Merge tag 'sched-urgent-2020-12-27' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux/fpc-iii.git] / arch / powerpc / kernel / head_8xx.S
blob52702f3db6df6189d77474ade26056840ec52bcb
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 <linux/pgtable.h>
20 #include <linux/sizes.h>
21 #include <asm/processor.h>
22 #include <asm/page.h>
23 #include <asm/mmu.h>
24 #include <asm/cache.h>
25 #include <asm/cputable.h>
26 #include <asm/thread_info.h>
27 #include <asm/ppc_asm.h>
28 #include <asm/asm-offsets.h>
29 #include <asm/ptrace.h>
30 #include <asm/export.h>
31 #include <asm/code-patching-asm.h>
33 #include "head_32.h"
35 .macro compare_to_kernel_boundary scratch, addr
36 #if CONFIG_TASK_SIZE <= 0x80000000 && CONFIG_PAGE_OFFSET >= 0x80000000
37 /* By simply checking Address >= 0x80000000, we know if its a kernel address */
38         not.    \scratch, \addr
39 #else
40         rlwinm  \scratch, \addr, 16, 0xfff8
41         cmpli   cr0, \scratch, PAGE_OFFSET@h
42 #endif
43 .endm
46  * Value for the bits that have fixed value in RPN entries.
47  * Also used for tagging DAR for DTLBerror.
48  */
49 #define RPN_PATTERN     0x00f0
51 #define PAGE_SHIFT_512K         19
52 #define PAGE_SHIFT_8M           23
54         __HEAD
55 _ENTRY(_stext);
56 _ENTRY(_start);
58 /* MPC8xx
59  * This port was done on an MBX board with an 860.  Right now I only
60  * support an ELF compressed (zImage) boot from EPPC-Bug because the
61  * code there loads up some registers before calling us:
62  *   r3: ptr to board info data
63  *   r4: initrd_start or if no initrd then 0
64  *   r5: initrd_end - unused if r4 is 0
65  *   r6: Start of command line string
66  *   r7: End of command line string
67  *
68  * I decided to use conditional compilation instead of checking PVR and
69  * adding more processor specific branches around code I don't need.
70  * Since this is an embedded processor, I also appreciate any memory
71  * savings I can get.
72  *
73  * The MPC8xx does not have any BATs, but it supports large page sizes.
74  * We first initialize the MMU to support 8M byte pages, then load one
75  * entry into each of the instruction and data TLBs to map the first
76  * 8M 1:1.  I also mapped an additional I/O space 1:1 so we can get to
77  * the "internal" processor registers before MMU_init is called.
78  *
79  *      -- Dan
80  */
81         .globl  __start
82 __start:
83         mr      r31,r3                  /* save device tree ptr */
85         /* We have to turn on the MMU right away so we get cache modes
86          * set correctly.
87          */
88         bl      initial_mmu
90 /* We now have the lower 8 Meg mapped into TLB entries, and the caches
91  * ready to work.
92  */
94 turn_on_mmu:
95         mfmsr   r0
96         ori     r0,r0,MSR_DR|MSR_IR
97         mtspr   SPRN_SRR1,r0
98         lis     r0,start_here@h
99         ori     r0,r0,start_here@l
100         mtspr   SPRN_SRR0,r0
101         rfi                             /* enables MMU */
104 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
105         .align  4
107         .globl  itlb_miss_counter
108 itlb_miss_counter:
109         .space  4
111         .globl  dtlb_miss_counter
112 dtlb_miss_counter:
113         .space  4
115         .globl  instruction_counter
116 instruction_counter:
117         .space  4
118 #endif
120 /* System reset */
121         EXCEPTION(0x100, Reset, system_reset_exception, EXC_XFER_STD)
123 /* Machine check */
124         . = 0x200
125 MachineCheck:
126         EXCEPTION_PROLOG handle_dar_dsisr=1
127         save_dar_dsisr_on_stack r4, r5, r11
128         li      r6, RPN_PATTERN
129         mtspr   SPRN_DAR, r6    /* Tag DAR, to be used in DTLB Error */
130         addi r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
131         EXC_XFER_STD(0x200, machine_check_exception)
133 /* External interrupt */
134         EXCEPTION(0x500, HardwareInterrupt, do_IRQ, EXC_XFER_LITE)
136 /* Alignment exception */
137         . = 0x600
138 Alignment:
139         EXCEPTION_PROLOG handle_dar_dsisr=1
140         save_dar_dsisr_on_stack r4, r5, r11
141         li      r6, RPN_PATTERN
142         mtspr   SPRN_DAR, r6    /* Tag DAR, to be used in DTLB Error */
143         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
144         b       .Lalignment_exception_ool
146 /* Program check exception */
147         EXCEPTION(0x700, ProgramCheck, program_check_exception, EXC_XFER_STD)
149 /* Decrementer */
150         EXCEPTION(0x900, Decrementer, timer_interrupt, EXC_XFER_LITE)
152         /* With VMAP_STACK there's not enough room for this at 0x600 */
153         . = 0xa00
154 .Lalignment_exception_ool:
155         EXC_XFER_STD(0x600, alignment_exception)
157 /* System call */
158         . = 0xc00
159 SystemCall:
160         SYSCALL_ENTRY   0xc00
162 /* Single step - not used on 601 */
163         EXCEPTION(0xd00, SingleStep, single_step_exception, EXC_XFER_STD)
165 /* On the MPC8xx, this is a software emulation interrupt.  It occurs
166  * for all unimplemented and illegal instructions.
