arch/cris/arch-v32/kernel/head.S

   1 /*
   2  * CRISv32 kernel startup code.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2003, Axis Communications AB
   5  */
   6
   7 #define ASSEMBLER_MACROS_ONLY
   8
   9 /*
  10  * The macros found in mmu_defs_asm.h uses the ## concatenation operator, so
  11  * -traditional must not be used when assembling this file.
  12  */
  13 #include <arch/memmap.h>
  14 #include <hwregs/reg_rdwr.h>
  15 #include <hwregs/intr_vect.h>
  16 #include <hwregs/asm/mmu_defs_asm.h>
  17 #include <hwregs/asm/reg_map_asm.h>
  18 #include <mach/startup.inc>
  19
  20 #define CRAMFS_MAGIC 0x28cd3d45
  21 #define JHEAD_MAGIC 0x1FF528A6
  22 #define JHEAD_SIZE 8
  23 #define RAM_INIT_MAGIC 0x56902387
  24 #define COMMAND_LINE_MAGIC 0x87109563
  25 #define NAND_BOOT_MAGIC 0x9a9db001
  26
  27         ;; NOTE: R8 and R9 carry information from the decompressor (if the
  28         ;; kernel was compressed). They must not be used in the code below
  29         ;; until they are read!
  30
  31         ;; Exported symbols.
  32         .global etrax_irv
  33         .global romfs_start
  34         .global romfs_length
  35         .global romfs_in_flash
  36         .global nand_boot
  37         .global swapper_pg_dir
  38
  39         ;; Dummy section to make it bootable with current VCS simulator
  40 #ifdef CONFIG_ETRAX_VCS_SIM
  41         .section ".boot", "ax"
  42         ba tstart
  43         nop
  44 #endif
  45
  46         .text
  47 tstart:
  48         ;; This is the entry point of the kernel. The CPU is currently in
  49         ;; supervisor mode.
  50         ;;
  51         ;; 0x00000000 if flash.
  52         ;; 0x40004000 if DRAM.
  53         ;;
  54         di
  55
  56         START_CLOCKS
  57
  58         SETUP_WAIT_STATES
  59
  60         GIO_INIT
  61
  62 #ifdef CONFIG_SMP
  63 secondary_cpu_entry: /* Entry point for secondary CPUs */
  64         di
  65 #endif
  66
  67         ;; Setup and enable the MMU. Use same configuration for both the data
  68         ;; and the instruction MMU.
  69         ;;
  70         ;; Note; 3 cycles is needed for a bank-select to take effect. Further;
  71         ;; bank 1 is the instruction MMU, bank 2 is the data MMU.
  72
  73 #ifdef CONFIG_CRIS_MACH_ARTPEC3
  74         move.d  REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_hi, base_e, 8)       \
  75                 | REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_hi, base_c, 4)     \
  76                 | REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_hi, base_d, 5)     \
  77                 | REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_hi, base_b, 0xb), $r0
  78 #elif !defined(CONFIG_ETRAX_VCS_SIM)
  79         move.d  REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_hi, base_e, 8)       \
  80                 | REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_hi, base_c, 4)     \
  81                 | REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_hi, base_b, 0xb), $r0
  82 #else
  83         ;; Map the virtual DRAM to the RW eprom area at address 0.
  84         ;; Also map 0xa for the hook calls,
  85         move.d  REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_hi, base_e, 8)       \
  86                 | REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_hi, base_c, 4)     \
  87                 | REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_hi, base_b, 0xb)   \
  88                 | REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_hi, base_a, 0xa), $r0
  89 #endif
  90
  91         ;; Temporary map of 0x40 -> 0x40 and 0x00 -> 0x00.
  92         move.d  REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_lo, base_4, 4)  \
  93                 | REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_lo, base_0, 0), $r1
  94
  95         ;; Enable certain page protections and setup linear mapping
  96         ;; for f,e,c,b,4,0.
