arm64: dts: Revert "specify console via command line"
[linux/fpc-iii.git] / arch / powerpc / kernel / head_8xx.S
blob073a651787df8ab65847aa428fa1d9216d57a231
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
2 /*
3  *  PowerPC version
4  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
5  *  Rewritten by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu) for PReP
6  *    Copyright (C) 1996 Cort Dougan <cort@cs.nmt.edu>
7  *  Low-level exception handlers and MMU support
8  *  rewritten by Paul Mackerras.
9  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras.
10  *  MPC8xx modifications by Dan Malek
11  *    Copyright (C) 1997 Dan Malek (dmalek@jlc.net).
12  *
13  *  This file contains low-level support and setup for PowerPC 8xx
14  *  embedded processors, including trap and interrupt dispatch.
15  */
17 #include <linux/init.h>
18 #include <linux/magic.h>
19 #include <asm/processor.h>
20 #include <asm/page.h>
21 #include <asm/mmu.h>
22 #include <asm/cache.h>
23 #include <asm/pgtable.h>
24 #include <asm/cputable.h>
25 #include <asm/thread_info.h>
26 #include <asm/ppc_asm.h>
27 #include <asm/asm-offsets.h>
28 #include <asm/ptrace.h>
29 #include <asm/export.h>
30 #include <asm/code-patching-asm.h>
32 #include "head_32.h"
34 #if CONFIG_TASK_SIZE <= 0x80000000 && CONFIG_PAGE_OFFSET >= 0x80000000
35 /* By simply checking Address >= 0x80000000, we know if its a kernel address */
36 #define SIMPLE_KERNEL_ADDRESS           1
37 #endif
40  * We need an ITLB miss handler for kernel addresses if:
41  * - Either we have modules
42  * - Or we have not pinned the first 8M
43  */
44 #if defined(CONFIG_MODULES) || !defined(CONFIG_PIN_TLB_TEXT) || \
45     defined(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC)
46 #define ITLB_MISS_KERNEL        1
47 #endif
50  * Value for the bits that have fixed value in RPN entries.
51  * Also used for tagging DAR for DTLBerror.
52  */
53 #define RPN_PATTERN     0x00f0
55 #define PAGE_SHIFT_512K         19
56 #define PAGE_SHIFT_8M           23
58         __HEAD
59 _ENTRY(_stext);
60 _ENTRY(_start);
62 /* MPC8xx
63  * This port was done on an MBX board with an 860.  Right now I only
64  * support an ELF compressed (zImage) boot from EPPC-Bug because the
65  * code there loads up some registers before calling us:
66  *   r3: ptr to board info data
67  *   r4: initrd_start or if no initrd then 0
68  *   r5: initrd_end - unused if r4 is 0
69  *   r6: Start of command line string
70  *   r7: End of command line string
71  *
72  * I decided to use conditional compilation instead of checking PVR and
73  * adding more processor specific branches around code I don't need.
74  * Since this is an embedded processor, I also appreciate any memory
75  * savings I can get.
76  *
77  * The MPC8xx does not have any BATs, but it supports large page sizes.
78  * We first initialize the MMU to support 8M byte pages, then load one
79  * entry into each of the instruction and data TLBs to map the first
80  * 8M 1:1.  I also mapped an additional I/O space 1:1 so we can get to
81  * the "internal" processor registers before MMU_init is called.
82  *
83  *      -- Dan
84  */
85         .globl  __start
86 __start:
87         mr      r31,r3                  /* save device tree ptr */
89         /* We have to turn on the MMU right away so we get cache modes
90          * set correctly.
91          */
92         bl      initial_mmu
94 /* We now have the lower 8 Meg mapped into TLB entries, and the caches
95  * ready to work.
