Merge branch 'misc' into devel
[linux/fpc-iii.git] / arch / arm / kernel / head.S
blob60fe2795f4a3d94527a062019227264bfa366c94
1 /*
2  *  linux/arch/arm/kernel/head.S
3  *
4  *  Copyright (C) 1994-2002 Russell King
5  *  Copyright (c) 2003 ARM Limited
6  *  All Rights Reserved
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
10  * published by the Free Software Foundation.
11  *
12  *  Kernel startup code for all 32-bit CPUs
13  */
14 #include <linux/linkage.h>
15 #include <linux/init.h>
17 #include <asm/assembler.h>
18 #include <asm/domain.h>
19 #include <asm/ptrace.h>
20 #include <asm/asm-offsets.h>
21 #include <asm/memory.h>
22 #include <asm/thread_info.h>
23 #include <asm/system.h>
25 #ifdef CONFIG_DEBUG_LL
26 #include <mach/debug-macro.S>
27 #endif
29 #if (PHYS_OFFSET & 0x001fffff)
30 #error "PHYS_OFFSET must be at an even 2MiB boundary!"
31 #endif
33 #define KERNEL_RAM_VADDR        (PAGE_OFFSET + TEXT_OFFSET)
34 #define KERNEL_RAM_PADDR        (PHYS_OFFSET + TEXT_OFFSET)
38  * swapper_pg_dir is the virtual address of the initial page table.
39  * We place the page tables 16K below KERNEL_RAM_VADDR.  Therefore, we must
40  * make sure that KERNEL_RAM_VADDR is correctly set.  Currently, we expect
41  * the least significant 16 bits to be 0x8000, but we could probably
42  * relax this restriction to KERNEL_RAM_VADDR >= PAGE_OFFSET + 0x4000.
43  */
44 #if (KERNEL_RAM_VADDR & 0xffff) != 0x8000
45 #error KERNEL_RAM_VADDR must start at 0xXXXX8000
46 #endif
48         .globl  swapper_pg_dir
49         .equ    swapper_pg_dir, KERNEL_RAM_VADDR - 0x4000
51         .macro  pgtbl, rd
52         ldr     \rd, =(KERNEL_RAM_PADDR - 0x4000)
53         .endm
55 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
56 #define KERNEL_START    XIP_VIRT_ADDR(CONFIG_XIP_PHYS_ADDR)
57 #define KERNEL_END      _edata_loc
58 #else
59 #define KERNEL_START    KERNEL_RAM_VADDR
60 #define KERNEL_END      _end
61 #endif
64  * Kernel startup entry point.
65  * ---------------------------
66  *
67  * This is normally called from the decompressor code.  The requirements
68  * are: MMU = off, D-cache = off, I-cache = dont care, r0 = 0,
69  * r1 = machine nr, r2 = atags pointer.
70  *
71  * This code is mostly position independent, so if you link the kernel at
72  * 0xc0008000, you call this at __pa(0xc0008000).
73  *
74  * See linux/arch/arm/tools/mach-types for the complete list of machine
75  * numbers for r1.
76  *
77  * We're trying to keep crap to a minimum; DO NOT add any machine specific
78  * crap here - that's what the boot loader (or in extreme, well justified
79  * circumstances, zImage) is for.
80  */
81         __HEAD
82 ENTRY(stext)
83         setmode PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE, r9 @ ensure svc mode
84                                                 @ and irqs disabled
85         mrc     p15, 0, r9, c0, c0              @ get processor id
86         bl      __lookup_processor_type         @ r5=procinfo r9=cpuid
87         movs    r10, r5                         @ invalid processor (r5=0)?
88  THUMB( it      eq )            @ force fixup-able long branch encoding
89         beq     __error_p                       @ yes, error 'p'
91         /*
92          * r1 = machine no, r2 = atags,
93          * r9 = cpuid, r10 = procinfo
94          */
95         bl      __vet_atags
96 #ifdef CONFIG_SMP_ON_UP
97         bl      __fixup_smp
98 #endif
99         bl      __create_page_tables
101         /*
102          * The following calls CPU specific code in a position independent
103          * manner.  See arch/arm/mm/proc-*.S for details.  r10 = base of
104          * xxx_proc_info structure selected by __lookup_processor_type
105          * above.  On return, the CPU will be ready for the MMU to be
106          * turned on, and r0 will hold the CPU control register value.
