Full support for Ginger Console
[linux-ginger.git] / arch / powerpc / kernel / exceptions-64e.S
blob24dcc0ecf24628f47825c43aa3a251cf8575dcda
1 /*
2  *  Boot code and exception vectors for Book3E processors
3  *
4  *  Copyright (C) 2007 Ben. Herrenschmidt (benh@kernel.crashing.org), IBM Corp.
5  *
6  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
7  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
8  *  as published by the Free Software Foundation; either version
9  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
10  */
12 #include <linux/threads.h>
13 #include <asm/reg.h>
14 #include <asm/page.h>
15 #include <asm/ppc_asm.h>
16 #include <asm/asm-offsets.h>
17 #include <asm/cputable.h>
18 #include <asm/setup.h>
19 #include <asm/thread_info.h>
20 #include <asm/exception-64e.h>
21 #include <asm/bug.h>
22 #include <asm/irqflags.h>
23 #include <asm/ptrace.h>
24 #include <asm/ppc-opcode.h>
25 #include <asm/mmu.h>
27 /* XXX This will ultimately add space for a special exception save
28  *     structure used to save things like SRR0/SRR1, SPRGs, MAS, etc...
29  *     when taking special interrupts. For now we don't support that,
30  *     special interrupts from within a non-standard level will probably
31  *     blow you up
32  */
33 #define SPECIAL_EXC_FRAME_SIZE  INT_FRAME_SIZE
35 /* Exception prolog code for all exceptions */
36 #define EXCEPTION_PROLOG(n, type, addition)                                 \
37         mtspr   SPRN_SPRG_##type##_SCRATCH,r13; /* get spare registers */   \
38         mfspr   r13,SPRN_SPRG_PACA;     /* get PACA */                      \
39         std     r10,PACA_EX##type+EX_R10(r13);                              \
40         std     r11,PACA_EX##type+EX_R11(r13);                              \
41         mfcr    r10;                    /* save CR */                       \
42         addition;                       /* additional code for that exc. */ \
43         std     r1,PACA_EX##type+EX_R1(r13); /* save old r1 in the PACA */  \
44         stw     r10,PACA_EX##type+EX_CR(r13); /* save old CR in the PACA */ \
45         mfspr   r11,SPRN_##type##_SRR1;/* what are we coming from */        \
46         type##_SET_KSTACK;              /* get special stack if necessary */\
47         andi.   r10,r11,MSR_PR;         /* save stack pointer */            \
48         beq     1f;                     /* branch around if supervisor */   \
49         ld      r1,PACAKSAVE(r13);      /* get kernel stack coming from usr */\
50 1:      cmpdi   cr1,r1,0;               /* check if SP makes sense */       \
51         bge-    cr1,exc_##n##_bad_stack;/* bad stack (TODO: out of line) */ \
52         mfspr   r10,SPRN_##type##_SRR0; /* read SRR0 before touching stack */
54 /* Exception type-specific macros */
55 #define GEN_SET_KSTACK                                                      \
56         subi    r1,r1,INT_FRAME_SIZE;   /* alloc frame on kernel stack */
57 #define SPRN_GEN_SRR0   SPRN_SRR0
58 #define SPRN_GEN_SRR1   SPRN_SRR1
60 #define CRIT_SET_KSTACK                                                     \
61         ld      r1,PACA_CRIT_STACK(r13);                                    \
62         subi    r1,r1,SPECIAL_EXC_FRAME_SIZE;
63 #define SPRN_CRIT_SRR0  SPRN_CSRR0
64 #define SPRN_CRIT_SRR1  SPRN_CSRR1
66 #define DBG_SET_KSTACK                                                      \
67         ld      r1,PACA_DBG_STACK(r13);                                     \
68         subi    r1,r1,SPECIAL_EXC_FRAME_SIZE;
69 #define SPRN_DBG_SRR0   SPRN_DSRR0
70 #define SPRN_DBG_SRR1   SPRN_DSRR1
72 #define MC_SET_KSTACK                                                       \
73         ld      r1,PACA_MC_STACK(r13);                                      \
74         subi    r1,r1,SPECIAL_EXC_FRAME_SIZE;
75 #define SPRN_MC_SRR0    SPRN_MCSRR0
76 #define SPRN_MC_SRR1    SPRN_MCSRR1
78 #define NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(n, addition)                                \
79         EXCEPTION_PROLOG(n, GEN, addition##_GEN)
81 #define CRIT_EXCEPTION_PROLOG(n, addition)                                  \
82         EXCEPTION_PROLOG(n, CRIT, addition##_CRIT)
84 #define DBG_EXCEPTION_PROLOG(n, addition)                                   \
85         EXCEPTION_PROLOG(n, DBG, addition##_DBG)
87 #define MC_EXCEPTION_PROLOG(n, addition)                                    \
88         EXCEPTION_PROLOG(n, MC, addition##_MC)
91 /* Variants of the "addition" argument for the prolog
92  */
93 #define PROLOG_ADDITION_NONE_GEN
94 #define PROLOG_ADDITION_NONE_CRIT
95 #define PROLOG_ADDITION_NONE_DBG
96 #define PROLOG_ADDITION_NONE_MC
98 #define PROLOG_ADDITION_MASKABLE_GEN                                        \
99         lbz     r11,PACASOFTIRQEN(r13); /* are irqs soft-disabled ? */      \
100         cmpwi   cr0,r11,0;              /* yes -> go out of line */         \
101         beq     masked_interrupt_book3e;
103 #define PROLOG_ADDITION_2REGS_GEN                                           \
104         std     r14,PACA_EXGEN+EX_R14(r13);                                 \
105         std     r15,PACA_EXGEN+EX_R15(r13)
107 #define PROLOG_ADDITION_1REG_GEN                                            \
108         std     r14,PACA_EXGEN+EX_R14(r13);
110 #define PROLOG_ADDITION_2REGS_CRIT                                          \
111         std     r14,PACA_EXCRIT+EX_R14(r13);                                \
112         std     r15,PACA_EXCRIT+EX_R15(r13)
114 #define PROLOG_ADDITION_2REGS_DBG                                           \
115         std     r14,PACA_EXDBG+EX_R14(r13);                                 \
116         std     r15,PACA_EXDBG+EX_R15(r13)
118 #define PROLOG_ADDITION_2REGS_MC                                            \
119         std     r14,PACA_EXMC+EX_R14(r13);                                  \
120         std     r15,PACA_EXMC+EX_R15(r13)
122 /* Core exception code for all exceptions except TLB misses.