167  */
168         EXCEPTION(0x1000, SoftEmu, program_check_exception, EXC_XFER_STD)
170         . = 0x1100
172  * For the MPC8xx, this is a software tablewalk to load the instruction
173  * TLB.  The task switch loads the M_TWB register with the pointer to the first
174  * level table.
175  * If we discover there is no second level table (value is zero) or if there
176  * is an invalid pte, we load that into the TLB, which causes another fault
177  * into the TLB Error interrupt where we can handle such problems.
178  * We have to use the MD_xxx registers for the tablewalk because the
179  * equivalent MI_xxx registers only perform the attribute functions.
180  */
182 #ifdef CONFIG_8xx_CPU15
183 #define INVALIDATE_ADJACENT_PAGES_CPU15(addr, tmp)      \
184         addi    tmp, addr, PAGE_SIZE;   \
185         tlbie   tmp;                    \
186         addi    tmp, addr, -PAGE_SIZE;  \
187         tlbie   tmp
188 #else
189 #define INVALIDATE_ADJACENT_PAGES_CPU15(addr, tmp)
190 #endif
192 InstructionTLBMiss:
193         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH2, r10
194         mtspr   SPRN_M_TW, r11
196         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
197          * kernel page tables.
198          */
199         mfspr   r10, SPRN_SRR0  /* Get effective address of fault */
200         INVALIDATE_ADJACENT_PAGES_CPU15(r10, r11)
201         mtspr   SPRN_MD_EPN, r10
202 #ifdef CONFIG_MODULES
203         mfcr    r11
204         compare_to_kernel_boundary r10, r10
205 #endif
206         mfspr   r10, SPRN_M_TWB /* Get level 1 table */
207 #ifdef CONFIG_MODULES
208         blt+    3f
209         rlwinm  r10, r10, 0, 20, 31
210         oris    r10, r10, (swapper_pg_dir - PAGE_OFFSET)@ha
212         mtcr    r11
213 #endif
214         lwz     r11, (swapper_pg_dir-PAGE_OFFSET)@l(r10)        /* Get level 1 entry */
215         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11
216         mfspr   r10, SPRN_MD_TWC
217         lwz     r10, 0(r10)     /* Get the pte */
218         rlwimi  r11, r10, 0, _PAGE_GUARDED | _PAGE_ACCESSED
219         rlwimi  r11, r10, 32 - 9, _PMD_PAGE_512K
220         mtspr   SPRN_MI_TWC, r11
221         /* The Linux PTE won't go exactly into the MMU TLB.
222          * Software indicator bits 20 and 23 must be clear.
223          * Software indicator bits 22, 24, 25, 26, and 27 must be
224          * set.  All other Linux PTE bits control the behavior
225          * of the MMU.