107          */
108         ldr     r13, =__mmap_switched           @ address to jump to after
109                                                 @ mmu has been enabled
110         adr     lr, BSYM(1f)                    @ return (PIC) address
111  ARM(   add     pc, r10, #PROCINFO_INITFUNC     )
112  THUMB( add     r12, r10, #PROCINFO_INITFUNC    )
113  THUMB( mov     pc, r12                         )
114 1:      b       __enable_mmu
115 ENDPROC(stext)
116         .ltorg
119  * Setup the initial page tables.  We only setup the barest
120  * amount which are required to get the kernel running, which
121  * generally means mapping in the kernel code.
123  * r9  = cpuid
124  * r10 = procinfo
126  * Returns:
127  *  r0, r3, r5-r7 corrupted
128  *  r4 = physical page table address
129  */
130 __create_page_tables:
131         pgtbl   r4                              @ page table address
133         /*
134          * Clear the 16K level 1 swapper page table
135          */
136         mov     r0, r4
137         mov     r3, #0
138         add     r6, r0, #0x4000
139 1:      str     r3, [r0], #4
140         str     r3, [r0], #4
141         str     r3, [r0], #4
142         str     r3, [r0], #4
143         teq     r0, r6
144         bne     1b
146         ldr     r7, [r10, #PROCINFO_MM_MMUFLAGS] @ mm_mmuflags
148         /*
149          * Create identity mapping to cater for __enable_mmu.
150          * This identity mapping will be removed by paging_init().
151          */
152         adr     r0, __enable_mmu_loc
153         ldmia   r0, {r3, r5, r6}
154         sub     r0, r0, r3                      @ virt->phys offset
155         add     r5, r5, r0                      @ phys __enable_mmu
156         add     r6, r6, r0                      @ phys __enable_mmu_end
157         mov     r5, r5, lsr #20
158         mov     r6, r6, lsr #20
160 1:      orr     r3, r7, r5, lsl #20             @ flags + kernel base
161         str     r3, [r4, r5, lsl #2]            @ identity mapping
162         teq     r5, r6
163         addne   r5, r5, #1                      @ next section
164         bne     1b
166         /*
167          * Now setup the pagetables for our kernel direct
168          * mapped region.
169          */
170         mov     r3, pc
171         mov     r3, r3, lsr #20
172         orr     r3, r7, r3, lsl #20
173         add     r0, r4,  #(KERNEL_START & 0xff000000) >> 18
174         str     r3, [r0, #(KERNEL_START & 0x00f00000) >> 18]!
175         ldr     r6, =(KERNEL_END - 1)
176         add     r0, r0, #4
177         add     r6, r4, r6, lsr #18
178 1:      cmp     r0, r6
179         add     r3, r3, #1 << 20
180         strls   r3, [r0], #4
181         bls     1b
183 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
184         /*
185          * Map some ram to cover our .data and .bss areas.
186          */
187         orr     r3, r7, #(KERNEL_RAM_PADDR & 0xff000000)
188         .if     (KERNEL_RAM_PADDR & 0x00f00000)
189         orr     r3, r3, #(KERNEL_RAM_PADDR & 0x00f00000)
190         .endif
191         add     r0, r4,  #(KERNEL_RAM_VADDR & 0xff000000) >> 18
192         str     r3, [r0, #(KERNEL_RAM_VADDR & 0x00f00000) >> 18]!
193         ldr     r6, =(_end - 1)
194         add     r0, r0, #4
195         add     r6, r4, r6, lsr #18
196 1:      cmp     r0, r6
197         add     r3, r3, #1 << 20
198         strls   r3, [r0], #4
199         bls     1b
200 #endif
202         /*
203          * Then map first 1MB of ram in case it contains our boot params.
204          */
205         add     r0, r4, #PAGE_OFFSET >> 18
206         orr     r6, r7, #(PHYS_OFFSET & 0xff000000)
207         .if     (PHYS_OFFSET & 0x00f00000)
208         orr     r6, r6, #(PHYS_OFFSET & 0x00f00000)
209         .endif
210         str     r6, [r0]
212 #ifdef CONFIG_DEBUG_LL
213 #ifndef CONFIG_DEBUG_ICEDCC
214         /*
215          * Map in IO space for serial debugging.
216          * This allows debug messages to be output
217          * via a serial console before paging_init.