123  * XXX: Needs to make SPRN_SPRG_GEN depend on exception type
124  */
125 #define EXCEPTION_COMMON(n, excf, ints)                                     \
126         std     r0,GPR0(r1);            /* save r0 in stackframe */         \
127         std     r2,GPR2(r1);            /* save r2 in stackframe */         \
128         SAVE_4GPRS(3, r1);              /* save r3 - r6 in stackframe */    \
129         SAVE_2GPRS(7, r1);              /* save r7, r8 in stackframe */     \
130         std     r9,GPR9(r1);            /* save r9 in stackframe */         \
131         std     r10,_NIP(r1);           /* save SRR0 to stackframe */       \
132         std     r11,_MSR(r1);           /* save SRR1 to stackframe */       \
133         ACCOUNT_CPU_USER_ENTRY(r10,r11);/* accounting (uses cr0+eq) */      \
134         ld      r3,excf+EX_R10(r13);    /* get back r10 */                  \
135         ld      r4,excf+EX_R11(r13);    /* get back r11 */                  \
136         mfspr   r5,SPRN_SPRG_GEN_SCRATCH;/* get back r13 */                 \
137         std     r12,GPR12(r1);          /* save r12 in stackframe */        \
138         ld      r2,PACATOC(r13);        /* get kernel TOC into r2 */        \
139         mflr    r6;                     /* save LR in stackframe */         \
140         mfctr   r7;                     /* save CTR in stackframe */        \
141         mfspr   r8,SPRN_XER;            /* save XER in stackframe */        \
142         ld      r9,excf+EX_R1(r13);     /* load orig r1 back from PACA */   \
143         lwz     r10,excf+EX_CR(r13);    /* load orig CR back from PACA  */  \
144         lbz     r11,PACASOFTIRQEN(r13); /* get current IRQ softe */         \
145         ld      r12,exception_marker@toc(r2);                               \
146         li      r0,0;                                                       \
147         std     r3,GPR10(r1);           /* save r10 to stackframe */        \
148         std     r4,GPR11(r1);           /* save r11 to stackframe */        \
149         std     r5,GPR13(r1);           /* save it to stackframe */         \
150         std     r6,_LINK(r1);                                               \
151         std     r7,_CTR(r1);                                                \
152         std     r8,_XER(r1);                                                \
153         li      r3,(n)+1;               /* indicate partial regs in trap */ \
154         std     r9,0(r1);               /* store stack frame back link */   \
155         std     r10,_CCR(r1);           /* store orig CR in stackframe */   \
156         std     r9,GPR1(r1);            /* store stack frame back link */   \
157         std     r11,SOFTE(r1);          /* and save it to stackframe */     \
158         std     r12,STACK_FRAME_OVERHEAD-16(r1); /* mark the frame */       \
159         std     r3,_TRAP(r1);           /* set trap number              */  \
160         std     r0,RESULT(r1);          /* clear regs->result */            \
161         ints;
163 /* Variants for the "ints" argument */
164 #define INTS_KEEP
165 #define INTS_DISABLE_SOFT                                                   \
166         stb     r0,PACASOFTIRQEN(r13);  /* mark interrupts soft-disabled */ \
167         TRACE_DISABLE_INTS;
168 #define INTS_DISABLE_HARD                                                   \
169         stb     r0,PACAHARDIRQEN(r13); /* and hard disabled */
170 #define INTS_DISABLE_ALL                                                    \
171         INTS_DISABLE_SOFT                                                   \
172         INTS_DISABLE_HARD
174 /* This is called by exceptions that used INTS_KEEP (that is did not clear
175  * neither soft nor hard IRQ indicators in the PACA. This will restore MSR:EE
176  * to it's previous value
178  * XXX In the long run, we may want to open-code it in order to separate the
179  *     load from the wrtee, thus limiting the latency caused by the dependency
180  *     but at this point, I'll favor code clarity until we have a near to final
181  *     implementation
182  */
183 #define INTS_RESTORE_HARD                                                   \
184         ld      r11,_MSR(r1);                                               \
185         wrtee   r11;
187 /* XXX FIXME: Restore r14/r15 when necessary */
188 #define BAD_STACK_TRAMPOLINE(n)                                             \
189 exc_##n##_bad_stack:                                                        \
190         li      r1,(n);                 /* get exception number */          \
191         sth     r1,PACA_TRAP_SAVE(r13); /* store trap */                    \
192         b       bad_stack_book3e;       /* bad stack error */
194 #define EXCEPTION_STUB(loc, label)                                      \
195         . = interrupt_base_book3e + loc;                                \
196         nop;    /* To make debug interrupts happy */                    \
197         b       exc_##label##_book3e;
199 #define ACK_NONE(r)
200 #define ACK_DEC(r)                                                      \
201         lis     r,TSR_DIS@h;                                            \
202         mtspr   SPRN_TSR,r
203 #define ACK_FIT(r)                                                      \
204         lis     r,TSR_FIS@h;                                            \
205         mtspr   SPRN_TSR,r
207 #define MASKABLE_EXCEPTION(trapnum, label, hdlr, ack)                   \
208         START_EXCEPTION(label);                                         \
209         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(trapnum, PROLOG_ADDITION_MASKABLE)      \
210         EXCEPTION_COMMON(trapnum, PACA_EXGEN, INTS_DISABLE_ALL)         \
211         ack(r8);                                                        \
212         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD;                             \
213         bl      hdlr;                                                   \
214         b       .ret_from_except_lite;
216 /* This value is used to mark exception frames on the stack. */
217         .section        ".toc","aw"
218 exception_marker:
219         .tc     ID_EXC_MARKER[TC],STACK_FRAME_REGS_MARKER
223  * And here we have the exception vectors !
