arm64: dts: Revert "specify console via command line"
[linux/fpc-iii.git] / arch / powerpc / kernel / head_40x.S
blob9bb663977e84e586bcbec5c48f96c43233a9043d
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
2 /*
3  *    Copyright (c) 1995-1996 Gary Thomas <gdt@linuxppc.org>
4  *      Initial PowerPC version.
5  *    Copyright (c) 1996 Cort Dougan <cort@cs.nmt.edu>
6  *      Rewritten for PReP
7  *    Copyright (c) 1996 Paul Mackerras <paulus@cs.anu.edu.au>
8  *      Low-level exception handers, MMU support, and rewrite.
9  *    Copyright (c) 1997 Dan Malek <dmalek@jlc.net>
10  *      PowerPC 8xx modifications.
11  *    Copyright (c) 1998-1999 TiVo, Inc.
12  *      PowerPC 403GCX modifications.
13  *    Copyright (c) 1999 Grant Erickson <grant@lcse.umn.edu>
14  *      PowerPC 403GCX/405GP modifications.
15  *    Copyright 2000 MontaVista Software Inc.
16  *      PPC405 modifications
17  *      PowerPC 403GCX/405GP modifications.
18  *      Author: MontaVista Software, Inc.
19  *              frank_rowand@mvista.com or source@mvista.com
20  *              debbie_chu@mvista.com
21  *
22  *    Module name: head_4xx.S
23  *
24  *    Description:
25  *      Kernel execution entry point code.
26  */
28 #include <linux/init.h>
29 #include <asm/processor.h>
30 #include <asm/page.h>
31 #include <asm/mmu.h>
32 #include <asm/pgtable.h>
33 #include <asm/cputable.h>
34 #include <asm/thread_info.h>
35 #include <asm/ppc_asm.h>
36 #include <asm/asm-offsets.h>
37 #include <asm/ptrace.h>
38 #include <asm/export.h>
39 #include <asm/asm-405.h>
41 #include "head_32.h"
43 /* As with the other PowerPC ports, it is expected that when code
44  * execution begins here, the following registers contain valid, yet
45  * optional, information:
46  *
47  *   r3 - Board info structure pointer (DRAM, frequency, MAC address, etc.)
48  *   r4 - Starting address of the init RAM disk
49  *   r5 - Ending address of the init RAM disk
50  *   r6 - Start of kernel command line string (e.g. "mem=96m")
51  *   r7 - End of kernel command line string
52  *
53  * This is all going to change RSN when we add bi_recs.......  -- Dan
54  */
55         __HEAD
56 _ENTRY(_stext);
57 _ENTRY(_start);
59         mr      r31,r3                  /* save device tree ptr */
61         /* We have to turn on the MMU right away so we get cache modes
62          * set correctly.
63          */
64         bl      initial_mmu
66 /* We now have the lower 16 Meg mapped into TLB entries, and the caches
67  * ready to work.
68  */
69 turn_on_mmu:
70         lis     r0,MSR_KERNEL@h
71         ori     r0,r0,MSR_KERNEL@l
72         mtspr   SPRN_SRR1,r0
73         lis     r0,start_here@h
74         ori     r0,r0,start_here@l
75         mtspr   SPRN_SRR0,r0
76         SYNC
77         rfi                             /* enables MMU */
78         b       .                       /* prevent prefetch past rfi */
81  * This area is used for temporarily saving registers during the
82  * critical exception prolog.
83  */
84         . = 0xc0
85 crit_save:
86 _ENTRY(crit_r10)
87         .space  4
88 _ENTRY(crit_r11)
89         .space  4
90 _ENTRY(crit_srr0)
91         .space  4
92 _ENTRY(crit_srr1)
93         .space  4
94 _ENTRY(saved_ksp_limit)
95         .space  4
98  * Exception prolog for critical exceptions.  This is a little different
99  * from the normal exception prolog above since a critical exception
100  * can potentially occur at any point during normal exception processing.
101  * Thus we cannot use the same SPRG registers as the normal prolog above.
102  * Instead we use a couple of words of memory at low physical addresses.
103  * This is OK since we don't support SMP on these processors.