96  */
98 turn_on_mmu:
99         mfmsr   r0
100         ori     r0,r0,MSR_DR|MSR_IR
101         mtspr   SPRN_SRR1,r0
102         lis     r0,start_here@h
103         ori     r0,r0,start_here@l
104         mtspr   SPRN_SRR0,r0
105         rfi                             /* enables MMU */
108 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
109         .align  4
111         .globl  itlb_miss_counter
112 itlb_miss_counter:
113         .space  4
115         .globl  dtlb_miss_counter
116 dtlb_miss_counter:
117         .space  4
119         .globl  instruction_counter
120 instruction_counter:
121         .space  4
122 #endif
124 /* System reset */
125         EXCEPTION(0x100, Reset, system_reset_exception, EXC_XFER_STD)
127 /* Machine check */
128         . = 0x200
129 MachineCheck:
130         EXCEPTION_PROLOG handle_dar_dsisr=1
131         save_dar_dsisr_on_stack r4, r5, r11
132         li      r6, RPN_PATTERN
133         mtspr   SPRN_DAR, r6    /* Tag DAR, to be used in DTLB Error */
134         addi r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
135         EXC_XFER_STD(0x200, machine_check_exception)
137 /* External interrupt */
138         EXCEPTION(0x500, HardwareInterrupt, do_IRQ, EXC_XFER_LITE)
140 /* Alignment exception */
141         . = 0x600
142 Alignment:
143         EXCEPTION_PROLOG handle_dar_dsisr=1
144         save_dar_dsisr_on_stack r4, r5, r11
145         li      r6, RPN_PATTERN
146         mtspr   SPRN_DAR, r6    /* Tag DAR, to be used in DTLB Error */
147         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
148         b       .Lalignment_exception_ool
150 /* Program check exception */
151         EXCEPTION(0x700, ProgramCheck, program_check_exception, EXC_XFER_STD)
153 /* Decrementer */
154         EXCEPTION(0x900, Decrementer, timer_interrupt, EXC_XFER_LITE)
156         /* With VMAP_STACK there's not enough room for this at 0x600 */
157         . = 0xa00
158 .Lalignment_exception_ool:
159         EXC_XFER_STD(0x600, alignment_exception)
161 /* System call */
162         . = 0xc00
163 SystemCall:
164         SYSCALL_ENTRY   0xc00
166 /* Single step - not used on 601 */
167         EXCEPTION(0xd00, SingleStep, single_step_exception, EXC_XFER_STD)
169 /* On the MPC8xx, this is a software emulation interrupt.  It occurs
170  * for all unimplemented and illegal instructions.
171  */
172         EXCEPTION(0x1000, SoftEmu, program_check_exception, EXC_XFER_STD)
174         . = 0x1100
176  * For the MPC8xx, this is a software tablewalk to load the instruction
177  * TLB.  The task switch loads the M_TWB register with the pointer to the first
178  * level table.
179  * If we discover there is no second level table (value is zero) or if there
180  * is an invalid pte, we load that into the TLB, which causes another fault
181  * into the TLB Error interrupt where we can handle such problems.
182  * We have to use the MD_xxx registers for the tablewalk because the
183  * equivalent MI_xxx registers only perform the attribute functions.
184  */
186 #ifdef CONFIG_8xx_CPU15
187 #define INVALIDATE_ADJACENT_PAGES_CPU15(addr)   \
188         addi    addr, addr, PAGE_SIZE;  \
189         tlbie   addr;                   \
190         addi    addr, addr, -(PAGE_SIZE << 1);  \
191         tlbie   addr;                   \
192         addi    addr, addr, PAGE_SIZE
193 #else
194 #define INVALIDATE_ADJACENT_PAGES_CPU15(addr)
195 #endif
197 InstructionTLBMiss:
198         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH0, r10
199 #if defined(ITLB_MISS_KERNEL) || defined(CONFIG_SWAP)
200         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH1, r11
201 #endif
203         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
204          * kernel page tables.
205          */
206         mfspr   r10, SPRN_SRR0  /* Get effective address of fault */
207         INVALIDATE_ADJACENT_PAGES_CPU15(r10)
208         mtspr   SPRN_MD_EPN, r10
209         /* Only modules will cause ITLB Misses as we always
210          * pin the first 8MB of kernel memory */
211 #ifdef ITLB_MISS_KERNEL
212         mfcr    r11
213 #if defined(SIMPLE_KERNEL_ADDRESS) && defined(CONFIG_PIN_TLB_TEXT)
214         cmpi    cr0, r10, 0     /* Address >= 0x80000000 */
215 #else
216         rlwinm  r10, r10, 16, 0xfff8
217         cmpli   cr0, r10, PAGE_OFFSET@h
218 #ifndef CONFIG_PIN_TLB_TEXT
219         /* It is assumed that kernel code fits into the first 32M */
220 0:      cmpli   cr7, r10, (PAGE_OFFSET + 0x2000000)@h
221         patch_site      0b, patch__itlbmiss_linmem_top
222 #endif
223 #endif
224 #endif
225         mfspr   r10, SPRN_M_TWB /* Get level 1 table */
226 #ifdef ITLB_MISS_KERNEL
227 #if defined(SIMPLE_KERNEL_ADDRESS) && defined(CONFIG_PIN_TLB_TEXT)
228         bge+    3f
229 #else
230         blt+    3f
231 #endif
232 #ifndef CONFIG_PIN_TLB_TEXT
233         blt     cr7, ITLBMissLinear
234 #endif
235         rlwinm  r10, r10, 0, 20, 31
236         oris    r10, r10, (swapper_pg_dir - PAGE_OFFSET)@ha
238 #endif
239         lwz     r10, (swapper_pg_dir-PAGE_OFFSET)@l(r10)        /* Get level 1 entry */
240         mtspr   SPRN_MI_TWC, r10        /* Set segment attributes */
242         mtspr   SPRN_MD_TWC, r10
243         mfspr   r10, SPRN_MD_TWC
244         lwz     r10, 0(r10)     /* Get the pte */
245 #ifdef ITLB_MISS_KERNEL
246         mtcr    r11
247 #endif
248 #ifdef CONFIG_SWAP
249         rlwinm  r11, r10, 32-5, _PAGE_PRESENT
250         and     r11, r11, r10
251         rlwimi  r10, r11, 0, _PAGE_PRESENT
252 #endif
253         /* The Linux PTE won't go exactly into the MMU TLB.