224  */
226         .text
227         .balign 0x1000
228         .globl interrupt_base_book3e
229 interrupt_base_book3e:                                  /* fake trap */
230         /* Note: If real debug exceptions are supported by the HW, the vector
231          * below will have to be patched up to point to an appropriate handler
232          */
233         EXCEPTION_STUB(0x000, machine_check)            /* 0x0200 */
234         EXCEPTION_STUB(0x020, critical_input)           /* 0x0580 */
235         EXCEPTION_STUB(0x040, debug_crit)               /* 0x0d00 */
236         EXCEPTION_STUB(0x060, data_storage)             /* 0x0300 */
237         EXCEPTION_STUB(0x080, instruction_storage)      /* 0x0400 */
238         EXCEPTION_STUB(0x0a0, external_input)           /* 0x0500 */
239         EXCEPTION_STUB(0x0c0, alignment)                /* 0x0600 */
240         EXCEPTION_STUB(0x0e0, program)                  /* 0x0700 */
241         EXCEPTION_STUB(0x100, fp_unavailable)           /* 0x0800 */
242         EXCEPTION_STUB(0x120, system_call)              /* 0x0c00 */
243         EXCEPTION_STUB(0x140, ap_unavailable)           /* 0x0f20 */
244         EXCEPTION_STUB(0x160, decrementer)              /* 0x0900 */
245         EXCEPTION_STUB(0x180, fixed_interval)           /* 0x0980 */
246         EXCEPTION_STUB(0x1a0, watchdog)                 /* 0x09f0 */
247         EXCEPTION_STUB(0x1c0, data_tlb_miss)
248         EXCEPTION_STUB(0x1e0, instruction_tlb_miss)
250 #if 0
251         EXCEPTION_STUB(0x280, processor_doorbell)
252         EXCEPTION_STUB(0x220, processor_doorbell_crit)
253 #endif
254         .globl interrupt_end_book3e
255 interrupt_end_book3e:
257 /* Critical Input Interrupt */
258         START_EXCEPTION(critical_input);
259         CRIT_EXCEPTION_PROLOG(0x100, PROLOG_ADDITION_NONE)
260 //      EXCEPTION_COMMON(0x100, PACA_EXCRIT, INTS_DISABLE_ALL)
261 //      bl      special_reg_save_crit
262 //      addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
263 //      bl      .critical_exception
264 //      b       ret_from_crit_except
265         b       .
267 /* Machine Check Interrupt */
268         START_EXCEPTION(machine_check);
269         CRIT_EXCEPTION_PROLOG(0x200, PROLOG_ADDITION_NONE)
270 //      EXCEPTION_COMMON(0x200, PACA_EXMC, INTS_DISABLE_ALL)
271 //      bl      special_reg_save_mc
272 //      addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
273 //      bl      .machine_check_exception
274 //      b       ret_from_mc_except
275         b       .