  97
  98         ;; ARTPEC-3:
  99         ;; c,d used for linear kernel mapping, up to 512 MB
 100         ;; e used for vmalloc
 101         ;; f unused, but page mapped to get page faults
 102
 103         ;; ETRAX FS:
 104         ;; c used for linear kernel mapping, up to 256 MB
 105         ;; d used for vmalloc
 106         ;; e,f used for memory-mapped NOR flash
 107
 108 #ifdef CONFIG_CRIS_MACH_ARTPEC3
 109         move.d  REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, we, on)               \
 110                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, acc, on)            \
 111                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, ex, on)             \
 112                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, inv, on)            \
 113                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_f, page)        \
 114                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_e, page)        \
 115                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_d, linear)      \
 116                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_c, linear)      \
 117                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_b, linear)      \
 118                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_a, page)        \
 119                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_9, page)        \
 120                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_8, page)        \
 121                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_7, page)        \
 122                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_6, page)        \
 123                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_5, page)        \
 124                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_4, linear)      \
 125                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_3, page)        \
 126                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_2, page)        \
 127                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_1, page)        \
 128                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_0, linear), $r2
 129 #elif !defined(CONFIG_ETRAX_VCS_SIM)
 130         move.d  REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, we, on)               \
 131                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, acc, on)            \
 132                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, ex, on)             \
 133                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, inv, on)            \
 134                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_f, linear)      \
 135                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_e, linear)      \
 136                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_d, page)        \
 137                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_c, linear)      \
 138                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_b, linear)      \
 139                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_a, page)        \
 140                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_9, page)        \
 141                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_8, page)        \
 142                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_7, page)        \
 143                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_6, page)        \
 144                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_5, page)        \
 145                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_4, linear)      \
 146                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_3, page)        \
 147                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_2, page)        \
 148                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_1, page)        \
 149                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_0, linear), $r2
 150 #else
 151         move.d  REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, we, on)               \
 152                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, acc, on)            \
 153                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, ex, on)             \
 154                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, inv, on)            \
 155                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_f, linear)      \
 156                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_e, linear)      \
 157                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_d, page)        \
 158                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_c, linear)      \
 159                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_b, linear)      \
 160                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_a, linear)      \
 161                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_9, page)        \
 162                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_8, page)        \
 163                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_7, page)        \
 164                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_6, page)        \
 165                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_5, page)        \
 166                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_4, linear)      \
 167                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_3, page)        \
 168                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_2, page)        \
 169                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_1, page)        \
 170                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_0, linear), $r2
 171 #endif
 172
 173         ;; Update instruction MMU.
 174         move    1, $srs
 175         nop
 176         nop
 177         nop
 178         move    $r0, $s2        ; kbase_hi.
 179         move    $r1, $s1        ; kbase_lo.
 180         move    $r2, $s0        ; mm_cfg, virtual memory configuration.
 181
 182         ;; Update data MMU.
 183         move    2, $srs
 184         nop
 185         nop
 186         nop
 187         move    $r0, $s2        ; kbase_hi.
 188         move    $r1, $s1        ; kbase_lo
 189         move    $r2, $s0        ; mm_cfg, virtual memory configuration.
 190
 191         ;; Enable data and instruction MMU.
 192         move    0, $srs
 193         moveq   0xf, $r0        ;  IMMU, DMMU, DCache, Icache on
 194         nop
 195         nop
 196         nop
 197         move    $r0, $s0
 198         nop
 199         nop
 200         nop
 201
 202 #ifdef CONFIG_SMP
 203         ;; Read CPU ID
 204         move    0, $srs
 205         nop
 206         nop
 207         nop
 208         move    $s12, $r0
 209         cmpq    0, $r0
 210         beq     master_cpu
 211         nop
 212 slave_cpu:
 213         ; Time to boot-up. Get stack location provided by master CPU.
 214         move.d  smp_init_current_idle_thread, $r1
 215         move.d  [$r1], $sp
 216         add.d   8192, $sp
 217         move.d  ebp_start, $r0  ; Defined in linker-script.