254          * Software indicator bits 20 and 23 must be clear.
255          * Software indicator bits 22, 24, 25, 26, and 27 must be
256          * set.  All other Linux PTE bits control the behavior
257          * of the MMU.
258          */
259         rlwinm  r10, r10, 0, ~0x0f00    /* Clear bits 20-23 */
260         rlwimi  r10, r10, 4, 0x0400     /* Copy _PAGE_EXEC into bit 21 */
261         ori     r10, r10, RPN_PATTERN | 0x200 /* Set 22 and 24-27 */
262         mtspr   SPRN_MI_RPN, r10        /* Update TLB entry */
264         /* Restore registers */
265 0:      mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
266 #if defined(ITLB_MISS_KERNEL) || defined(CONFIG_SWAP)
267         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
268 #endif
269         rfi
270         patch_site      0b, patch__itlbmiss_exit_1
272 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
273         patch_site      0f, patch__itlbmiss_perf
274 0:      lwz     r10, (itlb_miss_counter - PAGE_OFFSET)@l(0)
275         addi    r10, r10, 1
276         stw     r10, (itlb_miss_counter - PAGE_OFFSET)@l(0)
277         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
278 #if defined(ITLB_MISS_KERNEL) || defined(CONFIG_SWAP)
279         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
280 #endif
281         rfi
282 #endif
284 #ifndef CONFIG_PIN_TLB_TEXT
285 ITLBMissLinear:
286         mtcr    r11
287 #if defined(CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX) && CONFIG_ETEXT_SHIFT < 23
288         patch_site      0f, patch__itlbmiss_linmem_top8
290         mfspr   r10, SPRN_SRR0
291 0:      subis   r11, r10, (PAGE_OFFSET - 0x80000000)@ha
292         rlwinm  r11, r11, 4, MI_PS8MEG ^ MI_PS512K
293         ori     r11, r11, MI_PS512K | MI_SVALID
294         rlwinm  r10, r10, 0, 0x0ff80000 /* 8xx supports max 256Mb RAM */
295 #else
296         /* Set 8M byte page and mark it valid */
297         li      r11, MI_PS8MEG | MI_SVALID
298         rlwinm  r10, r10, 20, 0x0f800000        /* 8xx supports max 256Mb RAM */
299 #endif
300         mtspr   SPRN_MI_TWC, r11
301         ori     r10, r10, 0xf0 | MI_SPS16K | _PAGE_SH | _PAGE_DIRTY | \
302                           _PAGE_PRESENT
303         mtspr   SPRN_MI_RPN, r10        /* Update TLB entry */
305 0:      mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
306         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
307         rfi
308         patch_site      0b, patch__itlbmiss_exit_2
309 #endif
311         . = 0x1200
312 DataStoreTLBMiss:
313         mtspr   SPRN_DAR, r10
314         mtspr   SPRN_M_TW, r11
315         mfcr    r11
317         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
318          * kernel page tables.
319          */
320         mfspr   r10, SPRN_MD_EPN
321         rlwinm  r10, r10, 16, 0xfff8
322         cmpli   cr0, r10, PAGE_OFFSET@h
323 #ifndef CONFIG_PIN_TLB_IMMR
324         cmpli   cr6, r10, VIRT_IMMR_BASE@h
325 #endif
326 0:      cmpli   cr7, r10, (PAGE_OFFSET + 0x2000000)@h
327         patch_site      0b, patch__dtlbmiss_linmem_top
329         mfspr   r10, SPRN_M_TWB /* Get level 1 table */
330         blt+    3f
331 #ifndef CONFIG_PIN_TLB_IMMR
332 0:      beq-    cr6, DTLBMissIMMR
333         patch_site      0b, patch__dtlbmiss_immr_jmp
334 #endif
335         blt     cr7, DTLBMissLinear
336         rlwinm  r10, r10, 0, 20, 31
337         oris    r10, r10, (swapper_pg_dir - PAGE_OFFSET)@ha
339         mtcr    r11
340         lwz     r11, (swapper_pg_dir-PAGE_OFFSET)@l(r10)        /* Get level 1 entry */
342         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11
343         mfspr   r10, SPRN_MD_TWC
344         lwz     r10, 0(r10)     /* Get the pte */
346         /* Insert the Guarded flag into the TWC from the Linux PTE.
347          * It is bit 27 of both the Linux PTE and the TWC (at least
348          * I got that right :-).  It will be better when we can put
349          * this into the Linux pgd/pmd and load it in the operation
350          * above.