277 /* Data Storage Interrupt */
278         START_EXCEPTION(data_storage)
279         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(0x300, PROLOG_ADDITION_2REGS)
280         mfspr   r14,SPRN_DEAR
281         mfspr   r15,SPRN_ESR
282         EXCEPTION_COMMON(0x300, PACA_EXGEN, INTS_KEEP)
283         b       storage_fault_common
285 /* Instruction Storage Interrupt */
286         START_EXCEPTION(instruction_storage);
287         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(0x400, PROLOG_ADDITION_2REGS)
288         li      r15,0
289         mr      r14,r10
290         EXCEPTION_COMMON(0x400, PACA_EXGEN, INTS_KEEP)
291         b       storage_fault_common
293 /* External Input Interrupt */
294         MASKABLE_EXCEPTION(0x500, external_input, .do_IRQ, ACK_NONE)
296 /* Alignment */
297         START_EXCEPTION(alignment);
298         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(0x600, PROLOG_ADDITION_2REGS)
299         mfspr   r14,SPRN_DEAR
300         mfspr   r15,SPRN_ESR
301         EXCEPTION_COMMON(0x600, PACA_EXGEN, INTS_KEEP)
302         b       alignment_more  /* no room, go out of line */
304 /* Program Interrupt */
305         START_EXCEPTION(program);
306         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(0x700, PROLOG_ADDITION_1REG)
307         mfspr   r14,SPRN_ESR
308         EXCEPTION_COMMON(0x700, PACA_EXGEN, INTS_DISABLE_SOFT)
309         std     r14,_DSISR(r1)
310         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
311         ld      r14,PACA_EXGEN+EX_R14(r13)
312         bl      .save_nvgprs
313         INTS_RESTORE_HARD
314         bl      .program_check_exception
315         b       .ret_from_except
317 /* Floating Point Unavailable Interrupt */
318         START_EXCEPTION(fp_unavailable);
319         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(0x800, PROLOG_ADDITION_NONE)
320         /* we can probably do a shorter exception entry for that one... */
321         EXCEPTION_COMMON(0x800, PACA_EXGEN, INTS_KEEP)
322         bne     1f                      /* if from user, just load it up */
323         bl      .save_nvgprs
324         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
325         INTS_RESTORE_HARD
326         bl      .kernel_fp_unavailable_exception
327         BUG_OPCODE
328 1:      ld      r12,_MSR(r1)
329         bl      .load_up_fpu
330         b       fast_exception_return
332 /* Decrementer Interrupt */
333         MASKABLE_EXCEPTION(0x900, decrementer, .timer_interrupt, ACK_DEC)
335 /* Fixed Interval Timer Interrupt */
336         MASKABLE_EXCEPTION(0x980, fixed_interval, .unknown_exception, ACK_FIT)
338 /* Watchdog Timer Interrupt */
339         START_EXCEPTION(watchdog);
340         CRIT_EXCEPTION_PROLOG(0x9f0, PROLOG_ADDITION_NONE)
341 //      EXCEPTION_COMMON(0x9f0, PACA_EXCRIT, INTS_DISABLE_ALL)
342 //      bl      special_reg_save_crit
343 //      addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
344 //      bl      .unknown_exception
345 //      b       ret_from_crit_except
346         b       .
348 /* System Call Interrupt */
349         START_EXCEPTION(system_call)
350         mr      r9,r13                  /* keep a copy of userland r13 */
351         mfspr   r11,SPRN_SRR0           /* get return address */
352         mfspr   r12,SPRN_SRR1           /* get previous MSR */
353         mfspr   r13,SPRN_SPRG_PACA      /* get our PACA */
354         b       system_call_common
356 /* Auxillary Processor Unavailable Interrupt */
357         START_EXCEPTION(ap_unavailable);
358         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG(0xf20, PROLOG_ADDITION_NONE)
359         EXCEPTION_COMMON(0xf20, PACA_EXGEN, INTS_KEEP)
360         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
361         bl      .save_nvgprs
362         INTS_RESTORE_HARD
363         bl      .unknown_exception
364         b       .ret_from_except
366 /* Debug exception as a critical interrupt*/
367         START_EXCEPTION(debug_crit);
368         CRIT_EXCEPTION_PROLOG(0xd00, PROLOG_ADDITION_2REGS)
370         /*
371          * If there is a single step or branch-taken exception in an
372          * exception entry sequence, it was probably meant to apply to
373          * the code where the exception occurred (since exception entry
374          * doesn't turn off DE automatically).  We simulate the effect
375          * of turning off DE on entry to an exception handler by turning
376          * off DE in the CSRR1 value and clearing the debug status.
377          */
379         mfspr   r14,SPRN_DBSR           /* check single-step/branch taken */
380         andis.  r15,r14,DBSR_IC@h
381         beq+    1f
383         LOAD_REG_IMMEDIATE(r14,interrupt_base_book3e)
384         LOAD_REG_IMMEDIATE(r15,interrupt_end_book3e)
385         cmpld   cr0,r10,r14
386         cmpld   cr1,r10,r15
387         blt+    cr0,1f
388         bge+    cr1,1f
390         /* here it looks like we got an inappropriate debug exception. */
391         lis     r14,DBSR_IC@h           /* clear the IC event */
392         rlwinm  r11,r11,0,~MSR_DE       /* clear DE in the CSRR1 value */
393         mtspr   SPRN_DBSR,r14
394         mtspr   SPRN_CSRR1,r11
395         lwz     r10,PACA_EXCRIT+EX_CR(r13)      /* restore registers */
396         ld      r1,PACA_EXCRIT+EX_R1(r13)
397         ld      r14,PACA_EXCRIT+EX_R14(r13)
398         ld      r15,PACA_EXCRIT+EX_R15(r13)
399         mtcr    r10
400         ld      r10,PACA_EXCRIT+EX_R10(r13)     /* restore registers */
401         ld      r11,PACA_EXCRIT+EX_R11(r13)
402         mfspr   r13,SPRN_SPRG_CRIT_SCRATCH
403         rfci
405         /* Normal debug exception */
406         /* XXX We only handle coming from userspace for now since we can't
407          *     quite save properly an interrupted kernel state yet
408          */
409 1:      andi.   r14,r11,MSR_PR;         /* check for userspace again */
410         beq     kernel_dbg_exc;         /* if from kernel mode */
412         /* Now we mash up things to make it look like we are coming on a
413          * normal exception
414          */
415         mfspr   r15,SPRN_SPRG_CRIT_SCRATCH
416         mtspr   SPRN_SPRG_GEN_SCRATCH,r15
417         mfspr   r14,SPRN_DBSR
418         EXCEPTION_COMMON(0xd00, PACA_EXCRIT, INTS_DISABLE_ALL)
419         std     r14,_DSISR(r1)
420         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
421         mr      r4,r14
422         ld      r14,PACA_EXCRIT+EX_R14(r13)
423         ld      r15,PACA_EXCRIT+EX_R15(r13)
424         bl      .save_nvgprs
425         bl      .DebugException
426         b       .ret_from_except
428 kernel_dbg_exc:
429         b       .       /* NYI */
433  * An interrupt came in while soft-disabled; clear EE in SRR1,
434  * clear paca->hard_enabled and return.