226          */
227         rlwinm  r10, r10, 0, ~0x0f00    /* Clear bits 20-23 */
228         rlwimi  r10, r10, 4, 0x0400     /* Copy _PAGE_EXEC into bit 21 */
229         ori     r10, r10, RPN_PATTERN | 0x200 /* Set 22 and 24-27 */
230         mtspr   SPRN_MI_RPN, r10        /* Update TLB entry */
232         /* Restore registers */
233 0:      mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH2
234         mfspr   r11, SPRN_M_TW
235         rfi
236         patch_site      0b, patch__itlbmiss_exit_1
238 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
239         patch_site      0f, patch__itlbmiss_perf
240 0:      lwz     r10, (itlb_miss_counter - PAGE_OFFSET)@l(0)
241         addi    r10, r10, 1
242         stw     r10, (itlb_miss_counter - PAGE_OFFSET)@l(0)
243         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH2
244         mfspr   r11, SPRN_M_TW
245         rfi
246 #endif
248         . = 0x1200
249 DataStoreTLBMiss:
250         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH2, r10
251         mtspr   SPRN_M_TW, r11
252         mfcr    r11
254         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
255          * kernel page tables.
256          */
257         mfspr   r10, SPRN_MD_EPN
258         compare_to_kernel_boundary r10, r10
259         mfspr   r10, SPRN_M_TWB /* Get level 1 table */
260         blt+    3f
261         rlwinm  r10, r10, 0, 20, 31
262         oris    r10, r10, (swapper_pg_dir - PAGE_OFFSET)@ha
264         mtcr    r11
265         lwz     r11, (swapper_pg_dir-PAGE_OFFSET)@l(r10)        /* Get level 1 entry */
267         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11
268         mfspr   r10, SPRN_MD_TWC
269         lwz     r10, 0(r10)     /* Get the pte */
271         /* Insert Guarded and Accessed flags into the TWC from the Linux PTE.
272          * It is bit 27 of both the Linux PTE and the TWC (at least
273          * I got that right :-).  It will be better when we can put
274          * this into the Linux pgd/pmd and load it in the operation
275          * above.
276          */
277         rlwimi  r11, r10, 0, _PAGE_GUARDED | _PAGE_ACCESSED
278         rlwimi  r11, r10, 32 - 9, _PMD_PAGE_512K
279         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11
281         /* The Linux PTE won't go exactly into the MMU TLB.
282          * Software indicator bits 24, 25, 26, and 27 must be
283          * set.  All other Linux PTE bits control the behavior
284          * of the MMU.
285          */
286         li      r11, RPN_PATTERN
287         rlwimi  r10, r11, 0, 24, 27     /* Set 24-27 */
288         mtspr   SPRN_MD_RPN, r10        /* Update TLB entry */
289         mtspr   SPRN_DAR, r11           /* Tag DAR */
291         /* Restore registers */
293 0:      mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH2
294         mfspr   r11, SPRN_M_TW
295         rfi
296         patch_site      0b, patch__dtlbmiss_exit_1
298 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
299         patch_site      0f, patch__dtlbmiss_perf
300 0:      lwz     r10, (dtlb_miss_counter - PAGE_OFFSET)@l(0)
301         addi    r10, r10, 1
302         stw     r10, (dtlb_miss_counter - PAGE_OFFSET)@l(0)
303         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH2
304         mfspr   r11, SPRN_M_TW
305         rfi
306 #endif
308 /* This is an instruction TLB error on the MPC8xx.  This could be due
309  * to many reasons, such as executing guarded memory or illegal instruction
310  * addresses.  There is nothing to do but handle a big time error fault.
311  */
312         . = 0x1300
313 InstructionTLBError:
314         EXCEPTION_PROLOG
315         mr      r4,r12
316         andis.  r5,r9,DSISR_SRR1_MATCH_32S@h /* Filter relevant SRR1 bits */
317         andis.  r10,r9,SRR1_ISI_NOPT@h
318         beq+    .Litlbie
319         tlbie   r4
320         /* 0x400 is InstructionAccess exception, needed by bad_page_fault() */
321 .Litlbie:
322         stw     r4, _DAR(r11)
323         EXC_XFER_LITE(0x400, handle_page_fault)
325 /* This is the data TLB error on the MPC8xx.  This could be due to
326  * many reasons, including a dirty update to a pte.  We bail out to
327  * a higher level function that can handle it.
