OMAP: DISPC: Fix to disable also interface clocks. 2nd.
[linux-ginger.git] / arch / x86 / kernel / head_32.S
blobf7357cc0162c2f1c4786b3208e8524b51837fef8
1 /*
2  *
3  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
4  *
5  *  Enhanced CPU detection and feature setting code by Mike Jagdis
6  *  and Martin Mares, November 1997.
7  */
9 .text
10 #include <linux/threads.h>
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/linkage.h>
13 #include <asm/segment.h>
14 #include <asm/page.h>
15 #include <asm/pgtable.h>
16 #include <asm/desc.h>
17 #include <asm/cache.h>
18 #include <asm/thread_info.h>
19 #include <asm/asm-offsets.h>
20 #include <asm/setup.h>
21 #include <asm/processor-flags.h>
23 /* Physical address */
24 #define pa(X) ((X) - __PAGE_OFFSET)
27  * References to members of the new_cpu_data structure.
28  */
30 #define X86             new_cpu_data+CPUINFO_x86
31 #define X86_VENDOR      new_cpu_data+CPUINFO_x86_vendor
32 #define X86_MODEL       new_cpu_data+CPUINFO_x86_model
33 #define X86_MASK        new_cpu_data+CPUINFO_x86_mask
34 #define X86_HARD_MATH   new_cpu_data+CPUINFO_hard_math
35 #define X86_CPUID       new_cpu_data+CPUINFO_cpuid_level
36 #define X86_CAPABILITY  new_cpu_data+CPUINFO_x86_capability
37 #define X86_VENDOR_ID   new_cpu_data+CPUINFO_x86_vendor_id
40  * This is how much memory *in addition to the memory covered up to
41  * and including _end* we need mapped initially.
42  * We need:
43  *  - one bit for each possible page, but only in low memory, which means
44  *     2^32/4096/8 = 128K worst case (4G/4G split.)
45  *  - enough space to map all low memory, which means
46  *     (2^32/4096) / 1024 pages (worst case, non PAE)
47  *     (2^32/4096) / 512 + 4 pages (worst case for PAE)
48  *  - a few pages for allocator use before the kernel pagetable has
49  *     been set up
50  *
51  * Modulo rounding, each megabyte assigned here requires a kilobyte of
52  * memory, which is currently unreclaimed.
53  *
54  * This should be a multiple of a page.
55  */
56 LOW_PAGES = 1<<(32-PAGE_SHIFT_asm)
59  * To preserve the DMA pool in PAGEALLOC kernels, we'll allocate
60  * pagetables from above the 16MB DMA limit, so we'll have to set
61  * up pagetables 16MB more (worst-case):
62  */
63 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
64 LOW_PAGES = LOW_PAGES + 0x1000000
65 #endif
67 #if PTRS_PER_PMD > 1
68 PAGE_TABLE_SIZE = (LOW_PAGES / PTRS_PER_PMD) + PTRS_PER_PGD
69 #else
70 PAGE_TABLE_SIZE = (LOW_PAGES / PTRS_PER_PGD)
71 #endif
72 BOOTBITMAP_SIZE = LOW_PAGES / 8
73 ALLOCATOR_SLOP = 4
75 INIT_MAP_BEYOND_END = BOOTBITMAP_SIZE + (PAGE_TABLE_SIZE + ALLOCATOR_SLOP)*PAGE_SIZE_asm
78  * 32-bit kernel entrypoint; only used by the boot CPU.  On entry,
79  * %esi points to the real-mode code as a 32-bit pointer.
80  * CS and DS must be 4 GB flat segments, but we don't depend on
81  * any particular GDT layout, because we load our own as soon as we
82  * can.
83  */
84 .section .text.head,"ax",@progbits
85 ENTRY(startup_32)
86         /* test KEEP_SEGMENTS flag to see if the bootloader is asking
87                 us to not reload segments */
88         testb $(1<<6), BP_loadflags(%esi)
89         jnz 2f
92  * Set segments to known values.
93  */
94         lgdt pa(boot_gdt_descr)
95         movl $(__BOOT_DS),%eax
96         movl %eax,%ds
97         movl %eax,%es
98         movl %eax,%fs
99         movl %eax,%gs
103  * Clear BSS first so that there are no surprises...