351          */
352         rlwimi  r11, r10, 0, _PAGE_GUARDED
353         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11
355         /* Both _PAGE_ACCESSED and _PAGE_PRESENT has to be set.
356          * We also need to know if the insn is a load/store, so:
357          * Clear _PAGE_PRESENT and load that which will
358          * trap into DTLB Error with store bit set accordinly.
359          */
360         /* PRESENT=0x1, ACCESSED=0x20
361          * r11 = ((r10 & PRESENT) & ((r10 & ACCESSED) >> 5));
362          * r10 = (r10 & ~PRESENT) | r11;
363          */
364 #ifdef CONFIG_SWAP
365         rlwinm  r11, r10, 32-5, _PAGE_PRESENT
366         and     r11, r11, r10
367         rlwimi  r10, r11, 0, _PAGE_PRESENT
368 #endif
369         /* The Linux PTE won't go exactly into the MMU TLB.
370          * Software indicator bits 24, 25, 26, and 27 must be
371          * set.  All other Linux PTE bits control the behavior
372          * of the MMU.
373          */
374         li      r11, RPN_PATTERN
375         rlwimi  r10, r11, 0, 24, 27     /* Set 24-27 */
376         mtspr   SPRN_MD_RPN, r10        /* Update TLB entry */
378         /* Restore registers */
380 0:      mfspr   r10, SPRN_DAR
381         mtspr   SPRN_DAR, r11   /* Tag DAR */
382         mfspr   r11, SPRN_M_TW
383         rfi
384         patch_site      0b, patch__dtlbmiss_exit_1
386 DTLBMissIMMR:
387         mtcr    r11
388         /* Set 512k byte guarded page and mark it valid */
389         li      r10, MD_PS512K | MD_GUARDED | MD_SVALID
390         mtspr   SPRN_MD_TWC, r10
391         mfspr   r10, SPRN_IMMR                  /* Get current IMMR */
392         rlwinm  r10, r10, 0, 0xfff80000         /* Get 512 kbytes boundary */
393         ori     r10, r10, 0xf0 | MD_SPS16K | _PAGE_SH | _PAGE_DIRTY | \
394                           _PAGE_PRESENT | _PAGE_NO_CACHE
395         mtspr   SPRN_MD_RPN, r10        /* Update TLB entry */
397         li      r11, RPN_PATTERN
399 0:      mfspr   r10, SPRN_DAR
400         mtspr   SPRN_DAR, r11   /* Tag DAR */
401         mfspr   r11, SPRN_M_TW
402         rfi
403         patch_site      0b, patch__dtlbmiss_exit_2
405 DTLBMissLinear:
406         mtcr    r11
407         rlwinm  r10, r10, 20, 0x0f800000        /* 8xx supports max 256Mb RAM */
408 #if defined(CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX) && CONFIG_DATA_SHIFT < 23
409         patch_site      0f, patch__dtlbmiss_romem_top8
411 0:      subis   r11, r10, (PAGE_OFFSET - 0x80000000)@ha
412         rlwinm  r11, r11, 0, 0xff800000
413         neg     r10, r11
414         or      r11, r11, r10
415         rlwinm  r11, r11, 4, MI_PS8MEG ^ MI_PS512K
416         ori     r11, r11, MI_PS512K | MI_SVALID
417         mfspr   r10, SPRN_MD_EPN
418         rlwinm  r10, r10, 0, 0x0ff80000 /* 8xx supports max 256Mb RAM */
419 #else
420         /* Set 8M byte page and mark it valid */
421         li      r11, MD_PS8MEG | MD_SVALID
422 #endif
423         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11
424 #ifdef CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX
425         patch_site      0f, patch__dtlbmiss_romem_top
427 0:      subis   r11, r10, 0
428         rlwimi  r10, r11, 11, _PAGE_RO
429 #endif
430         ori     r10, r10, 0xf0 | MD_SPS16K | _PAGE_SH | _PAGE_DIRTY | \
431                           _PAGE_PRESENT
432         mtspr   SPRN_MD_RPN, r10        /* Update TLB entry */
434         li      r11, RPN_PATTERN
436 0:      mfspr   r10, SPRN_DAR
437         mtspr   SPRN_DAR, r11   /* Tag DAR */
438         mfspr   r11, SPRN_M_TW
439         rfi
440         patch_site      0b, patch__dtlbmiss_exit_3
442 /* This is an instruction TLB error on the MPC8xx.  This could be due
443  * to many reasons, such as executing guarded memory or illegal instruction
444  * addresses.  There is nothing to do but handle a big time error fault.
445  */
446         . = 0x1300
447 InstructionTLBError:
448         EXCEPTION_PROLOG
449         mr      r4,r12
450         andis.  r5,r9,DSISR_SRR1_MATCH_32S@h /* Filter relevant SRR1 bits */
451         andis.  r10,r9,SRR1_ISI_NOPT@h
452         beq+    .Litlbie
453         tlbie   r4
454         /* 0x400 is InstructionAccess exception, needed by bad_page_fault() */
455 .Litlbie:
456         stw     r4, _DAR(r11)
457         EXC_XFER_LITE(0x400, handle_page_fault)
459 /* This is the data TLB error on the MPC8xx.  This could be due to
460  * many reasons, including a dirty update to a pte.  We bail out to
461  * a higher level function that can handle it.