328  */
329         . = 0x1400
330 DataTLBError:
331         EXCEPTION_PROLOG_0 handle_dar_dsisr=1
332         mfspr   r11, SPRN_DAR
333         cmpwi   cr1, r11, RPN_PATTERN
334         beq-    cr1, FixupDAR   /* must be a buggy dcbX, icbi insn. */
335 DARFixed:/* Return from dcbx instruction bug workaround */
336 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
337         li      r11, RPN_PATTERN
338         mtspr   SPRN_DAR, r11   /* Tag DAR, to be used in DTLB Error */
339 #endif
340         EXCEPTION_PROLOG_1
341         EXCEPTION_PROLOG_2 handle_dar_dsisr=1
342         get_and_save_dar_dsisr_on_stack r4, r5, r11
343         andis.  r10,r5,DSISR_NOHPTE@h
344         beq+    .Ldtlbie
345         tlbie   r4
346 .Ldtlbie:
347 #ifndef CONFIG_VMAP_STACK
348         li      r10,RPN_PATTERN
349         mtspr   SPRN_DAR,r10    /* Tag DAR, to be used in DTLB Error */
350 #endif
351         /* 0x300 is DataAccess exception, needed by bad_page_fault() */
352         EXC_XFER_LITE(0x300, handle_page_fault)
354 stack_overflow:
355         vmap_stack_overflow_exception
357 /* On the MPC8xx, these next four traps are used for development
358  * support of breakpoints and such.  Someday I will get around to
359  * using them.
360  */
361 do_databreakpoint:
362         EXCEPTION_PROLOG_1
363         EXCEPTION_PROLOG_2 handle_dar_dsisr=1
364         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
365         mfspr   r4,SPRN_BAR
366         stw     r4,_DAR(r11)
367 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
368         lwz     r5,_DSISR(r11)
369 #else
370         mfspr   r5,SPRN_DSISR
371 #endif
372         EXC_XFER_STD(0x1c00, do_break)
374         . = 0x1c00
375 DataBreakpoint:
376         EXCEPTION_PROLOG_0 handle_dar_dsisr=1
377         mfspr   r11, SPRN_SRR0
378         cmplwi  cr1, r11, (.Ldtlbie - PAGE_OFFSET)@l
379         cmplwi  cr7, r11, (.Litlbie - PAGE_OFFSET)@l
380         cror    4*cr1+eq, 4*cr1+eq, 4*cr7+eq
381         bne     cr1, do_databreakpoint
382         mtcr    r10
383         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
384         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
385         rfi
387 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
388         . = 0x1d00
389 InstructionBreakpoint:
390         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH0, r10
391         lwz     r10, (instruction_counter - PAGE_OFFSET)@l(0)
392         addi    r10, r10, -1
393         stw     r10, (instruction_counter - PAGE_OFFSET)@l(0)
394         lis     r10, 0xffff
395         ori     r10, r10, 0x01
396         mtspr   SPRN_COUNTA, r10
397         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
398         rfi
399 #else
400         EXCEPTION(0x1d00, Trap_1d, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
401 #endif
402         EXCEPTION(0x1e00, Trap_1e, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
403         EXCEPTION(0x1f00, Trap_1f, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
405         . = 0x2000
407 /* This is the procedure to calculate the data EA for buggy dcbx,dcbi instructions
408  * by decoding the registers used by the dcbx instruction and adding them.
409  * DAR is set to the calculated address.
410  */
411 FixupDAR:/* Entry point for dcbx workaround. */
412         mtspr   SPRN_M_TW, r10
413         /* fetch instruction from memory. */
414         mfspr   r10, SPRN_SRR0
415         mtspr   SPRN_MD_EPN, r10
416         rlwinm  r11, r10, 16, 0xfff8
417         cmpli   cr1, r11, PAGE_OFFSET@h
418         mfspr   r11, SPRN_M_TWB /* Get level 1 table */
419         blt+    cr1, 3f
421         /* create physical page address from effective address */
422         tophys(r11, r10)
423         mfspr   r11, SPRN_M_TWB /* Get level 1 table */
424         rlwinm  r11, r11, 0, 20, 31
425         oris    r11, r11, (swapper_pg_dir - PAGE_OFFSET)@ha
427         lwz     r11, (swapper_pg_dir-PAGE_OFFSET)@l(r11)        /* Get the level 1 entry */
428         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11
429         mtcrf   0x01, r11
430         mfspr   r11, SPRN_MD_TWC
431         lwz     r11, 0(r11)     /* Get the pte */
432         bt      28,200f         /* bit 28 = Large page (8M) */
433         /* concat physical page address(r11) and page offset(r10) */
434         rlwimi  r11, r10, 0, 32 - PAGE_SHIFT, 31
435 201:    lwz     r11,0(r11)
436 /* Check if it really is a dcbx instruction. */
437 /* dcbt and dcbtst does not generate DTLB Misses/Errors,
438  * no need to include them here */
439         xoris   r10, r11, 0x7c00        /* check if major OP code is 31 */
