GUI: Fix Tomato RAF theme for all builds. Compilation typo.
[tomato.git] / release / src-rt-6.x.4708 / linux / linux-2.6.36 / arch / powerpc / kernel / head_40x.S
blob123399e89ced5602256f841d91cad9a949c34945
1 /*
2  *    Copyright (c) 1995-1996 Gary Thomas <gdt@linuxppc.org>
3  *      Initial PowerPC version.
4  *    Copyright (c) 1996 Cort Dougan <cort@cs.nmt.edu>
5  *      Rewritten for PReP
6  *    Copyright (c) 1996 Paul Mackerras <paulus@cs.anu.edu.au>
7  *      Low-level exception handers, MMU support, and rewrite.
8  *    Copyright (c) 1997 Dan Malek <dmalek@jlc.net>
9  *      PowerPC 8xx modifications.
10  *    Copyright (c) 1998-1999 TiVo, Inc.
11  *      PowerPC 403GCX modifications.
12  *    Copyright (c) 1999 Grant Erickson <grant@lcse.umn.edu>
13  *      PowerPC 403GCX/405GP modifications.
14  *    Copyright 2000 MontaVista Software Inc.
15  *      PPC405 modifications
16  *      PowerPC 403GCX/405GP modifications.
17  *      Author: MontaVista Software, Inc.
18  *              frank_rowand@mvista.com or source@mvista.com
19  *              debbie_chu@mvista.com
20  *
21  *
22  *    Module name: head_4xx.S
23  *
24  *    Description:
25  *      Kernel execution entry point code.
26  *
27  *    This program is free software; you can redistribute it and/or
28  *    modify it under the terms of the GNU General Public License
29  *    as published by the Free Software Foundation; either version
30  *    2 of the License, or (at your option) any later version.
31  *
32  */
34 #include <linux/init.h>
35 #include <asm/processor.h>
36 #include <asm/page.h>
37 #include <asm/mmu.h>
38 #include <asm/pgtable.h>
39 #include <asm/cputable.h>
40 #include <asm/thread_info.h>
41 #include <asm/ppc_asm.h>
42 #include <asm/asm-offsets.h>
44 /* As with the other PowerPC ports, it is expected that when code
45  * execution begins here, the following registers contain valid, yet
46  * optional, information:
47  *
48  *   r3 - Board info structure pointer (DRAM, frequency, MAC address, etc.)
49  *   r4 - Starting address of the init RAM disk
50  *   r5 - Ending address of the init RAM disk
51  *   r6 - Start of kernel command line string (e.g. "mem=96m")
52  *   r7 - End of kernel command line string
53  *
54  * This is all going to change RSN when we add bi_recs.......  -- Dan
55  */
56         __HEAD
57 _ENTRY(_stext);
58 _ENTRY(_start);
60         /* Save parameters we are passed.
61         */
62         mr      r31,r3
63         mr      r30,r4
64         mr      r29,r5
65         mr      r28,r6
66         mr      r27,r7
68         /* We have to turn on the MMU right away so we get cache modes
69          * set correctly.
70          */
71         bl      initial_mmu
73 /* We now have the lower 16 Meg mapped into TLB entries, and the caches
74  * ready to work.
75  */
76 turn_on_mmu:
77         lis     r0,MSR_KERNEL@h
78         ori     r0,r0,MSR_KERNEL@l
79         mtspr   SPRN_SRR1,r0
80         lis     r0,start_here@h
81         ori     r0,r0,start_here@l
82         mtspr   SPRN_SRR0,r0
83         SYNC
84         rfi                             /* enables MMU */
85         b       .                       /* prevent prefetch past rfi */
88  * This area is used for temporarily saving registers during the
89  * critical exception prolog.
90  */
91         . = 0xc0
92 crit_save:
93 _ENTRY(crit_r10)
94         .space  4
95 _ENTRY(crit_r11)
96         .space  4
97 _ENTRY(crit_srr0)
98         .space  4
99 _ENTRY(crit_srr1)
100         .space  4
101 _ENTRY(saved_ksp_limit)
102         .space  4
105  * Exception vector entry code. This code runs with address translation
106  * turned off (i.e. using physical addresses). We assume SPRG_THREAD has
107  * the physical address of the current task thread_struct.
108  * Note that we have to have decremented r1 before we write to any fields
109  * of the exception frame, since a critical interrupt could occur at any
110  * time, and it will write to the area immediately below the current r1.