104  */
105 #define CRITICAL_EXCEPTION_PROLOG                                            \
106         stw     r10,crit_r10@l(0);      /* save two registers to work with */\
107         stw     r11,crit_r11@l(0);                                           \
108         mfcr    r10;                    /* save CR in r10 for now          */\
109         mfspr   r11,SPRN_SRR3;          /* check whether user or kernel    */\
110         andi.   r11,r11,MSR_PR;                                              \
111         lis     r11,critirq_ctx@ha;                                          \
112         tophys(r11,r11);                                                     \
113         lwz     r11,critirq_ctx@l(r11);                                      \
114         beq     1f;                                                          \
115         /* COMING FROM USER MODE */                                          \
116         mfspr   r11,SPRN_SPRG_THREAD;   /* if from user, start at top of   */\
117         lwz     r11,TASK_STACK-THREAD(r11); /* this thread's kernel stack */\
118 1:      addi    r11,r11,THREAD_SIZE-INT_FRAME_SIZE; /* Alloc an excpt frm  */\
119         tophys(r11,r11);                                                     \
120         stw     r10,_CCR(r11);          /* save various registers          */\
121         stw     r12,GPR12(r11);                                              \
122         stw     r9,GPR9(r11);                                                \
123         mflr    r10;                                                         \
124         stw     r10,_LINK(r11);                                              \
125         mfspr   r12,SPRN_DEAR;          /* save DEAR and ESR in the frame  */\
126         stw     r12,_DEAR(r11);         /* since they may have had stuff   */\
127         mfspr   r9,SPRN_ESR;            /* in them at the point where the  */\
128         stw     r9,_ESR(r11);           /* exception was taken             */\
129         mfspr   r12,SPRN_SRR2;                                               \
130         stw     r1,GPR1(r11);                                                \
131         mfspr   r9,SPRN_SRR3;                                                \
132         stw     r1,0(r11);                                                   \
133         tovirt(r1,r11);                                                      \
134         rlwinm  r9,r9,0,14,12;          /* clear MSR_WE (necessary?)       */\
135         stw     r0,GPR0(r11);                                                \
136         lis     r10, STACK_FRAME_REGS_MARKER@ha; /* exception frame marker */\
137         addi    r10, r10, STACK_FRAME_REGS_MARKER@l;                         \
138         stw     r10, 8(r11);                                                 \
139         SAVE_4GPRS(3, r11);                                                  \
140         SAVE_2GPRS(7, r11)
142         /*
143          * State at this point:
144          * r9 saved in stack frame, now saved SRR3 & ~MSR_WE
145          * r10 saved in crit_r10 and in stack frame, trashed
146          * r11 saved in crit_r11 and in stack frame,
147          *      now phys stack/exception frame pointer
148          * r12 saved in stack frame, now saved SRR2
149          * CR saved in stack frame, CR0.EQ = !SRR3.PR
150          * LR, DEAR, ESR in stack frame
151          * r1 saved in stack frame, now virt stack/excframe pointer
152          * r0, r3-r8 saved in stack frame
153          */
156  * Exception vectors.
157  */
158 #define CRITICAL_EXCEPTION(n, label, hdlr)                      \
159         START_EXCEPTION(n, label);                              \
160         CRITICAL_EXCEPTION_PROLOG;                              \
161         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD;                     \
162         EXC_XFER_TEMPLATE(hdlr, n+2, (MSR_KERNEL & ~(MSR_ME|MSR_DE|MSR_CE)), \
163                           crit_transfer_to_handler, ret_from_crit_exc)
166  * 0x0100 - Critical Interrupt Exception
167  */
168         CRITICAL_EXCEPTION(0x0100, CriticalInterrupt, unknown_exception)
171  * 0x0200 - Machine Check Exception
172  */
173         CRITICAL_EXCEPTION(0x0200, MachineCheck, machine_check_exception)
176  * 0x0300 - Data Storage Exception
177  * This happens for just a few reasons.  U0 set (but we don't do that),
178  * or zone protection fault (user violation, write to protected page).
179  * If this is just an update of modified status, we do that quickly
180  * and exit.  Otherwise, we call heavywight functions to do the work.