440         rlwinm  r10, r10, 0, 21, 5
441         cmpwi   cr1, r10, 2028  /* Is dcbz? */
442         beq+    cr1, 142f
443         cmpwi   cr1, r10, 940   /* Is dcbi? */
444         beq+    cr1, 142f
445         cmpwi   cr1, r10, 108   /* Is dcbst? */
446         beq+    cr1, 144f               /* Fix up store bit! */
447         cmpwi   cr1, r10, 172   /* Is dcbf? */
448         beq+    cr1, 142f
449         cmpwi   cr1, r10, 1964  /* Is icbi? */
450         beq+    cr1, 142f
451 141:    mfspr   r10,SPRN_M_TW
452         b       DARFixed        /* Nope, go back to normal TLB processing */
454 200:
455         /* concat physical page address(r11) and page offset(r10) */
456         rlwimi  r11, r10, 0, 32 - PAGE_SHIFT_8M, 31
457         b       201b
459 144:    mfspr   r10, SPRN_DSISR
460         rlwinm  r10, r10,0,7,5  /* Clear store bit for buggy dcbst insn */
461         mtspr   SPRN_DSISR, r10
462 142:    /* continue, it was a dcbx, dcbi instruction. */
463         mfctr   r10
464         mtdar   r10                     /* save ctr reg in DAR */
465         rlwinm  r10, r11, 24, 24, 28    /* offset into jump table for reg RB */
466         addi    r10, r10, 150f@l        /* add start of table */
467         mtctr   r10                     /* load ctr with jump address */
468         xor     r10, r10, r10           /* sum starts at zero */
469         bctr                            /* jump into table */
470 150:
471         add     r10, r10, r0    ;b      151f
472         add     r10, r10, r1    ;b      151f
473         add     r10, r10, r2    ;b      151f
474         add     r10, r10, r3    ;b      151f
475         add     r10, r10, r4    ;b      151f
476         add     r10, r10, r5    ;b      151f
477         add     r10, r10, r6    ;b      151f
478         add     r10, r10, r7    ;b      151f
479         add     r10, r10, r8    ;b      151f
480         add     r10, r10, r9    ;b      151f
481         mtctr   r11     ;b      154f    /* r10 needs special handling */
482         mtctr   r11     ;b      153f    /* r11 needs special handling */
483         add     r10, r10, r12   ;b      151f
484         add     r10, r10, r13   ;b      151f
485         add     r10, r10, r14   ;b      151f
486         add     r10, r10, r15   ;b      151f
487         add     r10, r10, r16   ;b      151f
488         add     r10, r10, r17   ;b      151f
489         add     r10, r10, r18   ;b      151f
490         add     r10, r10, r19   ;b      151f
491         add     r10, r10, r20   ;b      151f
492         add     r10, r10, r21   ;b      151f
493         add     r10, r10, r22   ;b      151f
494         add     r10, r10, r23   ;b      151f
495         add     r10, r10, r24   ;b      151f
496         add     r10, r10, r25   ;b      151f
497         add     r10, r10, r26   ;b      151f
498         add     r10, r10, r27   ;b      151f
499         add     r10, r10, r28   ;b      151f
500         add     r10, r10, r29   ;b      151f
501         add     r10, r10, r30   ;b      151f
502         add     r10, r10, r31
503 151:
504         rlwinm  r11,r11,19,24,28        /* offset into jump table for reg RA */
505         cmpwi   cr1, r11, 0
506         beq     cr1, 152f               /* if reg RA is zero, don't add it */
507         addi    r11, r11, 150b@l        /* add start of table */
508         mtctr   r11                     /* load ctr with jump address */
509         rlwinm  r11,r11,0,16,10         /* make sure we don't execute this more than once */
510         bctr                            /* jump into table */
511 152:
512         mfdar   r11
513         mtctr   r11                     /* restore ctr reg from DAR */
514 #ifdef CONFIG_VMAP_STACK
515         mfspr   r11, SPRN_SPRG_THREAD
516         stw     r10, DAR(r11)
517         mfspr   r10, SPRN_DSISR
518         stw     r10, DSISR(r11)
519 #else
520         mtdar   r10                     /* save fault EA to DAR */
521 #endif
522         mfspr   r10,SPRN_M_TW
523         b       DARFixed                /* Go back to normal TLB handling */
525         /* special handling for r10,r11 since these are modified already */
526 153:    mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1 /* load r11 from SPRN_SPRG_SCRATCH1 */
527         add     r10, r10, r11   /* add it */
528         mfctr   r11             /* restore r11 */
529         b       151b
530 154:    mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH0 /* load r10 from SPRN_SPRG_SCRATCH0 */
531         add     r10, r10, r11   /* add it */
532         mfctr   r11             /* restore r11 */
533         b       151b
536  * This is where the main kernel code starts.