111  */
112 #define NORMAL_EXCEPTION_PROLOG                                              \
113         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH0,r10; /* save two registers to work with */\
114         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH1,r11;                                      \
115         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH2,r1;                                       \
116         mfcr    r10;                    /* save CR in r10 for now          */\
117         mfspr   r11,SPRN_SRR1;          /* check whether user or kernel    */\
118         andi.   r11,r11,MSR_PR;                                              \
119         beq     1f;                                                          \
120         mfspr   r1,SPRN_SPRG_THREAD;    /* if from user, start at top of   */\
121         lwz     r1,THREAD_INFO-THREAD(r1); /* this thread's kernel stack   */\
122         addi    r1,r1,THREAD_SIZE;                                           \
123 1:      subi    r1,r1,INT_FRAME_SIZE;   /* Allocate an exception frame     */\
124         tophys(r11,r1);                                                      \
125         stw     r10,_CCR(r11);          /* save various registers          */\
126         stw     r12,GPR12(r11);                                              \
127         stw     r9,GPR9(r11);                                                \
128         mfspr   r10,SPRN_SPRG_SCRATCH0;                                      \
129         stw     r10,GPR10(r11);                                              \
130         mfspr   r12,SPRN_SPRG_SCRATCH1;                                      \
131         stw     r12,GPR11(r11);                                              \
132         mflr    r10;                                                         \
133         stw     r10,_LINK(r11);                                              \
134         mfspr   r10,SPRN_SPRG_SCRATCH2;                                      \
135         mfspr   r12,SPRN_SRR0;                                               \
136         stw     r10,GPR1(r11);                                               \
137         mfspr   r9,SPRN_SRR1;                                                \
138         stw     r10,0(r11);                                                  \
139         rlwinm  r9,r9,0,14,12;          /* clear MSR_WE (necessary?)       */\
140         stw     r0,GPR0(r11);                                                \
141         SAVE_4GPRS(3, r11);                                                  \
142         SAVE_2GPRS(7, r11)
145  * Exception prolog for critical exceptions.  This is a little different
146  * from the normal exception prolog above since a critical exception
147  * can potentially occur at any point during normal exception processing.
148  * Thus we cannot use the same SPRG registers as the normal prolog above.
149  * Instead we use a couple of words of memory at low physical addresses.
150  * This is OK since we don't support SMP on these processors.
151  */
152 #define CRITICAL_EXCEPTION_PROLOG                                            \
153         stw     r10,crit_r10@l(0);      /* save two registers to work with */\
154         stw     r11,crit_r11@l(0);                                           \
155         mfcr    r10;                    /* save CR in r10 for now          */\
156         mfspr   r11,SPRN_SRR3;          /* check whether user or kernel    */\
157         andi.   r11,r11,MSR_PR;                                              \
158         lis     r11,critirq_ctx@ha;                                          \
159         tophys(r11,r11);                                                     \
160         lwz     r11,critirq_ctx@l(r11);                                      \
161         beq     1f;                                                          \
162         /* COMING FROM USER MODE */                                          \
163         mfspr   r11,SPRN_SPRG_THREAD;   /* if from user, start at top of   */\
164         lwz     r11,THREAD_INFO-THREAD(r11); /* this thread's kernel stack */\
165 1:      addi    r11,r11,THREAD_SIZE-INT_FRAME_SIZE; /* Alloc an excpt frm  */\
166         tophys(r11,r11);                                                     \
167         stw     r10,_CCR(r11);          /* save various registers          */\
168         stw     r12,GPR12(r11);                                              \
169         stw     r9,GPR9(r11);                                                \
170         mflr    r10;                                                         \
171         stw     r10,_LINK(r11);                                              \
172         mfspr   r12,SPRN_DEAR;          /* save DEAR and ESR in the frame  */\
173         stw     r12,_DEAR(r11);         /* since they may have had stuff   */\
174         mfspr   r9,SPRN_ESR;            /* in them at the point where the  */\
175         stw     r9,_ESR(r11);           /* exception was taken             */\
176         mfspr   r12,SPRN_SRR2;                                               \
177         stw     r1,GPR1(r11);                                                \
178         mfspr   r9,SPRN_SRR3;                                                \
179         stw     r1,0(r11);                                                   \
180         tovirt(r1,r11);                                                      \
181         rlwinm  r9,r9,0,14,12;          /* clear MSR_WE (necessary?)       */\
182         stw     r0,GPR0(r11);                                                \
183         SAVE_4GPRS(3, r11);                                                  \
184         SAVE_2GPRS(7, r11)
186         /*
187          * State at this point:
188          * r9 saved in stack frame, now saved SRR3 & ~MSR_WE
189          * r10 saved in crit_r10 and in stack frame, trashed
190          * r11 saved in crit_r11 and in stack frame,
191          *      now phys stack/exception frame pointer
192          * r12 saved in stack frame, now saved SRR2
193          * CR saved in stack frame, CR0.EQ = !SRR3.PR
194          * LR, DEAR, ESR in stack frame
195          * r1 saved in stack frame, now virt stack/excframe pointer
196          * r0, r3-r8 saved in stack frame
197          */
200  * Exception vectors.