218          */
219         addruart r7, r3
221         mov     r3, r3, lsr #20
222         mov     r3, r3, lsl #2
224         add     r0, r4, r3
225         rsb     r3, r3, #0x4000                 @ PTRS_PER_PGD*sizeof(long)
226         cmp     r3, #0x0800                     @ limit to 512MB
227         movhi   r3, #0x0800
228         add     r6, r0, r3
229         mov     r3, r7, lsr #20
230         ldr     r7, [r10, #PROCINFO_IO_MMUFLAGS] @ io_mmuflags
231         orr     r3, r7, r3, lsl #20
232 1:      str     r3, [r0], #4
233         add     r3, r3, #1 << 20
234         teq     r0, r6
235         bne     1b
237 #else /* CONFIG_DEBUG_ICEDCC */
238         /* we don't need any serial debugging mappings for ICEDCC */
239         ldr     r7, [r10, #PROCINFO_IO_MMUFLAGS] @ io_mmuflags
240 #endif /* !CONFIG_DEBUG_ICEDCC */
242 #if defined(CONFIG_ARCH_NETWINDER) || defined(CONFIG_ARCH_CATS)
243         /*
244          * If we're using the NetWinder or CATS, we also need to map
245          * in the 16550-type serial port for the debug messages
246          */
247         add     r0, r4, #0xff000000 >> 18
248         orr     r3, r7, #0x7c000000
249         str     r3, [r0]
250 #endif
251 #ifdef CONFIG_ARCH_RPC
252         /*
253          * Map in screen at 0x02000000 & SCREEN2_BASE
254          * Similar reasons here - for debug.  This is
255          * only for Acorn RiscPC architectures.
256          */
257         add     r0, r4, #0x02000000 >> 18
258         orr     r3, r7, #0x02000000
259         str     r3, [r0]
260         add     r0, r4, #0xd8000000 >> 18
261         str     r3, [r0]
262 #endif
263 #endif
264         mov     pc, lr
265 ENDPROC(__create_page_tables)
266         .ltorg
267         .align
268 __enable_mmu_loc:
269         .long   .
270         .long   __enable_mmu
271         .long   __enable_mmu_end
273 #if defined(CONFIG_SMP)
274         __CPUINIT
275 ENTRY(secondary_startup)
276         /*
277          * Common entry point for secondary CPUs.
278          *
279          * Ensure that we're in SVC mode, and IRQs are disabled.  Lookup
280          * the processor type - there is no need to check the machine type
281          * as it has already been validated by the primary processor.
282          */
283         setmode PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE, r9
284         mrc     p15, 0, r9, c0, c0              @ get processor id
285         bl      __lookup_processor_type
286         movs    r10, r5                         @ invalid processor?
287         moveq   r0, #'p'                        @ yes, error 'p'
288  THUMB( it      eq )            @ force fixup-able long branch encoding
289         beq     __error_p
291         /*
292          * Use the page tables supplied from  __cpu_up.
293          */
294         adr     r4, __secondary_data
295         ldmia   r4, {r5, r7, r12}               @ address to jump to after
296         sub     r4, r4, r5                      @ mmu has been enabled
297         ldr     r4, [r7, r4]                    @ get secondary_data.pgdir
298         adr     lr, BSYM(__enable_mmu)          @ return address
299         mov     r13, r12                        @ __secondary_switched address
300  ARM(   add     pc, r10, #PROCINFO_INITFUNC     ) @ initialise processor
301                                                   @ (return control reg)
302  THUMB( add     r12, r10, #PROCINFO_INITFUNC    )
303  THUMB( mov     pc, r12                         )
304 ENDPROC(secondary_startup)
306         /*
307          * r6  = &secondary_data
308          */
309 ENTRY(__secondary_switched)
310         ldr     sp, [r7, #4]                    @ get secondary_data.stack
311         mov     fp, #0
312         b       secondary_start_kernel
313 ENDPROC(__secondary_switched)
315         .align
317         .type   __secondary_data, %object
318 __secondary_data:
319         .long   .
320         .long   secondary_data
321         .long   __secondary_switched
322 #endif /* defined(CONFIG_SMP) */
327  * Setup common bits before finally enabling the MMU.  Essentially
328  * this is just loading the page table pointer and domain access
329  * registers.