537  */
538 start_here:
539         /* ptr to current */
540         lis     r2,init_task@h
541         ori     r2,r2,init_task@l
543         /* ptr to phys current thread */
544         tophys(r4,r2)
545         addi    r4,r4,THREAD    /* init task's THREAD */
546         mtspr   SPRN_SPRG_THREAD,r4
548         /* stack */
549         lis     r1,init_thread_union@ha
550         addi    r1,r1,init_thread_union@l
551         lis     r0, STACK_END_MAGIC@h
552         ori     r0, r0, STACK_END_MAGIC@l
553         stw     r0, 0(r1)
554         li      r0,0
555         stwu    r0,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD(r1)
557         lis     r6, swapper_pg_dir@ha
558         tophys(r6,r6)
559         mtspr   SPRN_M_TWB, r6
561         bl      early_init      /* We have to do this with MMU on */
564  * Decide what sort of machine this is and initialize the MMU.
565  */
566 #ifdef CONFIG_KASAN
567         bl      kasan_early_init
568 #endif
569         li      r3,0
570         mr      r4,r31
571         bl      machine_init
572         bl      MMU_init
575  * Go back to running unmapped so we can load up new values
576  * and change to using our exception vectors.
577  * On the 8xx, all we have to do is invalidate the TLB to clear
578  * the old 8M byte TLB mappings and load the page table base register.
579  */
580         /* The right way to do this would be to track it down through
581          * init's THREAD like the context switch code does, but this is
582          * easier......until someone changes init's static structures.
583          */
584         lis     r4,2f@h
585         ori     r4,r4,2f@l
586         tophys(r4,r4)
587         li      r3,MSR_KERNEL & ~(MSR_IR|MSR_DR)
588         mtspr   SPRN_SRR0,r4
589         mtspr   SPRN_SRR1,r3
590         rfi
591 /* Load up the kernel context */
593 #ifdef CONFIG_PIN_TLB_IMMR
594         lis     r0, MD_TWAM@h
595         oris    r0, r0, 0x1f00
596         mtspr   SPRN_MD_CTR, r0
597         LOAD_REG_IMMEDIATE(r0, VIRT_IMMR_BASE | MD_EVALID)
598         tlbie   r0
599         mtspr   SPRN_MD_EPN, r0
600         LOAD_REG_IMMEDIATE(r0, MD_SVALID | MD_PS512K | MD_GUARDED)
601         mtspr   SPRN_MD_TWC, r0
602         mfspr   r0, SPRN_IMMR
603         rlwinm  r0, r0, 0, 0xfff80000
604         ori     r0, r0, 0xf0 | _PAGE_DIRTY | _PAGE_SPS | _PAGE_SH | \
605                         _PAGE_NO_CACHE | _PAGE_PRESENT
606         mtspr   SPRN_MD_RPN, r0
607         lis     r0, (MD_TWAM | MD_RSV4I)@h
608         mtspr   SPRN_MD_CTR, r0
609 #endif
610 #if !defined(CONFIG_PIN_TLB_DATA) && !defined(CONFIG_PIN_TLB_IMMR)
611         lis     r0, MD_TWAM@h
612         mtspr   SPRN_MD_CTR, r0
613 #endif
614         tlbia                   /* Clear all TLB entries */
615         sync                    /* wait for tlbia/tlbie to finish */
617         /* set up the PTE pointers for the Abatron bdiGDB.