 218         move    $r0, $ebp
 219         jsr     smp_callin
 220         nop
 221 master_cpu:
 222         /* Set up entry point for secondary CPUs. The boot ROM has set up
 223          * EBP at start of internal memory. The CPU will get there
 224          * later when we issue an IPI to them... */
 225         move.d MEM_INTMEM_START + IPI_INTR_VECT * 4, $r0
 226         move.d secondary_cpu_entry, $r1
 227         move.d $r1, [$r0]
 228 #endif
 229 #ifndef CONFIG_ETRAX_VCS_SIM
 230         ; Check if starting from DRAM (network->RAM boot or unpacked
 231         ; compressed kernel), or directly from flash.
 232         lapcq   ., $r0
 233         and.d   0x7fffffff, $r0 ; Mask off the non-cache bit.
 234         cmp.d   0x10000, $r0    ; Arbitrary, something above this code.
 235         blo     _inflash0
 236         nop
 237 #endif
 238
 239         jump    _inram          ; Jump to cached RAM.
 240         nop
 241
 242         ;; Jumpgate.
 243 _inflash0:
 244         jump _inflash
 245         nop
 246
 247         ;; Put the following in a section so that storage for it can be
 248         ;; reclaimed after init is finished.
 249         .section ".init.text", "ax"
 250
 251 _inflash:
 252
 253         ;; Initialize DRAM.
 254         cmp.d   RAM_INIT_MAGIC, $r8 ; Already initialized?
 255         beq     _dram_initialized
 256         nop
 257
 258 #if defined CONFIG_ETRAXFS
 259 #include "../mach-fs/dram_init.S"
 260 #elif defined CONFIG_CRIS_MACH_ARTPEC3
 261 #include "../mach-a3/dram_init.S"
 262 #else
 263 #error Only ETRAXFS and ARTPEC-3 supported!
 264 #endif
 265
 266
 267 _dram_initialized:
 268         ;; Copy the text and data section to DRAM. This depends on that the
 269         ;; variables used below are correctly set up by the linker script.
 270         ;; The calculated value stored in R4 is used below.
 271         ;; Leave the cramfs file system (piggybacked after the kernel) in flash.
 272         moveq   0, $r0          ; Source.
 273         move.d  text_start, $r1 ; Destination.
 274         move.d  __vmlinux_end, $r2
 275         move.d  $r2, $r4
 276         sub.d   $r1, $r4
 277 1:      move.w  [$r0+], $r3
 278         move.w  $r3, [$r1+]
 279         cmp.d   $r2, $r1
 280         blo     1b
 281         nop
 282
 283         ;; Check for cramfs.
 284         moveq   0, $r0
 285         move.d  romfs_length, $r1
 286         move.d  $r0, [$r1]
 287         move.d  [$r4], $r0      ; cramfs_super.magic
 288         cmp.d   CRAMFS_MAGIC, $r0
 289         bne 1f
 290         nop
 291
 292         ;; Set length and start of cramfs, set romfs_in_flash flag
 293         addoq   +4, $r4, $acr
 294         move.d  [$acr], $r0
 295         move.d  romfs_length, $r1
 296         move.d  $r0, [$r1]
 297         add.d   0xf0000000, $r4 ; Add cached flash start in virtual memory.
 298         move.d  romfs_start, $r1
 299         move.d  $r4, [$r1]
 300 1:      moveq   1, $r0
 301         move.d  romfs_in_flash, $r1
 302         move.d  $r0, [$r1]
 303
 304         jump    _start_it       ; Jump to cached code.
 305         nop
 306
 307 _inram:
 308         ;; Check if booting from NAND flash; if so, set appropriate flags
 309         ;; and move on.
 310         cmp.d   NAND_BOOT_MAGIC, $r12
 311         bne     move_cramfs     ; not nand, jump
 312         moveq   1, $r0
 313         move.d  nand_boot, $r1  ; tell axisflashmap we're booting from NAND
 314         move.d  $r0, [$r1]
 315         moveq   0, $r0          ; tell axisflashmap romfs is not in
 316         move.d  romfs_in_flash, $r1 ; (directly accessed) flash
 317         move.d  $r0, [$r1]
 318         jump    _start_it       ; continue with boot
 319         nop
 320
 321 move_cramfs:
 322         ;; kernel is in DRAM.
 323         ;; Must figure out if there is a piggybacked rootfs image or not.
 324         ;; Set romfs_length to 0 => no rootfs image available by default.