181  */
182         START_EXCEPTION(0x0300, DataStorage)
183         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH0, r10 /* Save some working registers */
184         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH1, r11
185 #ifdef CONFIG_403GCX
186         stw     r12, 0(r0)
187         stw     r9, 4(r0)
188         mfcr    r11
189         mfspr   r12, SPRN_PID
190         stw     r11, 8(r0)
191         stw     r12, 12(r0)
192 #else
193         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH3, r12
194         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH4, r9
195         mfcr    r11
196         mfspr   r12, SPRN_PID
197         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH6, r11
198         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH5, r12
199 #endif
201         /* First, check if it was a zone fault (which means a user
202         * tried to access a kernel or read-protected page - always
203         * a SEGV).  All other faults here must be stores, so no
204         * need to check ESR_DST as well. */
205         mfspr   r10, SPRN_ESR
206         andis.  r10, r10, ESR_DIZ@h
207         bne     2f
209         mfspr   r10, SPRN_DEAR          /* Get faulting address */
211         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
212          * kernel page tables.
213          */
214         lis     r11, PAGE_OFFSET@h
215         cmplw   r10, r11
216         blt+    3f
217         lis     r11, swapper_pg_dir@h
218         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
219         li      r9, 0
220         mtspr   SPRN_PID, r9            /* TLB will have 0 TID */
221         b       4f
223         /* Get the PGD for the current thread.
224          */
226         mfspr   r11,SPRN_SPRG_THREAD
227         lwz     r11,PGDIR(r11)
229         tophys(r11, r11)
230         rlwimi  r11, r10, 12, 20, 29    /* Create L1 (pgdir/pmd) address */
231         lwz     r11, 0(r11)             /* Get L1 entry */
232         rlwinm. r12, r11, 0, 0, 19      /* Extract L2 (pte) base address */
233         beq     2f                      /* Bail if no table */
235         rlwimi  r12, r10, 22, 20, 29    /* Compute PTE address */
236         lwz     r11, 0(r12)             /* Get Linux PTE */
238         andi.   r9, r11, _PAGE_RW       /* Is it writeable? */
239         beq     2f                      /* Bail if not */
241         /* Update 'changed'.
242         */
243         ori     r11, r11, _PAGE_DIRTY|_PAGE_ACCESSED|_PAGE_HWWRITE
244         stw     r11, 0(r12)             /* Update Linux page table */
246         /* Most of the Linux PTE is ready to load into the TLB LO.
247          * We set ZSEL, where only the LS-bit determines user access.
248          * We set execute, because we don't have the granularity to
249          * properly set this at the page level (Linux problem).
250          * If shared is set, we cause a zero PID->TID load.
251          * Many of these bits are software only.  Bits we don't set
252          * here we (properly should) assume have the appropriate value.
253          */
254         li      r12, 0x0ce2
255         andc    r11, r11, r12           /* Make sure 20, 21 are zero */
257         /* find the TLB index that caused the fault.  It has to be here.
258         */
259         tlbsx   r9, 0, r10
261         tlbwe   r11, r9, TLB_DATA               /* Load TLB LO */
263         /* Done...restore registers and get out of here.
264         */
265 #ifdef CONFIG_403GCX
266         lwz     r12, 12(r0)
267         lwz     r11, 8(r0)
268         mtspr   SPRN_PID, r12
269         mtcr    r11
270         lwz     r9, 4(r0)
271         lwz     r12, 0(r0)
272 #else
273         mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH5
274         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH6
275         mtspr   SPRN_PID, r12
276         mtcr    r11
277         mfspr   r9, SPRN_SPRG_SCRATCH4
278         mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH3
279 #endif
280         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
281         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
282         PPC405_ERR77_SYNC
283         rfi                     /* Should sync shadow TLBs */
284         b       .               /* prevent prefetch past rfi */
287         /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
288          * and call the heavyweights to help us out.
289          */
290 #ifdef CONFIG_403GCX
291         lwz     r12, 12(r0)
292         lwz     r11, 8(r0)
293         mtspr   SPRN_PID, r12
294         mtcr    r11
295         lwz     r9, 4(r0)
296         lwz     r12, 0(r0)
297 #else
298         mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH5
299         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH6
300         mtspr   SPRN_PID, r12
301         mtcr    r11
302         mfspr   r9, SPRN_SPRG_SCRATCH4
303         mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH3
304 #endif
305         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
306         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
307         b       DataAccess
310  * 0x0400 - Instruction Storage Exception
311  * This is caused by a fetch from non-execute or guarded pages.