435  */
436 masked_interrupt_book3e:
437         mtcr    r10
438         stb     r11,PACAHARDIRQEN(r13)
439         mfspr   r10,SPRN_SRR1
440         rldicl  r11,r10,48,1            /* clear MSR_EE */
441         rotldi  r10,r11,16
442         mtspr   SPRN_SRR1,r10
443         ld      r10,PACA_EXGEN+EX_R10(r13);     /* restore registers */
444         ld      r11,PACA_EXGEN+EX_R11(r13);
445         mfspr   r13,SPRN_SPRG_GEN_SCRATCH;
446         rfi
447         b       .
450  * This is called from 0x300 and 0x400 handlers after the prologs with
451  * r14 and r15 containing the fault address and error code, with the
452  * original values stashed away in the PACA
453  */
454 storage_fault_common:
455         std     r14,_DAR(r1)
456         std     r15,_DSISR(r1)
457         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
458         mr      r4,r14
459         mr      r5,r15
460         ld      r14,PACA_EXGEN+EX_R14(r13)
461         ld      r15,PACA_EXGEN+EX_R15(r13)
462         INTS_RESTORE_HARD
463         bl      .do_page_fault
464         cmpdi   r3,0
465         bne-    1f
466         b       .ret_from_except_lite
467 1:      bl      .save_nvgprs
468         mr      r5,r3
469         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
470         ld      r4,_DAR(r1)
471         bl      .bad_page_fault
472         b       .ret_from_except
475  * Alignment exception doesn't fit entirely in the 0x100 bytes so it
476  * continues here.
477  */
478 alignment_more:
479         std     r14,_DAR(r1)
480         std     r15,_DSISR(r1)
481         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
482         ld      r14,PACA_EXGEN+EX_R14(r13)
483         ld      r15,PACA_EXGEN+EX_R15(r13)
484         bl      .save_nvgprs
485         INTS_RESTORE_HARD
486         bl      .alignment_exception
487         b       .ret_from_except
490  * We branch here from entry_64.S for the last stage of the exception
491  * return code path. MSR:EE is expected to be off at that point
492  */
493 _GLOBAL(exception_return_book3e)
494         b       1f
496 /* This is the return from load_up_fpu fast path which could do with
497  * less GPR restores in fact, but for now we have a single return path
498  */
499         .globl fast_exception_return
500 fast_exception_return:
501         wrteei  0
502 1:      mr      r0,r13
503         ld      r10,_MSR(r1)
504         REST_4GPRS(2, r1)
505         andi.   r6,r10,MSR_PR
506         REST_2GPRS(6, r1)
507         beq     1f
508         ACCOUNT_CPU_USER_EXIT(r10, r11)
509         ld      r0,GPR13(r1)
511 1:      stdcx.  r0,0,r1         /* to clear the reservation */
513         ld      r8,_CCR(r1)
514         ld      r9,_LINK(r1)
515         ld      r10,_CTR(r1)
516         ld      r11,_XER(r1)
517         mtcr    r8
518         mtlr    r9
519         mtctr   r10
520         mtxer   r11
521         REST_2GPRS(8, r1)
522         ld      r10,GPR10(r1)
523         ld      r11,GPR11(r1)
524         ld      r12,GPR12(r1)
525         mtspr   SPRN_SPRG_GEN_SCRATCH,r0
527         std     r10,PACA_EXGEN+EX_R10(r13);
528         std     r11,PACA_EXGEN+EX_R11(r13);
529         ld      r10,_NIP(r1)
530         ld      r11,_MSR(r1)
531         ld      r0,GPR0(r1)
532         ld      r1,GPR1(r1)
533         mtspr   SPRN_SRR0,r10
534         mtspr   SPRN_SRR1,r11
535         ld      r10,PACA_EXGEN+EX_R10(r13)
536         ld      r11,PACA_EXGEN+EX_R11(r13)
537         mfspr   r13,SPRN_SPRG_GEN_SCRATCH
538         rfi
541  * Trampolines used when spotting a bad kernel stack pointer in
542  * the exception entry code.