104  */
105         cld
106         xorl %eax,%eax
107         movl $pa(__bss_start),%edi
108         movl $pa(__bss_stop),%ecx
109         subl %edi,%ecx
110         shrl $2,%ecx
111         rep ; stosl
113  * Copy bootup parameters out of the way.
114  * Note: %esi still has the pointer to the real-mode data.
115  * With the kexec as boot loader, parameter segment might be loaded beyond
116  * kernel image and might not even be addressable by early boot page tables.
117  * (kexec on panic case). Hence copy out the parameters before initializing
118  * page tables.
119  */
120         movl $pa(boot_params),%edi
121         movl $(PARAM_SIZE/4),%ecx
122         cld
123         rep
124         movsl
125         movl pa(boot_params) + NEW_CL_POINTER,%esi
126         andl %esi,%esi
127         jz 1f                   # No comand line
128         movl $pa(boot_command_line),%edi
129         movl $(COMMAND_LINE_SIZE/4),%ecx
130         rep
131         movsl
134 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
135         /* This is can only trip for a broken bootloader... */
136         cmpw $0x207, pa(boot_params + BP_version)
137         jb default_entry
139         /* Paravirt-compatible boot parameters.  Look to see what architecture
140                 we're booting under. */
141         movl pa(boot_params + BP_hardware_subarch), %eax
142         cmpl $num_subarch_entries, %eax
143         jae bad_subarch
145         movl pa(subarch_entries)(,%eax,4), %eax
146         subl $__PAGE_OFFSET, %eax
147         jmp *%eax
149 bad_subarch:
150 WEAK(lguest_entry)
151 WEAK(xen_entry)
152         /* Unknown implementation; there's really
153            nothing we can do at this point. */
154         ud2a
156         __INITDATA
158 subarch_entries:
159         .long default_entry             /* normal x86/PC */
160         .long lguest_entry              /* lguest hypervisor */
161         .long xen_entry                 /* Xen hypervisor */
162 num_subarch_entries = (. - subarch_entries) / 4
163 .previous
164 #endif /* CONFIG_PARAVIRT */
167  * Initialize page tables.  This creates a PDE and a set of page
168  * tables, which are located immediately beyond _end.  The variable
169  * init_pg_tables_end is set up to point to the first "safe" location.
170  * Mappings are created both at virtual address 0 (identity mapping)
171  * and PAGE_OFFSET for up to _end+sizeof(page tables)+INIT_MAP_BEYOND_END.
173  * Note that the stack is not yet set up!
174  */
175 #define PTE_ATTR        0x007           /* PRESENT+RW+USER */
176 #define PDE_ATTR        0x067           /* PRESENT+RW+USER+DIRTY+ACCESSED */
177 #define PGD_ATTR        0x001           /* PRESENT (no other attributes) */
179 default_entry:
180 #ifdef CONFIG_X86_PAE
182         /*
183          * In PAE mode swapper_pg_dir is statically defined to contain enough
184          * entries to cover the VMSPLIT option (that is the top 1, 2 or 3
185          * entries). The identity mapping is handled by pointing two PGD
186          * entries to the first kernel PMD.
187          *
188          * Note the upper half of each PMD or PTE are always zero at
189          * this stage.
190          */
192 #define KPMDS (((-__PAGE_OFFSET) >> 30) & 3) /* Number of kernel PMDs */
194         xorl %ebx,%ebx                          /* %ebx is kept at zero */
196         movl $pa(pg0), %edi
197         movl $pa(swapper_pg_pmd), %edx
198         movl $PTE_ATTR, %eax
200         leal PDE_ATTR(%edi),%ecx                /* Create PMD entry */
201         movl %ecx,(%edx)                        /* Store PMD entry */
202                                                 /* Upper half already zero */
203         addl $8,%edx
204         movl $512,%ecx
206         stosl
207         xchgl %eax,%ebx
208         stosl
209         xchgl %eax,%ebx
210         addl $0x1000,%eax
211         loop 11b
213         /*
214          * End condition: we must map up to and including INIT_MAP_BEYOND_END
215          * bytes beyond the end of our own page tables.