201  */
202 #define START_EXCEPTION(n, label)                                            \
203         . = n;                                                               \
204 label:
206 #define EXCEPTION(n, label, hdlr, xfer)                         \
207         START_EXCEPTION(n, label);                              \
208         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG;                                \
209         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD;                     \
210         xfer(n, hdlr)
212 #define CRITICAL_EXCEPTION(n, label, hdlr)                      \
213         START_EXCEPTION(n, label);                              \
214         CRITICAL_EXCEPTION_PROLOG;                              \
215         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD;                     \
216         EXC_XFER_TEMPLATE(hdlr, n+2, (MSR_KERNEL & ~(MSR_ME|MSR_DE|MSR_CE)), \
217                           NOCOPY, crit_transfer_to_handler,     \
218                           ret_from_crit_exc)
220 #define EXC_XFER_TEMPLATE(hdlr, trap, msr, copyee, tfer, ret)   \
221         li      r10,trap;                                       \
222         stw     r10,_TRAP(r11);                                 \
223         lis     r10,msr@h;                                      \
224         ori     r10,r10,msr@l;                                  \
225         copyee(r10, r9);                                        \
226         bl      tfer;                                           \
227         .long   hdlr;                                           \
228         .long   ret
230 #define COPY_EE(d, s)           rlwimi d,s,0,16,16
231 #define NOCOPY(d, s)
233 #define EXC_XFER_STD(n, hdlr)           \
234         EXC_XFER_TEMPLATE(hdlr, n, MSR_KERNEL, NOCOPY, transfer_to_handler_full, \
235                           ret_from_except_full)
237 #define EXC_XFER_LITE(n, hdlr)          \
238         EXC_XFER_TEMPLATE(hdlr, n+1, MSR_KERNEL, NOCOPY, transfer_to_handler, \
239                           ret_from_except)
241 #define EXC_XFER_EE(n, hdlr)            \
242         EXC_XFER_TEMPLATE(hdlr, n, MSR_KERNEL, COPY_EE, transfer_to_handler_full, \
243                           ret_from_except_full)
245 #define EXC_XFER_EE_LITE(n, hdlr)       \
246         EXC_XFER_TEMPLATE(hdlr, n+1, MSR_KERNEL, COPY_EE, transfer_to_handler, \
247                           ret_from_except)
251  * 0x0100 - Critical Interrupt Exception
252  */
253         CRITICAL_EXCEPTION(0x0100, CriticalInterrupt, unknown_exception)
256  * 0x0200 - Machine Check Exception
257  */
258         CRITICAL_EXCEPTION(0x0200, MachineCheck, machine_check_exception)
261  * 0x0300 - Data Storage Exception
262  * This happens for just a few reasons.  U0 set (but we don't do that),
263  * or zone protection fault (user violation, write to protected page).
264  * If this is just an update of modified status, we do that quickly
265  * and exit.  Otherwise, we call heavywight functions to do the work.
266  */
267         START_EXCEPTION(0x0300, DataStorage)
268         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH0, r10 /* Save some working registers */
269         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH1, r11
270 #ifdef CONFIG_403GCX
271         stw     r12, 0(r0)
272         stw     r9, 4(r0)
273         mfcr    r11
274         mfspr   r12, SPRN_PID
275         stw     r11, 8(r0)
276         stw     r12, 12(r0)
277 #else
278         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH3, r12
279         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH4, r9
280         mfcr    r11
281         mfspr   r12, SPRN_PID
282         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH6, r11
283         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH5, r12
284 #endif
286         /* First, check if it was a zone fault (which means a user
287         * tried to access a kernel or read-protected page - always
288         * a SEGV).  All other faults here must be stores, so no
289         * need to check ESR_DST as well. */
290         mfspr   r10, SPRN_ESR
291         andis.  r10, r10, ESR_DIZ@h
292         bne     2f
294         mfspr   r10, SPRN_DEAR          /* Get faulting address */
296         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
297          * kernel page tables.
298          */
299         lis     r11, PAGE_OFFSET@h
300         cmplw   r10, r11
301         blt+    3f
302         lis     r11, swapper_pg_dir@h
303         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
304         li      r9, 0
305         mtspr   SPRN_PID, r9            /* TLB will have 0 TID */
306         b       4f
308         /* Get the PGD for the current thread.
309          */
311         mfspr   r11,SPRN_SPRG_THREAD
312         lwz     r11,PGDIR(r11)
314         tophys(r11, r11)
315         rlwimi  r11, r10, 12, 20, 29    /* Create L1 (pgdir/pmd) address */
316         lwz     r11, 0(r11)             /* Get L1 entry */
317         rlwinm. r12, r11, 0, 0, 19      /* Extract L2 (pte) base address */
318         beq     2f                      /* Bail if no table */
320         rlwimi  r12, r10, 22, 20, 29    /* Compute PTE address */
321         lwz     r11, 0(r12)             /* Get Linux PTE */
323         andi.   r9, r11, _PAGE_RW       /* Is it writeable? */
324         beq     2f                      /* Bail if not */
326         /* Update 'changed'.
327         */
328         ori     r11, r11, _PAGE_DIRTY|_PAGE_ACCESSED|_PAGE_HWWRITE
329         stw     r11, 0(r12)             /* Update Linux page table */
331         /* Most of the Linux PTE is ready to load into the TLB LO.