462  */
463         . = 0x1400
464 DataTLBError:
465         EXCEPTION_PROLOG_0 handle_dar_dsisr=1
466         mfspr   r11, SPRN_DAR
467         cmpwi   cr1, r11, RPN_PATTERN
468         beq-    cr1, FixupDAR   /* must be a buggy dcbX, icbi insn. */
469 DARFixed:/* Return from dcbx instruction bug workaround */
470 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
471         li      r11, RPN_PATTERN
472         mtspr   SPRN_DAR, r11   /* Tag DAR, to be used in DTLB Error */
473 #endif
474         EXCEPTION_PROLOG_1
475         EXCEPTION_PROLOG_2 handle_dar_dsisr=1
476         get_and_save_dar_dsisr_on_stack r4, r5, r11
477         andis.  r10,r5,DSISR_NOHPTE@h
478         beq+    .Ldtlbie
479         tlbie   r4
480 .Ldtlbie:
481 #ifndef CONFIG_VMAP_STACK
482         li      r10,RPN_PATTERN
483         mtspr   SPRN_DAR,r10    /* Tag DAR, to be used in DTLB Error */
484 #endif
485         /* 0x300 is DataAccess exception, needed by bad_page_fault() */
486         EXC_XFER_LITE(0x300, handle_page_fault)
488 /* Called from DataStoreTLBMiss when perf TLB misses events are activated */
489 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
490         patch_site      0f, patch__dtlbmiss_perf
491 0:      lwz     r10, (dtlb_miss_counter - PAGE_OFFSET)@l(0)
492         addi    r10, r10, 1
493         stw     r10, (dtlb_miss_counter - PAGE_OFFSET)@l(0)
494         mfspr   r10, SPRN_DAR
495         mtspr   SPRN_DAR, r11   /* Tag DAR */
496         mfspr   r11, SPRN_M_TW
497         rfi
498 #endif
500 stack_overflow:
501         vmap_stack_overflow_exception
503 /* On the MPC8xx, these next four traps are used for development
504  * support of breakpoints and such.  Someday I will get around to
505  * using them.
506  */
507 do_databreakpoint:
508         EXCEPTION_PROLOG_1
509         EXCEPTION_PROLOG_2 handle_dar_dsisr=1
510         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
511         mfspr   r4,SPRN_BAR
512         stw     r4,_DAR(r11)
513 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
514         lwz     r5,_DSISR(r11)
515 #else
516         mfspr   r5,SPRN_DSISR
517 #endif
518         EXC_XFER_STD(0x1c00, do_break)
520         . = 0x1c00
521 DataBreakpoint:
522         EXCEPTION_PROLOG_0 handle_dar_dsisr=1
523         mfspr   r11, SPRN_SRR0
524         cmplwi  cr1, r11, (.Ldtlbie - PAGE_OFFSET)@l
525         cmplwi  cr7, r11, (.Litlbie - PAGE_OFFSET)@l
526         cror    4*cr1+eq, 4*cr1+eq, 4*cr7+eq
527         bne     cr1, do_databreakpoint
528         mtcr    r10
529         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
530         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
531         rfi
533 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
534         . = 0x1d00
535 InstructionBreakpoint:
536         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH0, r10
537         lwz     r10, (instruction_counter - PAGE_OFFSET)@l(0)
538         addi    r10, r10, -1
539         stw     r10, (instruction_counter - PAGE_OFFSET)@l(0)
540         lis     r10, 0xffff
541         ori     r10, r10, 0x01
542         mtspr   SPRN_COUNTA, r10
543         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
544         rfi
545 #else
546         EXCEPTION(0x1d00, Trap_1d, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
547 #endif
548         EXCEPTION(0x1e00, Trap_1e, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
549         EXCEPTION(0x1f00, Trap_1f, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
551         . = 0x2000
553 /* This is the procedure to calculate the data EA for buggy dcbx,dcbi instructions
554  * by decoding the registers used by the dcbx instruction and adding them.
555  * DAR is set to the calculated address.