 325         moveq   0, $r0
 326         move.d  romfs_length, $r1
 327         move.d  $r0, [$r1]
 328
 329 #ifndef CONFIG_ETRAX_VCS_SIM
 330         ;; The kernel could have been unpacked to DRAM by the loader, but
 331         ;; the cramfs image could still be in the flash immediately
 332         ;; following the compressed kernel image. The loader passes the address
 333         ;; of the byte succeeding the last compressed byte in the flash in
 334         ;; register R9 when starting the kernel.
 335         cmp.d   0x0ffffff8, $r9
 336         bhs     _no_romfs_in_flash ; R9 points outside the flash area.
 337         nop
 338 #else
 339         ba _no_romfs_in_flash
 340         nop
 341 #endif
 342         ;; cramfs rootfs might to be in flash. Check for it.
 343         move.d  [$r9], $r0      ; cramfs_super.magic
 344         cmp.d   CRAMFS_MAGIC, $r0
 345         bne     _no_romfs_in_flash
 346         nop
 347
 348         ;; found cramfs in flash. set address and size, and romfs_in_flash flag.
 349         addoq   +4, $r9, $acr
 350         move.d  [$acr], $r0
 351         move.d  romfs_length, $r1
 352         move.d  $r0, [$r1]
 353         add.d   0xf0000000, $r9 ; Add cached flash start in virtual memory.
 354         move.d  romfs_start, $r1
 355         move.d  $r9, [$r1]
 356         moveq   1, $r0
 357         move.d  romfs_in_flash, $r1
 358         move.d  $r0, [$r1]
 359
 360         jump    _start_it       ; Jump to cached code.
 361         nop
 362
 363 _no_romfs_in_flash:
 364         ;; No romfs in flash, so look for cramfs, or jffs2 with jhead,
 365         ;; after kernel in RAM, as is the case with network->RAM boot.
 366         ;; For cramfs, partition starts with magic and length.
 367         ;; For jffs2, a jhead is prepended which contains with magic and length.
 368         ;; The jhead is not part of the jffs2 partition however.
 369 #ifndef CONFIG_ETRAXFS_SIM
 370         move.d  __bss_start, $r0
 371 #else
 372         move.d  __end, $r0
 373 #endif
 374         move.d  [$r0], $r1
 375         cmp.d   CRAMFS_MAGIC, $r1 ; cramfs magic?
 376         beq     2f                ; yes, jump
 377         nop
 378         cmp.d   JHEAD_MAGIC, $r1 ; jffs2 (jhead) magic?
 379         bne     4f              ; no, skip copy
 380         nop
 381         addq    4, $r0          ; location of jffs2 size
 382         move.d  [$r0+], $r2     ; fetch jffs2 size -> r2
 383                                 ; r0 now points to start of jffs2
 384         ba      3f
 385         nop
 386 2:
 387         addoq   +4, $r0, $acr   ; location of cramfs size
 388         move.d  [$acr], $r2     ; fetch cramfs size -> r2
 389                                 ; r0 still points to start of cramfs
 390 3:
 391         ;; Now, move the root fs to after kernel's BSS
 392
 393         move.d  _end, $r1       ; start of cramfs -> r1
 394         move.d  romfs_start, $r3
 395         move.d  $r1, [$r3]      ; store at romfs_start (for axisflashmap)
 396         move.d  romfs_length, $r3
 397         move.d  $r2, [$r3]      ; store size at romfs_length
 398
 399 #ifndef CONFIG_ETRAX_VCS_SIM
 400         add.d   $r2, $r0        ; copy from end and downwards
 401         add.d   $r2, $r1
 402
 403         lsrq    1, $r2          ; Size is in bytes, we copy words.
 404         addq    1, $r2
 405 1:
 406         move.w  [$r0], $r3
 407         move.w  $r3, [$r1]
 408         subq    2, $r0
 409         subq    2, $r1
 410         subq    1, $r2
 411         bne     1b
 412         nop
 413 #endif
 414
 415 4:
 416         ;; BSS move done.