216          */
217         leal (INIT_MAP_BEYOND_END+PTE_ATTR)(%edi),%ebp
218         cmpl %ebp,%eax
219         jb 10b
221         movl %edi,pa(init_pg_tables_end)
223         /* Do early initialization of the fixmap area */
224         movl $pa(swapper_pg_fixmap)+PDE_ATTR,%eax
225         movl %eax,pa(swapper_pg_pmd+0x1000*KPMDS-8)
226 #else   /* Not PAE */
228 page_pde_offset = (__PAGE_OFFSET >> 20);
230         movl $pa(pg0), %edi
231         movl $pa(swapper_pg_dir), %edx
232         movl $PTE_ATTR, %eax
234         leal PDE_ATTR(%edi),%ecx                /* Create PDE entry */
235         movl %ecx,(%edx)                        /* Store identity PDE entry */
236         movl %ecx,page_pde_offset(%edx)         /* Store kernel PDE entry */
237         addl $4,%edx
238         movl $1024, %ecx
240         stosl
241         addl $0x1000,%eax
242         loop 11b
243         /*
244          * End condition: we must map up to and including INIT_MAP_BEYOND_END
245          * bytes beyond the end of our own page tables; the +0x007 is
246          * the attribute bits
247          */
248         leal (INIT_MAP_BEYOND_END+PTE_ATTR)(%edi),%ebp
249         cmpl %ebp,%eax
250         jb 10b
251         movl %edi,pa(init_pg_tables_end)
253         /* Do early initialization of the fixmap area */
254         movl $pa(swapper_pg_fixmap)+PDE_ATTR,%eax
255         movl %eax,pa(swapper_pg_dir+0xffc)
256 #endif
257         jmp 3f
259  * Non-boot CPU entry point; entered from trampoline.S
260  * We can't lgdt here, because lgdt itself uses a data segment, but
261  * we know the trampoline has already loaded the boot_gdt for us.
263  * If cpu hotplug is not supported then this code can go in init section
264  * which will be freed later
265  */
267 #ifndef CONFIG_HOTPLUG_CPU
268 .section .init.text,"ax",@progbits
269 #endif
271 #ifdef CONFIG_SMP
272 ENTRY(startup_32_smp)
273         cld
274         movl $(__BOOT_DS),%eax
275         movl %eax,%ds
276         movl %eax,%es
277         movl %eax,%fs
278         movl %eax,%gs
279 #endif /* CONFIG_SMP */
283  *      New page tables may be in 4Mbyte page mode and may
284  *      be using the global pages. 
286  *      NOTE! If we are on a 486 we may have no cr4 at all!
287  *      So we do not try to touch it unless we really have
288  *      some bits in it to set.  This won't work if the BSP
289  *      implements cr4 but this AP does not -- very unlikely
290  *      but be warned!  The same applies to the pse feature
291  *      if not equally supported. --macro
293  *      NOTE! We have to correct for the fact that we're
294  *      not yet offset PAGE_OFFSET..
295  */
296 #define cr4_bits pa(mmu_cr4_features)
297         movl cr4_bits,%edx
298         andl %edx,%edx
299         jz 6f
300         movl %cr4,%eax          # Turn on paging options (PSE,PAE,..)
301         orl %edx,%eax
302         movl %eax,%cr4
304         btl $5, %eax            # check if PAE is enabled
305         jnc 6f
307         /* Check if extended functions are implemented */
308         movl $0x80000000, %eax
309         cpuid
310         cmpl $0x80000000, %eax
311         jbe 6f
312         mov $0x80000001, %eax
313         cpuid
314         /* Execute Disable bit supported? */
315         btl $20, %edx
316         jnc 6f
318         /* Setup EFER (Extended Feature Enable Register) */
319         movl $0xc0000080, %ecx
320         rdmsr
322         btsl $11, %eax
323         /* Make changes effective */
324         wrmsr
329  * Enable paging
330  */
331         movl $pa(swapper_pg_dir),%eax
332         movl %eax,%cr3          /* set the page table pointer.. */
333         movl %cr0,%eax
334         orl  $X86_CR0_PG,%eax
335         movl %eax,%cr0          /* ..and set paging (PG) bit */
336         ljmp $__BOOT_CS,$1f     /* Clear prefetch and normalize %eip */
338         /* Set up the stack pointer */
339         lss stack_start,%esp
342  * Initialize eflags.  Some BIOS's leave bits like NT set.  This would
343  * confuse the debugger if this code is traced.