312  */
313         START_EXCEPTION(0x0400, InstructionAccess)
314         EXCEPTION_PROLOG
315         mr      r4,r12                  /* Pass SRR0 as arg2 */
316         stw     r4, _DEAR(r11)
317         li      r5,0                    /* Pass zero as arg3 */
318         EXC_XFER_LITE(0x400, handle_page_fault)
320 /* 0x0500 - External Interrupt Exception */
321         EXCEPTION(0x0500, HardwareInterrupt, do_IRQ, EXC_XFER_LITE)
323 /* 0x0600 - Alignment Exception */
324         START_EXCEPTION(0x0600, Alignment)
325         EXCEPTION_PROLOG
326         mfspr   r4,SPRN_DEAR            /* Grab the DEAR and save it */
327         stw     r4,_DEAR(r11)
328         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
329         EXC_XFER_STD(0x600, alignment_exception)
331 /* 0x0700 - Program Exception */
332         START_EXCEPTION(0x0700, ProgramCheck)
333         EXCEPTION_PROLOG
334         mfspr   r4,SPRN_ESR             /* Grab the ESR and save it */
335         stw     r4,_ESR(r11)
336         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
337         EXC_XFER_STD(0x700, program_check_exception)
339         EXCEPTION(0x0800, Trap_08, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
340         EXCEPTION(0x0900, Trap_09, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
341         EXCEPTION(0x0A00, Trap_0A, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
342         EXCEPTION(0x0B00, Trap_0B, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
344 /* 0x0C00 - System Call Exception */
345         START_EXCEPTION(0x0C00, SystemCall)
346         SYSCALL_ENTRY   0xc00
348         EXCEPTION(0x0D00, Trap_0D, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
349         EXCEPTION(0x0E00, Trap_0E, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
350         EXCEPTION(0x0F00, Trap_0F, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
352 /* 0x1000 - Programmable Interval Timer (PIT) Exception */
353         . = 0x1000
354         b Decrementer
356 /* 0x1010 - Fixed Interval Timer (FIT) Exception
358         . = 0x1010
359         b FITException
361 /* 0x1020 - Watchdog Timer (WDT) Exception
363         . = 0x1020
364         b WDTException
366 /* 0x1100 - Data TLB Miss Exception
367  * As the name implies, translation is not in the MMU, so search the
368  * page tables and fix it.  The only purpose of this function is to
369  * load TLB entries from the page table if they exist.
370  */
371         START_EXCEPTION(0x1100, DTLBMiss)
372         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH0, r10 /* Save some working registers */
373         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH1, r11
374 #ifdef CONFIG_403GCX
375         stw     r12, 0(r0)
376         stw     r9, 4(r0)
377         mfcr    r11
378         mfspr   r12, SPRN_PID
379         stw     r11, 8(r0)
380         stw     r12, 12(r0)
381 #else
382         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH3, r12
383         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH4, r9
384         mfcr    r11
385         mfspr   r12, SPRN_PID
386         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH6, r11
387         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH5, r12
388 #endif
389         mfspr   r10, SPRN_DEAR          /* Get faulting address */
391         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
392          * kernel page tables.
393          */
394         lis     r11, PAGE_OFFSET@h
395         cmplw   r10, r11
396         blt+    3f
397         lis     r11, swapper_pg_dir@h
398         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
399         li      r9, 0
400         mtspr   SPRN_PID, r9            /* TLB will have 0 TID */
401         b       4f
403         /* Get the PGD for the current thread.
404          */
406         mfspr   r11,SPRN_SPRG_THREAD
407         lwz     r11,PGDIR(r11)
409         tophys(r11, r11)
410         rlwimi  r11, r10, 12, 20, 29    /* Create L1 (pgdir/pmd) address */
411         lwz     r12, 0(r11)             /* Get L1 entry */
412         andi.   r9, r12, _PMD_PRESENT   /* Check if it points to a PTE page */
413         beq     2f                      /* Bail if no table */
415         rlwimi  r12, r10, 22, 20, 29    /* Compute PTE address */
416         lwz     r11, 0(r12)             /* Get Linux PTE */
417         andi.   r9, r11, _PAGE_PRESENT
418         beq     5f
420         ori     r11, r11, _PAGE_ACCESSED
421         stw     r11, 0(r12)
423         /* Create TLB tag.  This is the faulting address plus a static
424          * set of bits.  These are size, valid, E, U0.
425         */
426         li      r12, 0x00c0
427         rlwimi  r10, r12, 0, 20, 31
429         b       finish_tlb_load
431 2:      /* Check for possible large-page pmd entry */
432         rlwinm. r9, r12, 2, 22, 24
433         beq     5f
435         /* Create TLB tag.  This is the faulting address, plus a static
436          * set of bits (valid, E, U0) plus the size from the PMD.