 417         ;; Clear romfs_in_flash flag, as we now know romfs is in DRAM
 418         ;; Also clear nand_boot flag; if we got here, we know we've not
 419         ;; booted from NAND flash.
 420         moveq   0, $r0
 421         move.d  romfs_in_flash, $r1
 422         move.d  $r0, [$r1]
 423         moveq   0, $r0
 424         move.d  nand_boot, $r1
 425         move.d  $r0, [$r1]
 426
 427         jump    _start_it       ; Jump to cached code.
 428         nop
 429
 430 _start_it:
 431
 432         ;; Check if kernel command line is supplied
 433         cmp.d   COMMAND_LINE_MAGIC, $r10
 434         bne     no_command_line
 435         nop
 436
 437         move.d  256, $r13
 438         move.d  cris_command_line, $r10
 439         or.d    0x80000000, $r11 ; Make it virtual
 440 1:
 441         move.b  [$r11+], $r1
 442         move.b  $r1, [$r10+]
 443         subq    1, $r13
 444         bne     1b
 445         nop
 446
 447 no_command_line:
 448
 449         ;; The kernel stack contains a task structure for each task. This
 450         ;; the initial kernel stack is in the same page as the init_task,
 451         ;; but starts at the top of the page, i.e. + 8192 bytes.
 452         move.d  init_thread_union + 8192, $sp
 453         move.d  ebp_start, $r0  ; Defined in linker-script.
 454         move    $r0, $ebp
 455         move.d  etrax_irv, $r1  ; Set the exception base register and pointer.
 456         move.d  $r0, [$r1]
 457
 458 #ifndef CONFIG_ETRAX_VCS_SIM
 459         ;; Clear the BSS region from _bss_start to _end.
 460         move.d  __bss_start, $r0
 461         move.d  _end, $r1
 462 1:      clear.d [$r0+]
 463         cmp.d   $r1, $r0
 464         blo 1b
 465         nop
 466 #endif
 467
 468 #ifdef CONFIG_ETRAX_VCS_SIM
 469         /* Set the watchdog timeout to something big. Will be removed when */
 470         /* watchdog can be disabled with command line option */
 471         move.d  0x7fffffff, $r10
 472         jsr     CPU_WATCHDOG_TIMEOUT
 473         nop
 474 #endif
 475
 476         ; Initialize registers to increase determinism
 477         move.d __bss_start, $r0
 478         movem [$r0], $r13
 479
 480 #ifdef CONFIG_ETRAX_L2CACHE
 481         jsr     l2cache_init
 482         nop
 483 #endif
 484
 485         jump    start_kernel    ; Jump to start_kernel() in init/main.c.
 486         nop
 487
 488         .data
 489 etrax_irv:
 490         .dword 0
 491
 492 ; Variables for communication with the Axis flash map driver (axisflashmap),
 493 ; and for setting up memory in arch/cris/kernel/setup.c .
 494
 495 ; romfs_start is set to the start of the root file system, if it exists
 496 ; in directly accessible memory (i.e. NOR Flash when booting from Flash,
 497 ; or RAM when booting directly from a network-downloaded RAM image)
 498 romfs_start:
 499         .dword 0
 500
 501 ; romfs_length is set to the size of the root file system image, if it exists
 502 ; in directly accessible memory (see romfs_start). Otherwise it is set to 0.
 503 romfs_length:
 504         .dword 0
 505
 506 ; romfs_in_flash is set to 1 if the root file system resides in directly
 507 ; accessible flash memory (i.e. NOR flash). It is set to 0 for RAM boot
 508 ; or NAND flash boot.
 509 romfs_in_flash:
 510         .dword 0
 511
 512 ; nand_boot is set to 1 when the kernel has been booted from NAND flash
 513 nand_boot:
 514         .dword 0
 515
 516 swapper_pg_dir = 0xc0002000
 517
 518         .section ".init.data", "aw"
 519
 520 #if defined CONFIG_ETRAXFS
 521 #include "../mach-fs/hw_settings.S"
 522 #elif defined CONFIG_CRIS_MACH_ARTPEC3
 523 #include "../mach-a3/hw_settings.S"
 524 #else
 525 #error Only ETRAXFS and ARTPEC-3 supported!
 526 #endif