618         */
619         lis     r5, abatron_pteptrs@h
620         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
621         stw     r5, 0xf0(0)     /* Must match your Abatron config file */
622         tophys(r5,r5)
623         lis     r6, swapper_pg_dir@h
624         ori     r6, r6, swapper_pg_dir@l
625         stw     r6, 0(r5)
627 /* Now turn on the MMU for real! */
628         li      r4,MSR_KERNEL
629         lis     r3,start_kernel@h
630         ori     r3,r3,start_kernel@l
631         mtspr   SPRN_SRR0,r3
632         mtspr   SPRN_SRR1,r4
633         rfi                     /* enable MMU and jump to start_kernel */
635 /* Set up the initial MMU state so we can do the first level of
636  * kernel initialization.  This maps the first 8 MBytes of memory 1:1
637  * virtual to physical.  Also, set the cache mode since that is defined
638  * by TLB entries and perform any additional mapping (like of the IMMR).
639  * If configured to pin some TLBs, we pin the first 8 Mbytes of kernel,
640  * 24 Mbytes of data, and the 512k IMMR space.  Anything not covered by
641  * these mappings is mapped by page tables.
642  */
643 initial_mmu:
644         li      r8, 0
645         mtspr   SPRN_MI_CTR, r8         /* remove PINNED ITLB entries */
646         lis     r10, MD_TWAM@h
647         mtspr   SPRN_MD_CTR, r10        /* remove PINNED DTLB entries */
649         tlbia                   /* Invalidate all TLB entries */
651         lis     r8, MI_APG_INIT@h       /* Set protection modes */
652         ori     r8, r8, MI_APG_INIT@l
653         mtspr   SPRN_MI_AP, r8
654         lis     r8, MD_APG_INIT@h
655         ori     r8, r8, MD_APG_INIT@l
656         mtspr   SPRN_MD_AP, r8
658         /* Map the lower RAM (up to 32 Mbytes) into the ITLB and DTLB */
659         lis     r8, MI_RSV4I@h
660         ori     r8, r8, 0x1c00
661         oris    r12, r10, MD_RSV4I@h
662         ori     r12, r12, 0x1c00
663         li      r9, 4                           /* up to 4 pages of 8M */
664         mtctr   r9
665         lis     r9, KERNELBASE@h                /* Create vaddr for TLB */
666         li      r10, MI_PS8MEG | _PMD_ACCESSED | MI_SVALID
667         li      r11, MI_BOOTINIT                /* Create RPN for address 0 */
669         mtspr   SPRN_MI_CTR, r8 /* Set instruction MMU control */
670         addi    r8, r8, 0x100
671         ori     r0, r9, MI_EVALID               /* Mark it valid */
672         mtspr   SPRN_MI_EPN, r0
673         mtspr   SPRN_MI_TWC, r10
674         mtspr   SPRN_MI_RPN, r11                /* Store TLB entry */
675         mtspr   SPRN_MD_CTR, r12
676         addi    r12, r12, 0x100
677         mtspr   SPRN_MD_EPN, r0
678         mtspr   SPRN_MD_TWC, r10
679         mtspr   SPRN_MD_RPN, r11
680         addis   r9, r9, 0x80
681         addis   r11, r11, 0x80
683         bdnz    1b
685         /* Since the cache is enabled according to the information we
686          * just loaded into the TLB, invalidate and enable the caches here.
687          * We should probably check/set other modes....later.
688          */
689         lis     r8, IDC_INVALL@h
690         mtspr   SPRN_IC_CST, r8
691         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
692         lis     r8, IDC_ENABLE@h
693         mtspr   SPRN_IC_CST, r8
694         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
695         /* Disable debug mode entry on breakpoints */
696         mfspr   r8, SPRN_DER
697 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