332          * We set ZSEL, where only the LS-bit determines user access.
333          * We set execute, because we don't have the granularity to
334          * properly set this at the page level (Linux problem).
335          * If shared is set, we cause a zero PID->TID load.
336          * Many of these bits are software only.  Bits we don't set
337          * here we (properly should) assume have the appropriate value.
338          */
339         li      r12, 0x0ce2
340         andc    r11, r11, r12           /* Make sure 20, 21 are zero */
342         /* find the TLB index that caused the fault.  It has to be here.
343         */
344         tlbsx   r9, 0, r10
346         tlbwe   r11, r9, TLB_DATA               /* Load TLB LO */
348         /* Done...restore registers and get out of here.
349         */
350 #ifdef CONFIG_403GCX
351         lwz     r12, 12(r0)
352         lwz     r11, 8(r0)
353         mtspr   SPRN_PID, r12
354         mtcr    r11
355         lwz     r9, 4(r0)
356         lwz     r12, 0(r0)
357 #else
358         mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH5
359         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH6
360         mtspr   SPRN_PID, r12
361         mtcr    r11
362         mfspr   r9, SPRN_SPRG_SCRATCH4
363         mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH3
364 #endif
365         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
366         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
367         PPC405_ERR77_SYNC
368         rfi                     /* Should sync shadow TLBs */
369         b       .               /* prevent prefetch past rfi */
372         /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
373          * and call the heavyweights to help us out.
374          */
375 #ifdef CONFIG_403GCX
376         lwz     r12, 12(r0)
377         lwz     r11, 8(r0)
378         mtspr   SPRN_PID, r12
379         mtcr    r11
380         lwz     r9, 4(r0)
381         lwz     r12, 0(r0)
382 #else
383         mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH5
384         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH6
385         mtspr   SPRN_PID, r12
386         mtcr    r11
387         mfspr   r9, SPRN_SPRG_SCRATCH4
388         mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH3
389 #endif
390         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
391         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
392         b       DataAccess
395  * 0x0400 - Instruction Storage Exception
396  * This is caused by a fetch from non-execute or guarded pages.
397  */
398         START_EXCEPTION(0x0400, InstructionAccess)
399         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
400         mr      r4,r12                  /* Pass SRR0 as arg2 */
401         li      r5,0                    /* Pass zero as arg3 */
402         EXC_XFER_EE_LITE(0x400, handle_page_fault)
404 /* 0x0500 - External Interrupt Exception */
405         EXCEPTION(0x0500, HardwareInterrupt, do_IRQ, EXC_XFER_LITE)
407 /* 0x0600 - Alignment Exception */
408         START_EXCEPTION(0x0600, Alignment)
409         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
410         mfspr   r4,SPRN_DEAR            /* Grab the DEAR and save it */
411         stw     r4,_DEAR(r11)
412         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
413         EXC_XFER_EE(0x600, alignment_exception)
415 /* 0x0700 - Program Exception */
416         START_EXCEPTION(0x0700, ProgramCheck)
417         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
418         mfspr   r4,SPRN_ESR             /* Grab the ESR and save it */
419         stw     r4,_ESR(r11)
420         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
421         EXC_XFER_STD(0x700, program_check_exception)
423         EXCEPTION(0x0800, Trap_08, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
424         EXCEPTION(0x0900, Trap_09, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
425         EXCEPTION(0x0A00, Trap_0A, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
426         EXCEPTION(0x0B00, Trap_0B, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
428 /* 0x0C00 - System Call Exception */
429         START_EXCEPTION(0x0C00, SystemCall)
430         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
431         EXC_XFER_EE_LITE(0xc00, DoSyscall)
433         EXCEPTION(0x0D00, Trap_0D, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
434         EXCEPTION(0x0E00, Trap_0E, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
435         EXCEPTION(0x0F00, Trap_0F, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
437 /* 0x1000 - Programmable Interval Timer (PIT) Exception */
438         START_EXCEPTION(0x1000, Decrementer)
439         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
440         lis     r0,TSR_PIS@h
441         mtspr   SPRN_TSR,r0             /* Clear the PIT exception */
442         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
443         EXC_XFER_LITE(0x1000, timer_interrupt)
446 /* 0x1100 - Data TLB Miss Exception
447  * As the name implies, translation is not in the MMU, so search the
448  * page tables and fix it.  The only purpose of this function is to
449  * load TLB entries from the page table if they exist.
450  */
451         START_EXCEPTION(0x1100, DTLBMiss)
452         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH0, r10 /* Save some working registers */
453         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH1, r11
454 #ifdef CONFIG_403GCX
455         stw     r12, 0(r0)
456         stw     r9, 4(r0)
457         mfcr    r11
458         mfspr   r12, SPRN_PID
459         stw     r11, 8(r0)
460         stw     r12, 12(r0)
461 #else
462         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH3, r12
463         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH4, r9
464         mfcr    r11
465         mfspr   r12, SPRN_PID
466         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH6, r11
467         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH5, r12
468 #endif
469         mfspr   r10, SPRN_DEAR          /* Get faulting address */
471         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
472          * kernel page tables.