437          */
438         ori     r9, r9, 0x40
439         rlwimi  r10, r9, 0, 20, 31
440         mr      r11, r12
442         b       finish_tlb_load
445         /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
446          * and call the heavyweights to help us out.
447          */
448 #ifdef CONFIG_403GCX
449         lwz     r12, 12(r0)
450         lwz     r11, 8(r0)
451         mtspr   SPRN_PID, r12
452         mtcr    r11
453         lwz     r9, 4(r0)
454         lwz     r12, 0(r0)
455 #else
456         mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH5
457         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH6
458         mtspr   SPRN_PID, r12
459         mtcr    r11
460         mfspr   r9, SPRN_SPRG_SCRATCH4
461         mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH3
462 #endif
463         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
464         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
465         b       DataAccess
467 /* 0x1200 - Instruction TLB Miss Exception
468  * Nearly the same as above, except we get our information from different
469  * registers and bailout to a different point.
470  */
471         START_EXCEPTION(0x1200, ITLBMiss)
472         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH0, r10  /* Save some working registers */
473         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH1, r11
474 #ifdef CONFIG_403GCX
475         stw     r12, 0(r0)
476         stw     r9, 4(r0)
477         mfcr    r11
478         mfspr   r12, SPRN_PID
479         stw     r11, 8(r0)
480         stw     r12, 12(r0)
481 #else
482         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH3, r12
483         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH4, r9
484         mfcr    r11
485         mfspr   r12, SPRN_PID
486         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH6, r11
487         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH5, r12
488 #endif
489         mfspr   r10, SPRN_SRR0          /* Get faulting address */
491         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
492          * kernel page tables.
493          */
494         lis     r11, PAGE_OFFSET@h
495         cmplw   r10, r11
496         blt+    3f
497         lis     r11, swapper_pg_dir@h
498         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
499         li      r9, 0
500         mtspr   SPRN_PID, r9            /* TLB will have 0 TID */
501         b       4f
503         /* Get the PGD for the current thread.
504          */
506         mfspr   r11,SPRN_SPRG_THREAD
507         lwz     r11,PGDIR(r11)
509         tophys(r11, r11)
510         rlwimi  r11, r10, 12, 20, 29    /* Create L1 (pgdir/pmd) address */
511         lwz     r12, 0(r11)             /* Get L1 entry */
512         andi.   r9, r12, _PMD_PRESENT   /* Check if it points to a PTE page */
513         beq     2f                      /* Bail if no table */
515         rlwimi  r12, r10, 22, 20, 29    /* Compute PTE address */
516         lwz     r11, 0(r12)             /* Get Linux PTE */
517         andi.   r9, r11, _PAGE_PRESENT
518         beq     5f
520         ori     r11, r11, _PAGE_ACCESSED
521         stw     r11, 0(r12)
523         /* Create TLB tag.  This is the faulting address plus a static
524          * set of bits.  These are size, valid, E, U0.
525         */
526         li      r12, 0x00c0
527         rlwimi  r10, r12, 0, 20, 31
529         b       finish_tlb_load
531 2:      /* Check for possible large-page pmd entry */
532         rlwinm. r9, r12, 2, 22, 24
533         beq     5f
535         /* Create TLB tag.  This is the faulting address, plus a static
536          * set of bits (valid, E, U0) plus the size from the PMD.
537          */
538         ori     r9, r9, 0x40
539         rlwimi  r10, r9, 0, 20, 31
540         mr      r11, r12
542         b       finish_tlb_load
545         /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
546          * and call the heavyweights to help us out.