556  */
557 FixupDAR:/* Entry point for dcbx workaround. */
558         mtspr   SPRN_M_TW, r10
559         /* fetch instruction from memory. */
560         mfspr   r10, SPRN_SRR0
561         mtspr   SPRN_MD_EPN, r10
562         rlwinm  r11, r10, 16, 0xfff8
563         cmpli   cr1, r11, PAGE_OFFSET@h
564         mfspr   r11, SPRN_M_TWB /* Get level 1 table */
565         blt+    cr1, 3f
566         rlwinm  r11, r10, 16, 0xfff8
568 0:      cmpli   cr7, r11, (PAGE_OFFSET + 0x1800000)@h
569         patch_site      0b, patch__fixupdar_linmem_top
571         /* create physical page address from effective address */
572         tophys(r11, r10)
573         blt-    cr7, 201f
574         mfspr   r11, SPRN_M_TWB /* Get level 1 table */
575         rlwinm  r11, r11, 0, 20, 31
576         oris    r11, r11, (swapper_pg_dir - PAGE_OFFSET)@ha
578         lwz     r11, (swapper_pg_dir-PAGE_OFFSET)@l(r11)        /* Get the level 1 entry */
579         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11
580         mtcrf   0x01, r11
581         mfspr   r11, SPRN_MD_TWC
582         lwz     r11, 0(r11)     /* Get the pte */
583         bt      28,200f         /* bit 28 = Large page (8M) */
584         bt      29,202f         /* bit 29 = Large page (8M or 512K) */
585         /* concat physical page address(r11) and page offset(r10) */
586         rlwimi  r11, r10, 0, 32 - PAGE_SHIFT, 31
587 201:    lwz     r11,0(r11)
588 /* Check if it really is a dcbx instruction. */
589 /* dcbt and dcbtst does not generate DTLB Misses/Errors,
590  * no need to include them here */
591         xoris   r10, r11, 0x7c00        /* check if major OP code is 31 */
592         rlwinm  r10, r10, 0, 21, 5
593         cmpwi   cr1, r10, 2028  /* Is dcbz? */
594         beq+    cr1, 142f
595         cmpwi   cr1, r10, 940   /* Is dcbi? */
596         beq+    cr1, 142f
597         cmpwi   cr1, r10, 108   /* Is dcbst? */
598         beq+    cr1, 144f               /* Fix up store bit! */
599         cmpwi   cr1, r10, 172   /* Is dcbf? */
600         beq+    cr1, 142f
601         cmpwi   cr1, r10, 1964  /* Is icbi? */
602         beq+    cr1, 142f
603 141:    mfspr   r10,SPRN_M_TW
604         b       DARFixed        /* Nope, go back to normal TLB processing */
606 200:
607         /* concat physical page address(r11) and page offset(r10) */
608         rlwimi  r11, r10, 0, 32 - PAGE_SHIFT_8M, 31
609         b       201b
611 202:
612         /* concat physical page address(r11) and page offset(r10) */
613         rlwimi  r11, r10, 0, 32 - PAGE_SHIFT_512K, 31
614         b       201b
616 144:    mfspr   r10, SPRN_DSISR
617         rlwinm  r10, r10,0,7,5  /* Clear store bit for buggy dcbst insn */
618         mtspr   SPRN_DSISR, r10
619 142:    /* continue, it was a dcbx, dcbi instruction. */
620         mfctr   r10
621         mtdar   r10                     /* save ctr reg in DAR */
622         rlwinm  r10, r11, 24, 24, 28    /* offset into jump table for reg RB */
623         addi    r10, r10, 150f@l        /* add start of table */
624         mtctr   r10                     /* load ctr with jump address */
625         xor     r10, r10, r10           /* sum starts at zero */
626         bctr                            /* jump into table */
627 150:
628         add     r10, r10, r0    ;b      151f
629         add     r10, r10, r1    ;b      151f
630         add     r10, r10, r2    ;b      151f
631         add     r10, r10, r3    ;b      151f
632         add     r10, r10, r4    ;b      151f
633         add     r10, r10, r5    ;b      151f
634         add     r10, r10, r6    ;b      151f
635         add     r10, r10, r7    ;b      151f
636         add     r10, r10, r8    ;b      151f
637         add     r10, r10, r9    ;b      151f
638         mtctr   r11     ;b      154f    /* r10 needs special handling */
639         mtctr   r11     ;b      153f    /* r11 needs special handling */
640         add     r10, r10, r12   ;b      151f
641         add     r10, r10, r13   ;b      151f
642         add     r10, r10, r14   ;b      151f
643         add     r10, r10, r15   ;b      151f
644         add     r10, r10, r16   ;b      151f
645         add     r10, r10, r17   ;b      151f
646         add     r10, r10, r18   ;b      151f
647         add     r10, r10, r19   ;b      151f
648         add     r10, r10, r20   ;b      151f
649         add     r10, r10, r21   ;b      151f
650         add     r10, r10, r22   ;b      151f
651         add     r10, r10, r23   ;b      151f
652         add     r10, r10, r24   ;b      151f
653         add     r10, r10, r25   ;b      151f
654         add     r10, r10, r26   ;b      151f
655         add     r10, r10, r27   ;b      151f
656         add     r10, r10, r28   ;b      151f
657         add     r10, r10, r29   ;b      151f
658         add     r10, r10, r30   ;b      151f
659         add     r10, r10, r31
660 151:
661         rlwinm  r11,r11,19,24,28        /* offset into jump table for reg RA */
662         cmpwi   cr1, r11, 0
663         beq     cr1, 152f               /* if reg RA is zero, don't add it */
664         addi    r11, r11, 150b@l        /* add start of table */
665         mtctr   r11                     /* load ctr with jump address */
666         rlwinm  r11,r11,0,16,10         /* make sure we don't execute this more than once */
667         bctr                            /* jump into table */
668 152:
669         mfdar   r11
670         mtctr   r11                     /* restore ctr reg from DAR */
671 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
672         mfspr   r11, SPRN_SPRG_THREAD
673         stw     r10, DAR(r11)
674         mfspr   r10, SPRN_DSISR
675         stw     r10, DSISR(r11)
676 #else
677         mtdar   r10                     /* save fault EA to DAR */
678 #endif
679         mfspr   r10,SPRN_M_TW
680         b       DARFixed                /* Go back to normal TLB handling */
682         /* special handling for r10,r11 since these are modified already */
683 153:    mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1 /* load r11 from SPRN_SPRG_SCRATCH1 */
684         add     r10, r10, r11   /* add it */
685         mfctr   r11             /* restore r11 */
686         b       151b
687 154:    mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH0 /* load r10 from SPRN_SPRG_SCRATCH0 */
688         add     r10, r10, r11   /* add it */
689         mfctr   r11             /* restore r11 */
690         b       151b
693  * This is where the main kernel code starts.