473          */
474         lis     r11, PAGE_OFFSET@h
475         cmplw   r10, r11
476         blt+    3f
477         lis     r11, swapper_pg_dir@h
478         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
479         li      r9, 0
480         mtspr   SPRN_PID, r9            /* TLB will have 0 TID */
481         b       4f
483         /* Get the PGD for the current thread.
484          */
486         mfspr   r11,SPRN_SPRG_THREAD
487         lwz     r11,PGDIR(r11)
489         tophys(r11, r11)
490         rlwimi  r11, r10, 12, 20, 29    /* Create L1 (pgdir/pmd) address */
491         lwz     r12, 0(r11)             /* Get L1 entry */
492         andi.   r9, r12, _PMD_PRESENT   /* Check if it points to a PTE page */
493         beq     2f                      /* Bail if no table */
495         rlwimi  r12, r10, 22, 20, 29    /* Compute PTE address */
496         lwz     r11, 0(r12)             /* Get Linux PTE */
497         andi.   r9, r11, _PAGE_PRESENT
498         beq     5f
500         ori     r11, r11, _PAGE_ACCESSED
501         stw     r11, 0(r12)
503         /* Create TLB tag.  This is the faulting address plus a static
504          * set of bits.  These are size, valid, E, U0.
505         */
506         li      r12, 0x00c0
507         rlwimi  r10, r12, 0, 20, 31
509         b       finish_tlb_load
511 2:      /* Check for possible large-page pmd entry */
512         rlwinm. r9, r12, 2, 22, 24
513         beq     5f
515         /* Create TLB tag.  This is the faulting address, plus a static
516          * set of bits (valid, E, U0) plus the size from the PMD.
517          */
518         ori     r9, r9, 0x40
519         rlwimi  r10, r9, 0, 20, 31
520         mr      r11, r12
522         b       finish_tlb_load
525         /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
526          * and call the heavyweights to help us out.
527          */
528 #ifdef CONFIG_403GCX
529         lwz     r12, 12(r0)
530         lwz     r11, 8(r0)
531         mtspr   SPRN_PID, r12
532         mtcr    r11
533         lwz     r9, 4(r0)
534         lwz     r12, 0(r0)
535 #else
536         mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH5
537         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH6
538         mtspr   SPRN_PID, r12
539         mtcr    r11
540         mfspr   r9, SPRN_SPRG_SCRATCH4
541         mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH3
542 #endif
543         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
544         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
545         b       DataAccess
547 /* 0x1200 - Instruction TLB Miss Exception
548  * Nearly the same as above, except we get our information from different
549  * registers and bailout to a different point.
550  */
551         START_EXCEPTION(0x1200, ITLBMiss)
552         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH0, r10  /* Save some working registers */
553         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH1, r11
554 #ifdef CONFIG_403GCX
555         stw     r12, 0(r0)
556         stw     r9, 4(r0)
557         mfcr    r11
558         mfspr   r12, SPRN_PID
559         stw     r11, 8(r0)
560         stw     r12, 12(r0)
561 #else
562         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH3, r12
563         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH4, r9
564         mfcr    r11
565         mfspr   r12, SPRN_PID
566         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH6, r11
567         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH5, r12
568 #endif
569         mfspr   r10, SPRN_SRR0          /* Get faulting address */
571         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
572          * kernel page tables.
573          */
574         lis     r11, PAGE_OFFSET@h
575         cmplw   r10, r11
576         blt+    3f
577         lis     r11, swapper_pg_dir@h
578         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
579         li      r9, 0
580         mtspr   SPRN_PID, r9            /* TLB will have 0 TID */
581         b       4f
583         /* Get the PGD for the current thread.
584          */
586         mfspr   r11,SPRN_SPRG_THREAD
587         lwz     r11,PGDIR(r11)
589         tophys(r11, r11)
590         rlwimi  r11, r10, 12, 20, 29    /* Create L1 (pgdir/pmd) address */
591         lwz     r12, 0(r11)             /* Get L1 entry */
592         andi.   r9, r12, _PMD_PRESENT   /* Check if it points to a PTE page */
593         beq     2f                      /* Bail if no table */
595         rlwimi  r12, r10, 22, 20, 29    /* Compute PTE address */
596         lwz     r11, 0(r12)             /* Get Linux PTE */
597         andi.   r9, r11, _PAGE_PRESENT
598         beq     5f
600         ori     r11, r11, _PAGE_ACCESSED
601         stw     r11, 0(r12)
603         /* Create TLB tag.  This is the faulting address plus a static
604          * set of bits.  These are size, valid, E, U0.