547          */
548 #ifdef CONFIG_403GCX
549         lwz     r12, 12(r0)
550         lwz     r11, 8(r0)
551         mtspr   SPRN_PID, r12
552         mtcr    r11
553         lwz     r9, 4(r0)
554         lwz     r12, 0(r0)
555 #else
556         mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH5
557         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH6
558         mtspr   SPRN_PID, r12
559         mtcr    r11
560         mfspr   r9, SPRN_SPRG_SCRATCH4
561         mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH3
562 #endif
563         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
564         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
565         b       InstructionAccess
567         EXCEPTION(0x1300, Trap_13, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
568         EXCEPTION(0x1400, Trap_14, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
569         EXCEPTION(0x1500, Trap_15, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
570         EXCEPTION(0x1600, Trap_16, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
571 #ifdef CONFIG_IBM405_ERR51
572         /* 405GP errata 51 */
573         START_EXCEPTION(0x1700, Trap_17)
574         b DTLBMiss
575 #else
576         EXCEPTION(0x1700, Trap_17, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
577 #endif
578         EXCEPTION(0x1800, Trap_18, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
579         EXCEPTION(0x1900, Trap_19, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
580         EXCEPTION(0x1A00, Trap_1A, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
581         EXCEPTION(0x1B00, Trap_1B, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
582         EXCEPTION(0x1C00, Trap_1C, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
583         EXCEPTION(0x1D00, Trap_1D, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
584         EXCEPTION(0x1E00, Trap_1E, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
585         EXCEPTION(0x1F00, Trap_1F, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
587 /* Check for a single step debug exception while in an exception
588  * handler before state has been saved.  This is to catch the case
589  * where an instruction that we are trying to single step causes
590  * an exception (eg ITLB/DTLB miss) and thus the first instruction of
591  * the exception handler generates a single step debug exception.
593  * If we get a debug trap on the first instruction of an exception handler,
594  * we reset the MSR_DE in the _exception handler's_ MSR (the debug trap is
595  * a critical exception, so we are using SPRN_CSRR1 to manipulate the MSR).
596  * The exception handler was handling a non-critical interrupt, so it will
597  * save (and later restore) the MSR via SPRN_SRR1, which will still have
598  * the MSR_DE bit set.
599  */
600         /* 0x2000 - Debug Exception */
601         START_EXCEPTION(0x2000, DebugTrap)
602         CRITICAL_EXCEPTION_PROLOG
604         /*
605          * If this is a single step or branch-taken exception in an
606          * exception entry sequence, it was probably meant to apply to
607          * the code where the exception occurred (since exception entry
608          * doesn't turn off DE automatically).  We simulate the effect
609          * of turning off DE on entry to an exception handler by turning
610          * off DE in the SRR3 value and clearing the debug status.
611          */
612         mfspr   r10,SPRN_DBSR           /* check single-step/branch taken */
613         andis.  r10,r10,DBSR_IC@h
614         beq+    2f
616         andi.   r10,r9,MSR_IR|MSR_PR    /* check supervisor + MMU off */
617         beq     1f                      /* branch and fix it up */
619         mfspr   r10,SPRN_SRR2           /* Faulting instruction address */
620         cmplwi  r10,0x2100
621         bgt+    2f                      /* address above exception vectors */
623         /* here it looks like we got an inappropriate debug exception. */
624 1:      rlwinm  r9,r9,0,~MSR_DE         /* clear DE in the SRR3 value */
625         lis     r10,DBSR_IC@h           /* clear the IC event */
626         mtspr   SPRN_DBSR,r10
627         /* restore state and get out */
628         lwz     r10,_CCR(r11)
629         lwz     r0,GPR0(r11)
630         lwz     r1,GPR1(r11)
631         mtcrf   0x80,r10
632         mtspr   SPRN_SRR2,r12
633         mtspr   SPRN_SRR3,r9
634         lwz     r9,GPR9(r11)
635         lwz     r12,GPR12(r11)
636         lwz     r10,crit_r10@l(0)
637         lwz     r11,crit_r11@l(0)
638         PPC405_ERR77_SYNC
639         rfci
640         b       .
642         /* continue normal handling for a critical exception... */
643 2:      mfspr   r4,SPRN_DBSR
644         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
645         EXC_XFER_TEMPLATE(DebugException, 0x2002, \
646                 (MSR_KERNEL & ~(MSR_ME|MSR_DE|MSR_CE)), \
647                 crit_transfer_to_handler, ret_from_crit_exc)
649         /* Programmable Interval Timer (PIT) Exception. (from 0x1000) */
650 Decrementer:
651         EXCEPTION_PROLOG
652         lis     r0,TSR_PIS@h
653         mtspr   SPRN_TSR,r0             /* Clear the PIT exception */
654         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
655         EXC_XFER_LITE(0x1000, timer_interrupt)
657         /* Fixed Interval Timer (FIT) Exception. (from 0x1010) */
658 FITException:
659         EXCEPTION_PROLOG
660         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD;
661         EXC_XFER_STD(0x1010, unknown_exception)
663         /* Watchdog Timer (WDT) Exception. (from 0x1020) */
664 WDTException:
665         CRITICAL_EXCEPTION_PROLOG;
666         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD;
667         EXC_XFER_TEMPLATE(WatchdogException, 0x1020+2,
668                           (MSR_KERNEL & ~(MSR_ME|MSR_DE|MSR_CE)),
669                           crit_transfer_to_handler, ret_from_crit_exc)
672  * The other Data TLB exceptions bail out to this point
673  * if they can't resolve the lightweight TLB fault.