694  */
695 start_here:
696         /* ptr to current */
697         lis     r2,init_task@h
698         ori     r2,r2,init_task@l
700         /* ptr to phys current thread */
701         tophys(r4,r2)
702         addi    r4,r4,THREAD    /* init task's THREAD */
703         mtspr   SPRN_SPRG_THREAD,r4
705         /* stack */
706         lis     r1,init_thread_union@ha
707         addi    r1,r1,init_thread_union@l
708         lis     r0, STACK_END_MAGIC@h
709         ori     r0, r0, STACK_END_MAGIC@l
710         stw     r0, 0(r1)
711         li      r0,0
712         stwu    r0,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD(r1)
714         lis     r6, swapper_pg_dir@ha
715         tophys(r6,r6)
716         mtspr   SPRN_M_TWB, r6
718         bl      early_init      /* We have to do this with MMU on */
721  * Decide what sort of machine this is and initialize the MMU.
722  */
723 #ifdef CONFIG_KASAN
724         bl      kasan_early_init
725 #endif
726         li      r3,0
727         mr      r4,r31
728         bl      machine_init
729         bl      MMU_init
732  * Go back to running unmapped so we can load up new values
733  * and change to using our exception vectors.
734  * On the 8xx, all we have to do is invalidate the TLB to clear
735  * the old 8M byte TLB mappings and load the page table base register.
736  */
737         /* The right way to do this would be to track it down through
738          * init's THREAD like the context switch code does, but this is
739          * easier......until someone changes init's static structures.
740          */
741         lis     r4,2f@h
742         ori     r4,r4,2f@l
743         tophys(r4,r4)
744         li      r3,MSR_KERNEL & ~(MSR_IR|MSR_DR)
745         mtspr   SPRN_SRR0,r4
746         mtspr   SPRN_SRR1,r3
747         rfi
748 /* Load up the kernel context */
750         tlbia                   /* Clear all TLB entries */
751         sync                    /* wait for tlbia/tlbie to finish */
753         /* set up the PTE pointers for the Abatron bdiGDB.
754         */
755         lis     r5, abatron_pteptrs@h
756         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
757         stw     r5, 0xf0(0)     /* Must match your Abatron config file */
758         tophys(r5,r5)
759         lis     r6, swapper_pg_dir@h
760         ori     r6, r6, swapper_pg_dir@l
761         stw     r6, 0(r5)
763 /* Now turn on the MMU for real! */
764         li      r4,MSR_KERNEL
765         lis     r3,start_kernel@h
766         ori     r3,r3,start_kernel@l
767         mtspr   SPRN_SRR0,r3
768         mtspr   SPRN_SRR1,r4
769         rfi                     /* enable MMU and jump to start_kernel */
771 /* Set up the initial MMU state so we can do the first level of
772  * kernel initialization.  This maps the first 8 MBytes of memory 1:1
773  * virtual to physical.  Also, set the cache mode since that is defined
774  * by TLB entries and perform any additional mapping (like of the IMMR).
775  * If configured to pin some TLBs, we pin the first 8 Mbytes of kernel,
776  * 24 Mbytes of data, and the 512k IMMR space.  Anything not covered by
777  * these mappings is mapped by page tables.