605         */
606         li      r12, 0x00c0
607         rlwimi  r10, r12, 0, 20, 31
609         b       finish_tlb_load
611 2:      /* Check for possible large-page pmd entry */
612         rlwinm. r9, r12, 2, 22, 24
613         beq     5f
615         /* Create TLB tag.  This is the faulting address, plus a static
616          * set of bits (valid, E, U0) plus the size from the PMD.
617          */
618         ori     r9, r9, 0x40
619         rlwimi  r10, r9, 0, 20, 31
620         mr      r11, r12
622         b       finish_tlb_load
625         /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
626          * and call the heavyweights to help us out.
627          */
628 #ifdef CONFIG_403GCX
629         lwz     r12, 12(r0)
630         lwz     r11, 8(r0)
631         mtspr   SPRN_PID, r12
632         mtcr    r11
633         lwz     r9, 4(r0)
634         lwz     r12, 0(r0)
635 #else
636         mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH5
637         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH6
638         mtspr   SPRN_PID, r12
639         mtcr    r11
640         mfspr   r9, SPRN_SPRG_SCRATCH4
641         mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH3
642 #endif
643         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
644         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
645         b       InstructionAccess
647         EXCEPTION(0x1300, Trap_13, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
648         EXCEPTION(0x1400, Trap_14, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
649         EXCEPTION(0x1500, Trap_15, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
650         EXCEPTION(0x1600, Trap_16, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
651 #ifdef CONFIG_IBM405_ERR51
652         /* 405GP errata 51 */
653         START_EXCEPTION(0x1700, Trap_17)
654         b DTLBMiss
655 #else
656         EXCEPTION(0x1700, Trap_17, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
657 #endif
658         EXCEPTION(0x1800, Trap_18, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
659         EXCEPTION(0x1900, Trap_19, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
660         EXCEPTION(0x1A00, Trap_1A, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
661         EXCEPTION(0x1B00, Trap_1B, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
662         EXCEPTION(0x1C00, Trap_1C, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
663         EXCEPTION(0x1D00, Trap_1D, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
664         EXCEPTION(0x1E00, Trap_1E, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
665         EXCEPTION(0x1F00, Trap_1F, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
667 /* Check for a single step debug exception while in an exception
668  * handler before state has been saved.  This is to catch the case
669  * where an instruction that we are trying to single step causes
670  * an exception (eg ITLB/DTLB miss) and thus the first instruction of
671  * the exception handler generates a single step debug exception.
673  * If we get a debug trap on the first instruction of an exception handler,
674  * we reset the MSR_DE in the _exception handler's_ MSR (the debug trap is
675  * a critical exception, so we are using SPRN_CSRR1 to manipulate the MSR).
676  * The exception handler was handling a non-critical interrupt, so it will
677  * save (and later restore) the MSR via SPRN_SRR1, which will still have
678  * the MSR_DE bit set.
679  */
680         /* 0x2000 - Debug Exception */
681         START_EXCEPTION(0x2000, DebugTrap)
682         CRITICAL_EXCEPTION_PROLOG
684         /*
685          * If this is a single step or branch-taken exception in an
686          * exception entry sequence, it was probably meant to apply to
687          * the code where the exception occurred (since exception entry
688          * doesn't turn off DE automatically).  We simulate the effect
689          * of turning off DE on entry to an exception handler by turning
690          * off DE in the SRR3 value and clearing the debug status.
691          */
692         mfspr   r10,SPRN_DBSR           /* check single-step/branch taken */
693         andis.  r10,r10,DBSR_IC@h
694         beq+    2f
696         andi.   r10,r9,MSR_IR|MSR_PR    /* check supervisor + MMU off */
697         beq     1f                      /* branch and fix it up */
699         mfspr   r10,SPRN_SRR2           /* Faulting instruction address */
700         cmplwi  r10,0x2100
701         bgt+    2f                      /* address above exception vectors */
703         /* here it looks like we got an inappropriate debug exception. */
704 1:      rlwinm  r9,r9,0,~MSR_DE         /* clear DE in the SRR3 value */
705         lis     r10,DBSR_IC@h           /* clear the IC event */
706         mtspr   SPRN_DBSR,r10
707         /* restore state and get out */
708         lwz     r10,_CCR(r11)
709         lwz     r0,GPR0(r11)
710         lwz     r1,GPR1(r11)
711         mtcrf   0x80,r10
712         mtspr   SPRN_SRR2,r12
713         mtspr   SPRN_SRR3,r9
714         lwz     r9,GPR9(r11)
715         lwz     r12,GPR12(r11)
716         lwz     r10,crit_r10@l(0)
717         lwz     r11,crit_r11@l(0)
718         PPC405_ERR77_SYNC
719         rfci
720         b       .
722         /* continue normal handling for a critical exception... */
723 2:      mfspr   r4,SPRN_DBSR
724         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
725         EXC_XFER_TEMPLATE(DebugException, 0x2002, \
726                 (MSR_KERNEL & ~(MSR_ME|MSR_DE|MSR_CE)), \
727                 NOCOPY, crit_transfer_to_handler, ret_from_crit_exc)
730  * The other Data TLB exceptions bail out to this point
731  * if they can't resolve the lightweight TLB fault.