544  * TODO: move some bits like SRR0 read to trampoline, pass PACA
545  * index around, etc... to handle crit & mcheck
546  */
547 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x000)
548 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x100)
549 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x200)
550 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x300)
551 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x400)
552 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x500)
553 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x600)
554 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x700)
555 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x800)
556 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x900)
557 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x980)
558 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0x9f0)
559 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0xa00)
560 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0xb00)
561 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0xc00)
562 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0xd00)
563 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0xe00)
564 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0xf00)
565 BAD_STACK_TRAMPOLINE(0xf20)
567         .globl  bad_stack_book3e
568 bad_stack_book3e:
569         /* XXX: Needs to make SPRN_SPRG_GEN depend on exception type */
570         mfspr   r10,SPRN_SRR0;            /* read SRR0 before touching stack */
571         ld      r1,PACAEMERGSP(r13)
572         subi    r1,r1,64+INT_FRAME_SIZE
573         std     r10,_NIP(r1)
574         std     r11,_MSR(r1)
575         ld      r10,PACA_EXGEN+EX_R1(r13) /* FIXME for crit & mcheck */
576         lwz     r11,PACA_EXGEN+EX_CR(r13) /* FIXME for crit & mcheck */
577         std     r10,GPR1(r1)
578         std     r11,_CCR(r1)
579         mfspr   r10,SPRN_DEAR
580         mfspr   r11,SPRN_ESR
581         std     r10,_DAR(r1)
582         std     r11,_DSISR(r1)
583         std     r0,GPR0(r1);            /* save r0 in stackframe */         \
584         std     r2,GPR2(r1);            /* save r2 in stackframe */         \
585         SAVE_4GPRS(3, r1);              /* save r3 - r6 in stackframe */    \
586         SAVE_2GPRS(7, r1);              /* save r7, r8 in stackframe */     \
587         std     r9,GPR9(r1);            /* save r9 in stackframe */         \
588         ld      r3,PACA_EXGEN+EX_R10(r13);/* get back r10 */                \
589         ld      r4,PACA_EXGEN+EX_R11(r13);/* get back r11 */                \
590         mfspr   r5,SPRN_SPRG_GEN_SCRATCH;/* get back r13 XXX can be wrong */ \
591         std     r3,GPR10(r1);           /* save r10 to stackframe */        \
592         std     r4,GPR11(r1);           /* save r11 to stackframe */        \
593         std     r12,GPR12(r1);          /* save r12 in stackframe */        \
594         std     r5,GPR13(r1);           /* save it to stackframe */         \
595         mflr    r10
596         mfctr   r11
597         mfxer   r12
598         std     r10,_LINK(r1)
599         std     r11,_CTR(r1)
600         std     r12,_XER(r1)
601         SAVE_10GPRS(14,r1)
602         SAVE_8GPRS(24,r1)
603         lhz     r12,PACA_TRAP_SAVE(r13)
604         std     r12,_TRAP(r1)
605         addi    r11,r1,INT_FRAME_SIZE
606         std     r11,0(r1)
607         li      r12,0
608         std     r12,0(r11)
609         ld      r2,PACATOC(r13)
610 1:      addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
611         bl      .kernel_bad_stack
612         b       1b
615  * Setup the initial TLB for a core. This current implementation
616  * assume that whatever we are running off will not conflict with
617  * the new mapping at PAGE_OFFSET.
618  */
619 _GLOBAL(initial_tlb_book3e)
621         /* Look for the first TLB with IPROT set */
622         mfspr   r4,SPRN_TLB0CFG
623         andi.   r3,r4,TLBnCFG_IPROT
624         lis     r3,MAS0_TLBSEL(0)@h
625         bne     found_iprot
627         mfspr   r4,SPRN_TLB1CFG
628         andi.   r3,r4,TLBnCFG_IPROT
629         lis     r3,MAS0_TLBSEL(1)@h
630         bne     found_iprot
632         mfspr   r4,SPRN_TLB2CFG
633         andi.   r3,r4,TLBnCFG_IPROT
634         lis     r3,MAS0_TLBSEL(2)@h
635         bne     found_iprot
637         lis     r3,MAS0_TLBSEL(3)@h
638         mfspr   r4,SPRN_TLB3CFG
639         /* fall through */
641 found_iprot:
642         andi.   r5,r4,TLBnCFG_HES
643         bne     have_hes
645         mflr    r8                              /* save LR */
646 /* 1. Find the index of the entry we're executing in
648  * r3 = MAS0_TLBSEL (for the iprot array)
649  * r4 = SPRN_TLBnCFG
650  */
651         bl      invstr                          /* Find our address */
652 invstr: mflr    r6                              /* Make it accessible */
653         mfmsr   r7
654         rlwinm  r5,r7,27,31,31                  /* extract MSR[IS] */
655         mfspr   r7,SPRN_PID
656         slwi    r7,r7,16
657         or      r7,r7,r5
658         mtspr   SPRN_MAS6,r7
659         tlbsx   0,r6                            /* search MSR[IS], SPID=PID */
661         mfspr   r3,SPRN_MAS0
662         rlwinm  r5,r3,16,20,31                  /* Extract MAS0(Entry) */