344  * XXX - best to initialize before switching to protected mode.
345  */
346         pushl $0
347         popfl
349 #ifdef CONFIG_SMP
350         cmpb $0, ready
351         jz  1f                          /* Initial CPU cleans BSS */
352         jmp checkCPUtype
354 #endif /* CONFIG_SMP */
357  * start system 32-bit setup. We need to re-do some of the things done
358  * in 16-bit mode for the "real" operations.
359  */
360         call setup_idt
362 checkCPUtype:
364         movl $-1,X86_CPUID              #  -1 for no CPUID initially
366 /* check if it is 486 or 386. */
368  * XXX - this does a lot of unnecessary setup.  Alignment checks don't
369  * apply at our cpl of 0 and the stack ought to be aligned already, and
370  * we don't need to preserve eflags.
371  */
373         movb $3,X86             # at least 386
374         pushfl                  # push EFLAGS
375         popl %eax               # get EFLAGS
376         movl %eax,%ecx          # save original EFLAGS
377         xorl $0x240000,%eax     # flip AC and ID bits in EFLAGS
378         pushl %eax              # copy to EFLAGS
379         popfl                   # set EFLAGS
380         pushfl                  # get new EFLAGS
381         popl %eax               # put it in eax
382         xorl %ecx,%eax          # change in flags
383         pushl %ecx              # restore original EFLAGS
384         popfl
385         testl $0x40000,%eax     # check if AC bit changed
386         je is386
388         movb $4,X86             # at least 486
389         testl $0x200000,%eax    # check if ID bit changed
390         je is486
392         /* get vendor info */
393         xorl %eax,%eax                  # call CPUID with 0 -> return vendor ID
394         cpuid
395         movl %eax,X86_CPUID             # save CPUID level
396         movl %ebx,X86_VENDOR_ID         # lo 4 chars
397         movl %edx,X86_VENDOR_ID+4       # next 4 chars
398         movl %ecx,X86_VENDOR_ID+8       # last 4 chars
400         orl %eax,%eax                   # do we have processor info as well?
401         je is486
403         movl $1,%eax            # Use the CPUID instruction to get CPU type
404         cpuid
405         movb %al,%cl            # save reg for future use
406         andb $0x0f,%ah          # mask processor family
407         movb %ah,X86
408         andb $0xf0,%al          # mask model
409         shrb $4,%al
410         movb %al,X86_MODEL
411         andb $0x0f,%cl          # mask mask revision
412         movb %cl,X86_MASK
413         movl %edx,X86_CAPABILITY
415 is486:  movl $0x50022,%ecx      # set AM, WP, NE and MP
416         jmp 2f
418 is386:  movl $2,%ecx            # set MP
419 2:      movl %cr0,%eax
420         andl $0x80000011,%eax   # Save PG,PE,ET
421         orl %ecx,%eax
422         movl %eax,%cr0
424         call check_x87
425         lgdt early_gdt_descr
426         lidt idt_descr
427         ljmp $(__KERNEL_CS),$1f
428 1:      movl $(__KERNEL_DS),%eax        # reload all the segment registers
429         movl %eax,%ss                   # after changing gdt.
430         movl %eax,%fs                   # gets reset once there's real percpu
432         movl $(__USER_DS),%eax          # DS/ES contains default USER segment
433         movl %eax,%ds
434         movl %eax,%es
436         xorl %eax,%eax                  # Clear GS and LDT
437         movl %eax,%gs
438         lldt %ax
440         cld                     # gcc2 wants the direction flag cleared at all times
441         pushl $0                # fake return address for unwinder
442 #ifdef CONFIG_SMP
443         movb ready, %cl
444         movb $1, ready
445         cmpb $0,%cl             # the first CPU calls start_kernel
446         je   1f
447         movl $(__KERNEL_PERCPU), %eax
448         movl %eax,%fs           # set this cpu's percpu
449         jmp initialize_secondary # all other CPUs call initialize_secondary
451 #endif /* CONFIG_SMP */
452         jmp i386_start_kernel
455  * We depend on ET to be correct. This checks for 287/387.