732  */
733 DataAccess:
734         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
735         mfspr   r5,SPRN_ESR             /* Grab the ESR, save it, pass arg3 */
736         stw     r5,_ESR(r11)
737         mfspr   r4,SPRN_DEAR            /* Grab the DEAR, save it, pass arg2 */
738         EXC_XFER_EE_LITE(0x300, handle_page_fault)
740 /* Other PowerPC processors, namely those derived from the 6xx-series
741  * have vectors from 0x2100 through 0x2F00 defined, but marked as reserved.
742  * However, for the 4xx-series processors these are neither defined nor
743  * reserved.
744  */
746         /* Damn, I came up one instruction too many to fit into the
747          * exception space :-).  Both the instruction and data TLB
748          * miss get to this point to load the TLB.
749          *      r10 - TLB_TAG value
750          *      r11 - Linux PTE
751          *      r12, r9 - avilable to use
752          *      PID - loaded with proper value when we get here
753          *      Upon exit, we reload everything and RFI.
754          * Actually, it will fit now, but oh well.....a common place
755          * to load the TLB.
756          */
757 tlb_4xx_index:
758         .long   0
759 finish_tlb_load:
760         /* load the next available TLB index.
761         */
762         lwz     r9, tlb_4xx_index@l(0)
763         addi    r9, r9, 1
764         andi.   r9, r9, (PPC40X_TLB_SIZE-1)
765         stw     r9, tlb_4xx_index@l(0)
768         /*
769          * Clear out the software-only bits in the PTE to generate the
770          * TLB_DATA value.  These are the bottom 2 bits of the RPM, the
771          * top 3 bits of the zone field, and M.
772          */
773         li      r12, 0x0ce2
774         andc    r11, r11, r12
776         tlbwe   r11, r9, TLB_DATA               /* Load TLB LO */
777         tlbwe   r10, r9, TLB_TAG                /* Load TLB HI */
779         /* Done...restore registers and get out of here.
780         */
781 #ifdef CONFIG_403GCX
782         lwz     r12, 12(r0)
783         lwz     r11, 8(r0)
784         mtspr   SPRN_PID, r12
785         mtcr    r11
786         lwz     r9, 4(r0)
787         lwz     r12, 0(r0)
788 #else
789         mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH5
790         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH6
791         mtspr   SPRN_PID, r12
792         mtcr    r11
793         mfspr   r9, SPRN_SPRG_SCRATCH4
794         mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH3
795 #endif
796         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
797         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
798         PPC405_ERR77_SYNC
799         rfi                     /* Should sync shadow TLBs */
800         b       .               /* prevent prefetch past rfi */
802 /* extern void giveup_fpu(struct task_struct *prev)
804  * The PowerPC 4xx family of processors do not have an FPU, so this just
805  * returns.
806  */
807 _ENTRY(giveup_fpu)
808         blr
810 /* This is where the main kernel code starts.
811  */
812 start_here:
814         /* ptr to current */
815         lis     r2,init_task@h
816         ori     r2,r2,init_task@l
818         /* ptr to phys current thread */
819         tophys(r4,r2)
820         addi    r4,r4,THREAD    /* init task's THREAD */
821         mtspr   SPRN_SPRG_THREAD,r4
823         /* stack */
824         lis     r1,init_thread_union@ha
825         addi    r1,r1,init_thread_union@l
826         li      r0,0
827         stwu    r0,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD(r1)
829         bl      early_init      /* We have to do this with MMU on */
832  * Decide what sort of machine this is and initialize the MMU.
833  */
834         mr      r3,r31
835         mr      r4,r30
836         mr      r5,r29
837         mr      r6,r28
838         mr      r7,r27
839         bl      machine_init
840         bl      MMU_init
842 /* Go back to running unmapped so we can load up new values
843  * and change to using our exception vectors.
844  * On the 4xx, all we have to do is invalidate the TLB to clear
845  * the old 16M byte TLB mappings.
846  */
847         lis     r4,2f@h
848         ori     r4,r4,2f@l
849         tophys(r4,r4)
850         lis     r3,(MSR_KERNEL & ~(MSR_IR|MSR_DR))@h
851         ori     r3,r3,(MSR_KERNEL & ~(MSR_IR|MSR_DR))@l
852         mtspr   SPRN_SRR0,r4
853         mtspr   SPRN_SRR1,r3
854         rfi
855         b       .               /* prevent prefetch past rfi */
857 /* Load up the kernel context */
859         sync                    /* Flush to memory before changing TLB */
860         tlbia
861         isync                   /* Flush shadow TLBs */
863         /* set up the PTE pointers for the Abatron bdiGDB.