331  *  r0  = cp#15 control register
332  *  r1  = machine ID
333  *  r2  = atags pointer
334  *  r4  = page table pointer
335  *  r9  = processor ID
336  *  r13 = *virtual* address to jump to upon completion
337  */
338 __enable_mmu:
339 #ifdef CONFIG_ALIGNMENT_TRAP
340         orr     r0, r0, #CR_A
341 #else
342         bic     r0, r0, #CR_A
343 #endif
344 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
345         bic     r0, r0, #CR_C
346 #endif
347 #ifdef CONFIG_CPU_BPREDICT_DISABLE
348         bic     r0, r0, #CR_Z
349 #endif
350 #ifdef CONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
351         bic     r0, r0, #CR_I
352 #endif
353         mov     r5, #(domain_val(DOMAIN_USER, DOMAIN_MANAGER) | \
354                       domain_val(DOMAIN_KERNEL, DOMAIN_MANAGER) | \
355                       domain_val(DOMAIN_TABLE, DOMAIN_MANAGER) | \
356                       domain_val(DOMAIN_IO, DOMAIN_CLIENT))
357         mcr     p15, 0, r5, c3, c0, 0           @ load domain access register
358         mcr     p15, 0, r4, c2, c0, 0           @ load page table pointer
359         b       __turn_mmu_on
360 ENDPROC(__enable_mmu)
363  * Enable the MMU.  This completely changes the structure of the visible
364  * memory space.  You will not be able to trace execution through this.
365  * If you have an enquiry about this, *please* check the linux-arm-kernel
366  * mailing list archives BEFORE sending another post to the list.
368  *  r0  = cp#15 control register
369  *  r1  = machine ID
370  *  r2  = atags pointer
371  *  r9  = processor ID
372  *  r13 = *virtual* address to jump to upon completion
374  * other registers depend on the function called upon completion
375  */
376         .align  5
377 __turn_mmu_on:
378         mov     r0, r0
379         mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ write control reg
380         mrc     p15, 0, r3, c0, c0, 0           @ read id reg
381         mov     r3, r3
382         mov     r3, r13
383         mov     pc, r3
384 __enable_mmu_end:
385 ENDPROC(__turn_mmu_on)
388 #ifdef CONFIG_SMP_ON_UP
389         __INIT
390 __fixup_smp:
391         and     r3, r9, #0x000f0000     @ architecture version
392         teq     r3, #0x000f0000         @ CPU ID supported?
393         bne     __fixup_smp_on_up       @ no, assume UP
395         bic     r3, r9, #0x00ff0000
396         bic     r3, r3, #0x0000000f     @ mask 0xff00fff0
397         mov     r4, #0x41000000
398         orr     r4, r4, #0x0000b000
399         orr     r4, r4, #0x00000020     @ val 0x4100b020
400         teq     r3, r4                  @ ARM 11MPCore?
401         moveq   pc, lr                  @ yes, assume SMP
403         mrc     p15, 0, r0, c0, c0, 5   @ read MPIDR
404         and     r0, r0, #0xc0000000     @ multiprocessing extensions and
405         teq     r0, #0x80000000         @ not part of a uniprocessor system?
406         moveq   pc, lr                  @ yes, assume SMP
408 __fixup_smp_on_up:
409         adr     r0, 1f
410         ldmia   r0, {r3 - r5}
411         sub     r3, r0, r3
412         add     r4, r4, r3
413         add     r5, r5, r3
414         b       __do_fixup_smp_on_up
415 ENDPROC(__fixup_smp)
417         .align
418 1:      .word   .
419         .word   __smpalt_begin
420         .word   __smpalt_end
422         .pushsection .data
423         .globl  smp_on_up
424 smp_on_up:
425         ALT_SMP(.long   1)
426         ALT_UP(.long    0)
427         .popsection
428 #endif
430         .text
431 __do_fixup_smp_on_up:
432         cmp     r4, r5
433         movhs   pc, lr
434         ldmia   r4!, {r0, r6}
435  ARM(   str     r6, [r0, r3]    )
436  THUMB( add     r0, r0, r3      )
437 #ifdef __ARMEB__
438  THUMB( mov     r6, r6, ror #16 )       @ Convert word order for big-endian.
439 #endif
440  THUMB( strh    r6, [r0], #2    )       @ For Thumb-2, store as two halfwords
441  THUMB( mov     r6, r6, lsr #16 )       @ to be robust against misaligned r3.
442  THUMB( strh    r6, [r0]        )
443         b       __do_fixup_smp_on_up
444 ENDPROC(__do_fixup_smp_on_up)
446 ENTRY(fixup_smp)
447         stmfd   sp!, {r4 - r6, lr}
448         mov     r4, r0
449         add     r5, r0, r1
450         mov     r3, #0
451         bl      __do_fixup_smp_on_up
452         ldmfd   sp!, {r4 - r6, pc}
453 ENDPROC(fixup_smp)
455 #include "head-common.S"