456  */
457 check_x87:
458         movb $0,X86_HARD_MATH
459         clts
460         fninit
461         fstsw %ax
462         cmpb $0,%al
463         je 1f
464         movl %cr0,%eax          /* no coprocessor: have to set bits */
465         xorl $4,%eax            /* set EM */
466         movl %eax,%cr0
467         ret
468         ALIGN
469 1:      movb $1,X86_HARD_MATH
470         .byte 0xDB,0xE4         /* fsetpm for 287, ignored by 387 */
471         ret
474  *  setup_idt
476  *  sets up a idt with 256 entries pointing to
477  *  ignore_int, interrupt gates. It doesn't actually load
478  *  idt - that can be done only after paging has been enabled
479  *  and the kernel moved to PAGE_OFFSET. Interrupts
480  *  are enabled elsewhere, when we can be relatively
481  *  sure everything is ok.
483  *  Warning: %esi is live across this function.
484  */
485 setup_idt:
486         lea ignore_int,%edx
487         movl $(__KERNEL_CS << 16),%eax
488         movw %dx,%ax            /* selector = 0x0010 = cs */
489         movw $0x8E00,%dx        /* interrupt gate - dpl=0, present */
491         lea idt_table,%edi
492         mov $256,%ecx
493 rp_sidt:
494         movl %eax,(%edi)
495         movl %edx,4(%edi)
496         addl $8,%edi
497         dec %ecx
498         jne rp_sidt
500 .macro  set_early_handler handler,trapno
501         lea \handler,%edx
502         movl $(__KERNEL_CS << 16),%eax
503         movw %dx,%ax
504         movw $0x8E00,%dx        /* interrupt gate - dpl=0, present */
505         lea idt_table,%edi
506         movl %eax,8*\trapno(%edi)
507         movl %edx,8*\trapno+4(%edi)
508 .endm
510         set_early_handler handler=early_divide_err,trapno=0
511         set_early_handler handler=early_illegal_opcode,trapno=6
512         set_early_handler handler=early_protection_fault,trapno=13
513         set_early_handler handler=early_page_fault,trapno=14
515         ret
517 early_divide_err:
518         xor %edx,%edx
519         pushl $0        /* fake errcode */
520         jmp early_fault
522 early_illegal_opcode:
523         movl $6,%edx
524         pushl $0        /* fake errcode */
525         jmp early_fault
527 early_protection_fault:
528         movl $13,%edx
529         jmp early_fault
531 early_page_fault:
532         movl $14,%edx
533         jmp early_fault
535 early_fault:
536         cld
537 #ifdef CONFIG_PRINTK
538         pusha
539         movl $(__KERNEL_DS),%eax
540         movl %eax,%ds
541         movl %eax,%es
542         cmpl $2,early_recursion_flag
543         je hlt_loop
544         incl early_recursion_flag
545         movl %cr2,%eax
546         pushl %eax
547         pushl %edx              /* trapno */
548         pushl $fault_msg
549 #ifdef CONFIG_EARLY_PRINTK
550         call early_printk
551 #else
552         call printk
553 #endif
554 #endif
555         call dump_stack
556 hlt_loop:
557         hlt
558         jmp hlt_loop
560 /* This is the default interrupt "handler" :-) */
561         ALIGN
562 ignore_int:
563         cld
564 #ifdef CONFIG_PRINTK
565         pushl %eax
566         pushl %ecx
567         pushl %edx
568         pushl %es
569         pushl %ds
570         movl $(__KERNEL_DS),%eax
571         movl %eax,%ds
572         movl %eax,%es
573         cmpl $2,early_recursion_flag
574         je hlt_loop
575         incl early_recursion_flag
576         pushl 16(%esp)
577         pushl 24(%esp)
578         pushl 32(%esp)
579         pushl 40(%esp)
580         pushl $int_msg
581 #ifdef CONFIG_EARLY_PRINTK
582         call early_printk
583 #else
584         call printk
585 #endif
586         addl $(5*4),%esp
587         popl %ds
588         popl %es
589         popl %edx
590         popl %ecx
591         popl %eax
592 #endif
593         iret
595 .section .text
597  * Real beginning of normal "text" segment
598  */
599 ENTRY(stext)
600 ENTRY(_stext)
603  * BSS section
604  */
605 .section ".bss.page_aligned","wa"
606         .align PAGE_SIZE_asm
607 #ifdef CONFIG_X86_PAE
608 swapper_pg_pmd:
609         .fill 1024*KPMDS,4,0
610 #else
611 ENTRY(swapper_pg_dir)
612         .fill 1024,4,0
613 #endif
614 swapper_pg_fixmap:
615         .fill 1024,4,0
616 ENTRY(empty_zero_page)
617         .fill 4096,1,0
619  * This starts the data section.