864         */
865         lis     r6, swapper_pg_dir@h
866         ori     r6, r6, swapper_pg_dir@l
867         lis     r5, abatron_pteptrs@h
868         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
869         stw     r5, 0xf0(r0)    /* Must match your Abatron config file */
870         tophys(r5,r5)
871         stw     r6, 0(r5)
873 /* Now turn on the MMU for real! */
874         lis     r4,MSR_KERNEL@h
875         ori     r4,r4,MSR_KERNEL@l
876         lis     r3,start_kernel@h
877         ori     r3,r3,start_kernel@l
878         mtspr   SPRN_SRR0,r3
879         mtspr   SPRN_SRR1,r4
880         rfi                     /* enable MMU and jump to start_kernel */
881         b       .               /* prevent prefetch past rfi */
883 /* Set up the initial MMU state so we can do the first level of
884  * kernel initialization.  This maps the first 16 MBytes of memory 1:1
885  * virtual to physical and more importantly sets the cache mode.
886  */
887 initial_mmu:
888         tlbia                   /* Invalidate all TLB entries */
889         isync
891         /* We should still be executing code at physical address 0x0000xxxx
892          * at this point. However, start_here is at virtual address
893          * 0xC000xxxx. So, set up a TLB mapping to cover this once
894          * translation is enabled.
895          */
897         lis     r3,KERNELBASE@h         /* Load the kernel virtual address */
898         ori     r3,r3,KERNELBASE@l
899         tophys(r4,r3)                   /* Load the kernel physical address */
901         iccci   r0,r3                   /* Invalidate the i-cache before use */
903         /* Load the kernel PID.
904         */
905         li      r0,0
906         mtspr   SPRN_PID,r0
907         sync
909         /* Configure and load two entries into TLB slots 62 and 63.
910          * In case we are pinning TLBs, these are reserved in by the
911          * other TLB functions.  If not reserving, then it doesn't
912          * matter where they are loaded.
913          */
914         clrrwi  r4,r4,10                /* Mask off the real page number */
915         ori     r4,r4,(TLB_WR | TLB_EX) /* Set the write and execute bits */
917         clrrwi  r3,r3,10                /* Mask off the effective page number */
918         ori     r3,r3,(TLB_VALID | TLB_PAGESZ(PAGESZ_16M))
920         li      r0,63                    /* TLB slot 63 */
922         tlbwe   r4,r0,TLB_DATA          /* Load the data portion of the entry */
923         tlbwe   r3,r0,TLB_TAG           /* Load the tag portion of the entry */
925 #if defined(CONFIG_SERIAL_TEXT_DEBUG) && defined(SERIAL_DEBUG_IO_BASE)
927         /* Load a TLB entry for the UART, so that ppc4xx_progress() can use
928          * the UARTs nice and early.  We use a 4k real==virtual mapping. */
930         lis     r3,SERIAL_DEBUG_IO_BASE@h
931         ori     r3,r3,SERIAL_DEBUG_IO_BASE@l
932         mr      r4,r3
933         clrrwi  r4,r4,12
934         ori     r4,r4,(TLB_WR|TLB_I|TLB_M|TLB_G)
936         clrrwi  r3,r3,12
937         ori     r3,r3,(TLB_VALID | TLB_PAGESZ(PAGESZ_4K))
939         li      r0,0                    /* TLB slot 0 */
940         tlbwe   r4,r0,TLB_DATA
941         tlbwe   r3,r0,TLB_TAG
942 #endif /* CONFIG_SERIAL_DEBUG_TEXT && SERIAL_DEBUG_IO_BASE */
944         isync
946         /* Establish the exception vector base
947         */
948         lis     r4,KERNELBASE@h         /* EVPR only uses the high 16-bits */
949         tophys(r0,r4)                   /* Use the physical address */
950         mtspr   SPRN_EVPR,r0
952         blr
954 _GLOBAL(abort)
955         mfspr   r13,SPRN_DBCR0
956         oris    r13,r13,DBCR0_RST_SYSTEM@h
957         mtspr   SPRN_DBCR0,r13
959 _GLOBAL(set_context)
961 #ifdef CONFIG_BDI_SWITCH
962         /* Context switch the PTE pointer for the Abatron BDI2000.
963          * The PGDIR is the second parameter.
964          */
965         lis     r5, KERNELBASE@h
966         lwz     r5, 0xf0(r5)
967         stw     r4, 0x4(r5)
968 #endif
969         sync
970         mtspr   SPRN_PID,r3
971         isync                           /* Need an isync to flush shadow */
972                                         /* TLBs after changing PID */
973         blr
975 /* We put a few things here that have to be page-aligned. This stuff
976  * goes at the beginning of the data segment, which is page-aligned.
977  */
978         .data
979         .align  12
980         .globl  sdata
981 sdata:
982         .globl  empty_zero_page
983 empty_zero_page:
984         .space  4096
985         .globl  swapper_pg_dir
986 swapper_pg_dir:
987         .space  PGD_TABLE_SIZE
989 /* Room for two PTE pointers, usually the kernel and current user pointers
990  * to their respective root page table.
991  */
992 abatron_pteptrs:
993         .space  8