664         mfspr   r7,SPRN_MAS1                    /* Insure IPROT set */
665         oris    r7,r7,MAS1_IPROT@h
666         mtspr   SPRN_MAS1,r7
667         tlbwe
669 /* 2. Invalidate all entries except the entry we're executing in
671  * r3 = MAS0 w/TLBSEL & ESEL for the entry we are running in
672  * r4 = SPRN_TLBnCFG
673  * r5 = ESEL of entry we are running in
674  */
675         andi.   r4,r4,TLBnCFG_N_ENTRY           /* Extract # entries */
676         li      r6,0                            /* Set Entry counter to 0 */
677 1:      mr      r7,r3                           /* Set MAS0(TLBSEL) */
678         rlwimi  r7,r6,16,4,15                   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r6) */
679         mtspr   SPRN_MAS0,r7
680         tlbre
681         mfspr   r7,SPRN_MAS1
682         rlwinm  r7,r7,0,2,31                    /* Clear MAS1 Valid and IPROT */
683         cmpw    r5,r6
684         beq     skpinv                          /* Dont update the current execution TLB */
685         mtspr   SPRN_MAS1,r7
686         tlbwe
687         isync
688 skpinv: addi    r6,r6,1                         /* Increment */
689         cmpw    r6,r4                           /* Are we done? */
690         bne     1b                              /* If not, repeat */
692         /* Invalidate all TLBs */
693         PPC_TLBILX_ALL(0,0)
694         sync
695         isync
697 /* 3. Setup a temp mapping and jump to it
699  * r3 = MAS0 w/TLBSEL & ESEL for the entry we are running in
700  * r5 = ESEL of entry we are running in
701  */
702         andi.   r7,r5,0x1       /* Find an entry not used and is non-zero */
703         addi    r7,r7,0x1
704         mr      r4,r3           /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
705         mtspr   SPRN_MAS0,r4
706         tlbre
708         rlwimi  r4,r7,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r7) */
709         mtspr   SPRN_MAS0,r4
711         mfspr   r7,SPRN_MAS1
712         xori    r6,r7,MAS1_TS           /* Setup TMP mapping in the other Address space */
713         mtspr   SPRN_MAS1,r6
715         tlbwe
717         mfmsr   r6
718         xori    r6,r6,MSR_IS
719         mtspr   SPRN_SRR1,r6
720         bl      1f              /* Find our address */
721 1:      mflr    r6
722         addi    r6,r6,(2f - 1b)
723         mtspr   SPRN_SRR0,r6
724         rfi
727 /* 4. Clear out PIDs & Search info
729  * r3 = MAS0 w/TLBSEL & ESEL for the entry we started in
730  * r4 = MAS0 w/TLBSEL & ESEL for the temp mapping
731  * r5 = MAS3
732  */
733         li      r6,0
734         mtspr   SPRN_MAS6,r6
735         mtspr   SPRN_PID,r6
737 /* 5. Invalidate mapping we started in
739  * r3 = MAS0 w/TLBSEL & ESEL for the entry we started in
740  * r4 = MAS0 w/TLBSEL & ESEL for the temp mapping
741  * r5 = MAS3
742  */
743         mtspr   SPRN_MAS0,r3
744         tlbre
745         mfspr   r6,SPRN_MAS1
746         rlwinm  r6,r6,0,2,0     /* clear IPROT */
747         mtspr   SPRN_MAS1,r6
748         tlbwe
750         /* Invalidate TLB1 */
751         PPC_TLBILX_ALL(0,0)
752         sync
753         isync
755 /* The mapping only needs to be cache-coherent on SMP */
756 #ifdef CONFIG_SMP
757 #define M_IF_SMP        MAS2_M
758 #else
759 #define M_IF_SMP        0
760 #endif
762 /* 6. Setup KERNELBASE mapping in TLB[0]
764  * r3 = MAS0 w/TLBSEL & ESEL for the entry we started in
765  * r4 = MAS0 w/TLBSEL & ESEL for the temp mapping
766  * r5 = MAS3
767  */
768         rlwinm  r3,r3,0,16,3    /* clear ESEL */
769         mtspr   SPRN_MAS0,r3
770         lis     r6,(MAS1_VALID|MAS1_IPROT)@h
771         ori     r6,r6,(MAS1_TSIZE(BOOK3E_PAGESZ_1GB))@l
772         mtspr   SPRN_MAS1,r6
774         LOAD_REG_IMMEDIATE(r6, PAGE_OFFSET | M_IF_SMP)
775         mtspr   SPRN_MAS2,r6
777         rlwinm  r5,r5,0,0,25
778         ori     r5,r5,MAS3_SR | MAS3_SW | MAS3_SX
779         mtspr   SPRN_MAS3,r5
780         li      r5,-1
781         rlwinm  r5,r5,0,0,25
783         tlbwe
785 /* 7. Jump to KERNELBASE mapping
787  * r4 = MAS0 w/TLBSEL & ESEL for the temp mapping
788  */
789         /* Now we branch the new virtual address mapped by this entry */
790         LOAD_REG_IMMEDIATE(r6,2f)
791         lis     r7,MSR_KERNEL@h
792         ori     r7,r7,MSR_KERNEL@l
793         mtspr   SPRN_SRR0,r6
794         mtspr   SPRN_SRR1,r7
795         rfi                             /* start execution out of TLB1[0] entry */
798 /* 8. Clear out the temp mapping
800  * r4 = MAS0 w/TLBSEL & ESEL for the entry we are running in
801  */
802         mtspr   SPRN_MAS0,r4
803         tlbre
804         mfspr   r5,SPRN_MAS1
805         rlwinm  r5,r5,0,2,0     /* clear IPROT */
806         mtspr   SPRN_MAS1,r5
807         tlbwe
809         /* Invalidate TLB1 */
810         PPC_TLBILX_ALL(0,0)
811         sync
812         isync
814         /* We translate LR and return */
815         tovirt(r8,r8)
816         mtlr    r8
817         blr
819 have_hes:
820         /* Setup MAS 0,1,2,3 and 7 for tlbwe of a 1G entry that maps the
821          * kernel linear mapping. We also set MAS8 once for all here though
822          * that will have to be made dependent on whether we are running under
823          * a hypervisor I suppose.