674  */
675 DataAccess:
676         EXCEPTION_PROLOG
677         mfspr   r5,SPRN_ESR             /* Grab the ESR, save it, pass arg3 */
678         stw     r5,_ESR(r11)
679         mfspr   r4,SPRN_DEAR            /* Grab the DEAR, save it, pass arg2 */
680         stw     r4, _DEAR(r11)
681         EXC_XFER_LITE(0x300, handle_page_fault)
683 /* Other PowerPC processors, namely those derived from the 6xx-series
684  * have vectors from 0x2100 through 0x2F00 defined, but marked as reserved.
685  * However, for the 4xx-series processors these are neither defined nor
686  * reserved.
687  */
689         /* Damn, I came up one instruction too many to fit into the
690          * exception space :-).  Both the instruction and data TLB
691          * miss get to this point to load the TLB.
692          *      r10 - TLB_TAG value
693          *      r11 - Linux PTE
694          *      r12, r9 - available to use
695          *      PID - loaded with proper value when we get here
696          *      Upon exit, we reload everything and RFI.
697          * Actually, it will fit now, but oh well.....a common place
698          * to load the TLB.
699          */
700 tlb_4xx_index:
701         .long   0
702 finish_tlb_load:
703         /* load the next available TLB index.
704         */
705         lwz     r9, tlb_4xx_index@l(0)
706         addi    r9, r9, 1
707         andi.   r9, r9, (PPC40X_TLB_SIZE-1)
708         stw     r9, tlb_4xx_index@l(0)
711         /*
712          * Clear out the software-only bits in the PTE to generate the
713          * TLB_DATA value.  These are the bottom 2 bits of the RPM, the
714          * top 3 bits of the zone field, and M.
715          */
716         li      r12, 0x0ce2
717         andc    r11, r11, r12
719         tlbwe   r11, r9, TLB_DATA               /* Load TLB LO */
720         tlbwe   r10, r9, TLB_TAG                /* Load TLB HI */
722         /* Done...restore registers and get out of here.
723         */
724 #ifdef CONFIG_403GCX
725         lwz     r12, 12(r0)
726         lwz     r11, 8(r0)
727         mtspr   SPRN_PID, r12
728         mtcr    r11
729         lwz     r9, 4(r0)
730         lwz     r12, 0(r0)
731 #else
732         mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH5
733         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH6
734         mtspr   SPRN_PID, r12
735         mtcr    r11
736         mfspr   r9, SPRN_SPRG_SCRATCH4
737         mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH3
738 #endif
739         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
740         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
741         PPC405_ERR77_SYNC
742         rfi                     /* Should sync shadow TLBs */
743         b       .               /* prevent prefetch past rfi */
745 /* This is where the main kernel code starts.
746  */
747 start_here:
749         /* ptr to current */
750         lis     r2,init_task@h
751         ori     r2,r2,init_task@l
753         /* ptr to phys current thread */
754         tophys(r4,r2)
755         addi    r4,r4,THREAD    /* init task's THREAD */
756         mtspr   SPRN_SPRG_THREAD,r4
758         /* stack */
759         lis     r1,init_thread_union@ha
760         addi    r1,r1,init_thread_union@l
761         li      r0,0
762         stwu    r0,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD(r1)
764         bl      early_init      /* We have to do this with MMU on */
767  * Decide what sort of machine this is and initialize the MMU.
768  */
769 #ifdef CONFIG_KASAN
770         bl      kasan_early_init
771 #endif
772         li      r3,0
773         mr      r4,r31
774         bl      machine_init
775         bl      MMU_init
777 /* Go back to running unmapped so we can load up new values
778  * and change to using our exception vectors.
779  * On the 4xx, all we have to do is invalidate the TLB to clear
780  * the old 16M byte TLB mappings.