778  */
779 initial_mmu:
780         li      r8, 0
781         mtspr   SPRN_MI_CTR, r8         /* remove PINNED ITLB entries */
782         lis     r10, MD_RESETVAL@h
783 #ifndef CONFIG_8xx_COPYBACK
784         oris    r10, r10, MD_WTDEF@h
785 #endif
786         mtspr   SPRN_MD_CTR, r10        /* remove PINNED DTLB entries */
788         tlbia                   /* Invalidate all TLB entries */
789 #ifdef CONFIG_PIN_TLB_DATA
790         oris    r10, r10, MD_RSV4I@h
791         mtspr   SPRN_MD_CTR, r10        /* Set data TLB control */
792 #endif
794         lis     r8, MI_APG_INIT@h       /* Set protection modes */
795         ori     r8, r8, MI_APG_INIT@l
796         mtspr   SPRN_MI_AP, r8
797         lis     r8, MD_APG_INIT@h
798         ori     r8, r8, MD_APG_INIT@l
799         mtspr   SPRN_MD_AP, r8
801         /* Map a 512k page for the IMMR to get the processor
802          * internal registers (among other things).
803          */
804 #ifdef CONFIG_PIN_TLB_IMMR
805         oris    r10, r10, MD_RSV4I@h
806         ori     r10, r10, 0x1c00
807         mtspr   SPRN_MD_CTR, r10
809         mfspr   r9, 638                 /* Get current IMMR */
810         andis.  r9, r9, 0xfff8          /* Get 512 kbytes boundary */
812         lis     r8, VIRT_IMMR_BASE@h    /* Create vaddr for TLB */
813         ori     r8, r8, MD_EVALID       /* Mark it valid */
814         mtspr   SPRN_MD_EPN, r8
815         li      r8, MD_PS512K | MD_GUARDED      /* Set 512k byte page */
816         ori     r8, r8, MD_SVALID       /* Make it valid */
817         mtspr   SPRN_MD_TWC, r8
818         mr      r8, r9                  /* Create paddr for TLB */
819         ori     r8, r8, MI_BOOTINIT|0x2 /* Inhibit cache -- Cort */
820         mtspr   SPRN_MD_RPN, r8
821 #endif
823         /* Now map the lower RAM (up to 32 Mbytes) into the ITLB. */
824 #ifdef CONFIG_PIN_TLB_TEXT
825         lis     r8, MI_RSV4I@h
826         ori     r8, r8, 0x1c00
827 #endif
828         li      r9, 4                           /* up to 4 pages of 8M */
829         mtctr   r9
830         lis     r9, KERNELBASE@h                /* Create vaddr for TLB */
831         li      r10, MI_PS8MEG | MI_SVALID      /* Set 8M byte page */
832         li      r11, MI_BOOTINIT                /* Create RPN for address 0 */
833         lis     r12, _einittext@h
834         ori     r12, r12, _einittext@l
836 #ifdef CONFIG_PIN_TLB_TEXT
837         mtspr   SPRN_MI_CTR, r8 /* Set instruction MMU control */
838         addi    r8, r8, 0x100
839 #endif
841         ori     r0, r9, MI_EVALID               /* Mark it valid */
842         mtspr   SPRN_MI_EPN, r0
843         mtspr   SPRN_MI_TWC, r10
844         mtspr   SPRN_MI_RPN, r11                /* Store TLB entry */
845         addis   r9, r9, 0x80
846         addis   r11, r11, 0x80
848         cmpl    cr0, r9, r12
849         bdnzf   gt, 1b
851         /* Since the cache is enabled according to the information we
852          * just loaded into the TLB, invalidate and enable the caches here.
853          * We should probably check/set other modes....later.
854          */
855         lis     r8, IDC_INVALL@h
856         mtspr   SPRN_IC_CST, r8
857         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
858         lis     r8, IDC_ENABLE@h
859         mtspr   SPRN_IC_CST, r8
860 #ifdef CONFIG_8xx_COPYBACK
861         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
862 #else
863         /* For a debug option, I left this here to easily enable
864          * the write through cache mode
865          */
866         lis     r8, DC_SFWT@h
867         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
868         lis     r8, IDC_ENABLE@h
869         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
870 #endif
871         /* Disable debug mode entry on breakpoints */
872         mfspr   r8, SPRN_DER
873 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
874         rlwinm  r8, r8, 0, ~0xc
875 #else
876         rlwinm  r8, r8, 0, ~0x8
877 #endif
878         mtspr   SPRN_DER, r8
879         blr
883  * We put a few things here that have to be page-aligned.
884  * This stuff goes at the beginning of the data segment,
885  * which is page-aligned.
886  */
887         .data
888         .globl  sdata
889 sdata:
890         .globl  empty_zero_page
891         .align  PAGE_SHIFT
892 empty_zero_page:
893         .space  PAGE_SIZE
894 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page)
896         .globl  swapper_pg_dir
897 swapper_pg_dir:
898         .space  PGD_TABLE_SIZE
900 /* Room for two PTE table poiners, usually the kernel and current user
901  * pointer to their respective root page table (pgdir).
902  */
903         .globl  abatron_pteptrs
904 abatron_pteptrs:
905         .space  8