824          */
825         ori     r3,r3,MAS0_HES | MAS0_WQ_ALLWAYS
826         mtspr   SPRN_MAS0,r3
827         lis     r3,(MAS1_VALID | MAS1_IPROT)@h
828         ori     r3,r3,BOOK3E_PAGESZ_1GB << MAS1_TSIZE_SHIFT
829         mtspr   SPRN_MAS1,r3
830         LOAD_REG_IMMEDIATE(r3, PAGE_OFFSET | MAS2_M)
831         mtspr   SPRN_MAS2,r3
832         li      r3,MAS3_SR | MAS3_SW | MAS3_SX
833         mtspr   SPRN_MAS7_MAS3,r3
834         li      r3,0
835         mtspr   SPRN_MAS8,r3
837         /* Write the TLB entry */
838         tlbwe
840         /* Now we branch the new virtual address mapped by this entry */
841         LOAD_REG_IMMEDIATE(r3,1f)
842         mtctr   r3
843         bctr
845 1:      /* We are now running at PAGE_OFFSET, clean the TLB of everything
846          * else (XXX we should scan for bolted crap from the firmware too)
847          */
848         PPC_TLBILX(0,0,0)
849         sync
850         isync
852         /* We translate LR and return */
853         mflr    r3
854         tovirt(r3,r3)
855         mtlr    r3
856         blr
859  * Main entry (boot CPU, thread 0)
861  * We enter here from head_64.S, possibly after the prom_init trampoline
862  * with r3 and r4 already saved to r31 and 30 respectively and in 64 bits
863  * mode. Anything else is as it was left by the bootloader
865  * Initial requirements of this port:
867  * - Kernel loaded at 0 physical
868  * - A good lump of memory mapped 0:0 by UTLB entry 0
869  * - MSR:IS & MSR:DS set to 0
871  * Note that some of the above requirements will be relaxed in the future
872  * as the kernel becomes smarter at dealing with different initial conditions
873  * but for now you have to be careful
874  */
875 _GLOBAL(start_initialization_book3e)
876         mflr    r28
878         /* First, we need to setup some initial TLBs to map the kernel
879          * text, data and bss at PAGE_OFFSET. We don't have a real mode
880          * and always use AS 0, so we just set it up to match our link
881          * address and never use 0 based addresses.
882          */
883         bl      .initial_tlb_book3e
885         /* Init global core bits */
886         bl      .init_core_book3e
888         /* Init per-thread bits */
889         bl      .init_thread_book3e
891         /* Return to common init code */
892         tovirt(r28,r28)
893         mtlr    r28
894         blr
898  * Secondary core/processor entry
900  * This is entered for thread 0 of a secondary core, all other threads
901  * are expected to be stopped. It's similar to start_initialization_book3e
902  * except that it's generally entered from the holding loop in head_64.S
903  * after CPUs have been gathered by Open Firmware.
905  * We assume we are in 32 bits mode running with whatever TLB entry was
906  * set for us by the firmware or POR engine.
907  */
908 _GLOBAL(book3e_secondary_core_init_tlb_set)
909         li      r4,1
910         b       .generic_secondary_smp_init
912 _GLOBAL(book3e_secondary_core_init)
913         mflr    r28
915         /* Do we need to setup initial TLB entry ? */
916         cmplwi  r4,0
917         bne     2f
919         /* Setup TLB for this core */
920         bl      .initial_tlb_book3e
922         /* We can return from the above running at a different
923          * address, so recalculate r2 (TOC)
924          */
925         bl      .relative_toc
927         /* Init global core bits */
928 2:      bl      .init_core_book3e
930         /* Init per-thread bits */
931 3:      bl      .init_thread_book3e
933         /* Return to common init code at proper virtual address.
934          *
935          * Due to various previous assumptions, we know we entered this
936          * function at either the final PAGE_OFFSET mapping or using a
937          * 1:1 mapping at 0, so we don't bother doing a complicated check
938          * here, we just ensure the return address has the right top bits.
939          *
940          * Note that if we ever want to be smarter about where we can be
941          * started from, we have to be careful that by the time we reach
942          * the code below we may already be running at a different location
943          * than the one we were called from since initial_tlb_book3e can
944          * have moved us already.
945          */
946         cmpdi   cr0,r28,0
947         blt     1f
948         lis     r3,PAGE_OFFSET@highest
949         sldi    r3,r3,32
950         or      r28,r28,r3
951 1:      mtlr    r28
952         blr
954 _GLOBAL(book3e_secondary_thread_init)
955         mflr    r28
956         b       3b
958 _STATIC(init_core_book3e)
959         /* Establish the interrupt vector base */
960         LOAD_REG_IMMEDIATE(r3, interrupt_base_book3e)
961         mtspr   SPRN_IVPR,r3
962         sync
963         blr
965 _STATIC(init_thread_book3e)
966         lis     r3,(SPRN_EPCR_ICM | SPRN_EPCR_GICM)@h
967         mtspr   SPRN_EPCR,r3
969         /* Make sure interrupts are off */
970         wrteei  0
972         /* disable all timers and clear out status */
973         li      r3,0
974         mtspr   SPRN_TCR,r3
975         mfspr   r3,SPRN_TSR
976         mtspr   SPRN_TSR,r3
978         blr
980 _GLOBAL(__setup_base_ivors)
981         SET_IVOR(0, 0x020) /* Critical Input */
982         SET_IVOR(1, 0x000) /* Machine Check */
983         SET_IVOR(2, 0x060) /* Data Storage */ 
984         SET_IVOR(3, 0x080) /* Instruction Storage */
985         SET_IVOR(4, 0x0a0) /* External Input */ 
986         SET_IVOR(5, 0x0c0) /* Alignment */ 
987         SET_IVOR(6, 0x0e0) /* Program */ 
988         SET_IVOR(7, 0x100) /* FP Unavailable */ 
989         SET_IVOR(8, 0x120) /* System Call */ 
990         SET_IVOR(9, 0x140) /* Auxiliary Processor Unavailable */ 
991         SET_IVOR(10, 0x160) /* Decrementer */ 
992         SET_IVOR(11, 0x180) /* Fixed Interval Timer */ 
993         SET_IVOR(12, 0x1a0) /* Watchdog Timer */ 
994         SET_IVOR(13, 0x1c0) /* Data TLB Error */ 
995         SET_IVOR(14, 0x1e0) /* Instruction TLB Error */
996         SET_IVOR(15, 0x040) /* Debug */
998         sync
1000         blr