781  */
782         lis     r4,2f@h
783         ori     r4,r4,2f@l
784         tophys(r4,r4)
785         lis     r3,(MSR_KERNEL & ~(MSR_IR|MSR_DR))@h
786         ori     r3,r3,(MSR_KERNEL & ~(MSR_IR|MSR_DR))@l
787         mtspr   SPRN_SRR0,r4
788         mtspr   SPRN_SRR1,r3
789         rfi
790         b       .               /* prevent prefetch past rfi */
792 /* Load up the kernel context */
794         sync                    /* Flush to memory before changing TLB */
795         tlbia
796         isync                   /* Flush shadow TLBs */
798         /* set up the PTE pointers for the Abatron bdiGDB.
799         */
800         lis     r6, swapper_pg_dir@h
801         ori     r6, r6, swapper_pg_dir@l
802         lis     r5, abatron_pteptrs@h
803         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
804         stw     r5, 0xf0(r0)    /* Must match your Abatron config file */
805         tophys(r5,r5)
806         stw     r6, 0(r5)
808 /* Now turn on the MMU for real! */
809         lis     r4,MSR_KERNEL@h
810         ori     r4,r4,MSR_KERNEL@l
811         lis     r3,start_kernel@h
812         ori     r3,r3,start_kernel@l
813         mtspr   SPRN_SRR0,r3
814         mtspr   SPRN_SRR1,r4
815         rfi                     /* enable MMU and jump to start_kernel */
816         b       .               /* prevent prefetch past rfi */
818 /* Set up the initial MMU state so we can do the first level of
819  * kernel initialization.  This maps the first 16 MBytes of memory 1:1
820  * virtual to physical and more importantly sets the cache mode.
821  */
822 initial_mmu:
823         tlbia                   /* Invalidate all TLB entries */
824         isync
826         /* We should still be executing code at physical address 0x0000xxxx
827          * at this point. However, start_here is at virtual address
828          * 0xC000xxxx. So, set up a TLB mapping to cover this once
829          * translation is enabled.
830          */
832         lis     r3,KERNELBASE@h         /* Load the kernel virtual address */
833         ori     r3,r3,KERNELBASE@l
834         tophys(r4,r3)                   /* Load the kernel physical address */
836         iccci   r0,r3                   /* Invalidate the i-cache before use */
838         /* Load the kernel PID.
839         */
840         li      r0,0
841         mtspr   SPRN_PID,r0
842         sync
844         /* Configure and load one entry into TLB slots 63 */
845         clrrwi  r4,r4,10                /* Mask off the real page number */
846         ori     r4,r4,(TLB_WR | TLB_EX) /* Set the write and execute bits */
848         clrrwi  r3,r3,10                /* Mask off the effective page number */
849         ori     r3,r3,(TLB_VALID | TLB_PAGESZ(PAGESZ_16M))
851         li      r0,63                    /* TLB slot 63 */
853         tlbwe   r4,r0,TLB_DATA          /* Load the data portion of the entry */
854         tlbwe   r3,r0,TLB_TAG           /* Load the tag portion of the entry */
856         isync
858         /* Establish the exception vector base
859         */
860         lis     r4,KERNELBASE@h         /* EVPR only uses the high 16-bits */
861         tophys(r0,r4)                   /* Use the physical address */
862         mtspr   SPRN_EVPR,r0
864         blr
866 _GLOBAL(abort)
867         mfspr   r13,SPRN_DBCR0
868         oris    r13,r13,DBCR0_RST_SYSTEM@h
869         mtspr   SPRN_DBCR0,r13
871 _GLOBAL(set_context)
873 #ifdef CONFIG_BDI_SWITCH
874         /* Context switch the PTE pointer for the Abatron BDI2000.
875          * The PGDIR is the second parameter.
876          */
877         lis     r5, abatron_pteptrs@ha
878         stw     r4, abatron_pteptrs@l + 0x4(r5)
879 #endif
880         sync
881         mtspr   SPRN_PID,r3
882         isync                           /* Need an isync to flush shadow */
883                                         /* TLBs after changing PID */
884         blr
886 /* We put a few things here that have to be page-aligned. This stuff
887  * goes at the beginning of the data segment, which is page-aligned.
888  */
889         .data
890         .align  12
891         .globl  sdata
892 sdata:
893         .globl  empty_zero_page
894 empty_zero_page:
895         .space  4096
896 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page)
897         .globl  swapper_pg_dir
898 swapper_pg_dir:
899         .space  PGD_TABLE_SIZE
901 /* Room for two PTE pointers, usually the kernel and current user pointers
902  * to their respective root page table.
903  */
904 abatron_pteptrs:
905         .space  8