620  */
621 #ifdef CONFIG_X86_PAE
622 .section ".data.page_aligned","wa"
623         /* Page-aligned for the benefit of paravirt? */
624         .align PAGE_SIZE_asm
625 ENTRY(swapper_pg_dir)
626         .long   pa(swapper_pg_pmd+PGD_ATTR),0           /* low identity map */
627 # if KPMDS == 3
628         .long   pa(swapper_pg_pmd+PGD_ATTR),0
629         .long   pa(swapper_pg_pmd+PGD_ATTR+0x1000),0
630         .long   pa(swapper_pg_pmd+PGD_ATTR+0x2000),0
631 # elif KPMDS == 2
632         .long   0,0
633         .long   pa(swapper_pg_pmd+PGD_ATTR),0
634         .long   pa(swapper_pg_pmd+PGD_ATTR+0x1000),0
635 # elif KPMDS == 1
636         .long   0,0
637         .long   0,0
638         .long   pa(swapper_pg_pmd+PGD_ATTR),0
639 # else
640 #  error "Kernel PMDs should be 1, 2 or 3"
641 # endif
642         .align PAGE_SIZE_asm            /* needs to be page-sized too */
643 #endif
645 .data
646 ENTRY(stack_start)
647         .long init_thread_union+THREAD_SIZE
648         .long __BOOT_DS
650 ready:  .byte 0
652 early_recursion_flag:
653         .long 0
655 int_msg:
656         .asciz "Unknown interrupt or fault at EIP %p %p %p\n"
658 fault_msg:
659 /* fault info: */
660         .ascii "BUG: Int %d: CR2 %p\n"
661 /* pusha regs: */
662         .ascii "     EDI %p  ESI %p  EBP %p  ESP %p\n"
663         .ascii "     EBX %p  EDX %p  ECX %p  EAX %p\n"
664 /* fault frame: */
665         .ascii "     err %p  EIP %p   CS %p  flg %p\n"
666         .ascii "Stack: %p %p %p %p %p %p %p %p\n"
667         .ascii "       %p %p %p %p %p %p %p %p\n"
668         .asciz "       %p %p %p %p %p %p %p %p\n"
670 #include "../../x86/xen/xen-head.S"
673  * The IDT and GDT 'descriptors' are a strange 48-bit object
674  * only used by the lidt and lgdt instructions. They are not
675  * like usual segment descriptors - they consist of a 16-bit
676  * segment size, and 32-bit linear address value:
677  */
679 .globl boot_gdt_descr
680 .globl idt_descr
682         ALIGN
683 # early boot GDT descriptor (must use 1:1 address mapping)
684         .word 0                         # 32 bit align gdt_desc.address
685 boot_gdt_descr:
686         .word __BOOT_DS+7
687         .long boot_gdt - __PAGE_OFFSET
689         .word 0                         # 32-bit align idt_desc.address
690 idt_descr:
691         .word IDT_ENTRIES*8-1           # idt contains 256 entries
692         .long idt_table
694 # boot GDT descriptor (later on used by CPU#0):
695         .word 0                         # 32 bit align gdt_desc.address
696 ENTRY(early_gdt_descr)
697         .word GDT_ENTRIES*8-1
698         .long per_cpu__gdt_page         /* Overwritten for secondary CPUs */
701  * The boot_gdt must mirror the equivalent in setup.S and is
702  * used only for booting.
703  */
704         .align L1_CACHE_BYTES
705 ENTRY(boot_gdt)
706         .fill GDT_ENTRY_BOOT_CS,8,0
707         .quad 0x00cf9a000000ffff        /* kernel 4GB code at 0x00000000 */
708         .quad 0x00cf92000000ffff        /* kernel 4GB data at 0x00000000 */