698         rlwinm  r8, r8, 0, ~0xc
699 #else
700         rlwinm  r8, r8, 0, ~0x8
701 #endif
702         mtspr   SPRN_DER, r8
703         blr
705 _GLOBAL(mmu_pin_tlb)
706         lis     r9, (1f - PAGE_OFFSET)@h
707         ori     r9, r9, (1f - PAGE_OFFSET)@l
708         mfmsr   r10
709         mflr    r11
710         li      r12, MSR_KERNEL & ~(MSR_IR | MSR_DR | MSR_RI)
711         rlwinm  r0, r10, 0, ~MSR_RI
712         rlwinm  r0, r0, 0, ~MSR_EE
713         mtmsr   r0
714         isync
715         .align  4
716         mtspr   SPRN_SRR0, r9
717         mtspr   SPRN_SRR1, r12
718         rfi
720         li      r5, 0
721         lis     r6, MD_TWAM@h
722         mtspr   SPRN_MI_CTR, r5
723         mtspr   SPRN_MD_CTR, r6
724         tlbia
726         LOAD_REG_IMMEDIATE(r5, 28 << 8)
727         LOAD_REG_IMMEDIATE(r6, PAGE_OFFSET)
728         LOAD_REG_IMMEDIATE(r7, MI_SVALID | MI_PS8MEG | _PMD_ACCESSED)
729         LOAD_REG_IMMEDIATE(r8, 0xf0 | _PAGE_RO | _PAGE_SPS | _PAGE_SH | _PAGE_PRESENT)
730         LOAD_REG_ADDR(r9, _sinittext)
731         li      r0, 4
732         mtctr   r0
734 2:      ori     r0, r6, MI_EVALID
735         mtspr   SPRN_MI_CTR, r5
736         mtspr   SPRN_MI_EPN, r0
737         mtspr   SPRN_MI_TWC, r7
738         mtspr   SPRN_MI_RPN, r8
739         addi    r5, r5, 0x100
740         addis   r6, r6, SZ_8M@h
741         addis   r8, r8, SZ_8M@h
742         cmplw   r6, r9
743         bdnzt   lt, 2b
744         lis     r0, MI_RSV4I@h
745         mtspr   SPRN_MI_CTR, r0
747         LOAD_REG_IMMEDIATE(r5, 28 << 8 | MD_TWAM)
748 #ifdef CONFIG_PIN_TLB_DATA
749         LOAD_REG_IMMEDIATE(r6, PAGE_OFFSET)
750         LOAD_REG_IMMEDIATE(r7, MI_SVALID | MI_PS8MEG | _PMD_ACCESSED)
751 #ifdef CONFIG_PIN_TLB_IMMR
752         li      r0, 3
753 #else
754         li      r0, 4
755 #endif
756         mtctr   r0
757         cmpwi   r4, 0
758         beq     4f
759         LOAD_REG_IMMEDIATE(r8, 0xf0 | _PAGE_RO | _PAGE_SPS | _PAGE_SH | _PAGE_PRESENT)
760         LOAD_REG_ADDR(r9, _sinittext)
762 2:      ori     r0, r6, MD_EVALID
763         mtspr   SPRN_MD_CTR, r5
764         mtspr   SPRN_MD_EPN, r0
765         mtspr   SPRN_MD_TWC, r7
766         mtspr   SPRN_MD_RPN, r8
767         addi    r5, r5, 0x100
768         addis   r6, r6, SZ_8M@h
769         addis   r8, r8, SZ_8M@h
770         cmplw   r6, r9
771         bdnzt   lt, 2b
773 4:      LOAD_REG_IMMEDIATE(r8, 0xf0 | _PAGE_SPS | _PAGE_SH | _PAGE_PRESENT)
774 2:      ori     r0, r6, MD_EVALID
775         mtspr   SPRN_MD_CTR, r5
776         mtspr   SPRN_MD_EPN, r0
777         mtspr   SPRN_MD_TWC, r7
778         mtspr   SPRN_MD_RPN, r8
779         addi    r5, r5, 0x100
780         addis   r6, r6, SZ_8M@h
781         addis   r8, r8, SZ_8M@h
782         cmplw   r6, r3
783         bdnzt   lt, 2b
784 #endif
785 #ifdef CONFIG_PIN_TLB_IMMR
786         LOAD_REG_IMMEDIATE(r0, VIRT_IMMR_BASE | MD_EVALID)
787         LOAD_REG_IMMEDIATE(r7, MD_SVALID | MD_PS512K | MD_GUARDED | _PMD_ACCESSED)
788         mfspr   r8, SPRN_IMMR
789         rlwinm  r8, r8, 0, 0xfff80000
790         ori     r8, r8, 0xf0 | _PAGE_DIRTY | _PAGE_SPS | _PAGE_SH | \
791                         _PAGE_NO_CACHE | _PAGE_PRESENT
792         mtspr   SPRN_MD_CTR, r5
793         mtspr   SPRN_MD_EPN, r0
794         mtspr   SPRN_MD_TWC, r7
795         mtspr   SPRN_MD_RPN, r8
796 #endif
797 #if defined(CONFIG_PIN_TLB_IMMR) || defined(CONFIG_PIN_TLB_DATA)
798         lis     r0, (MD_RSV4I | MD_TWAM)@h
799         mtspr   SPRN_MI_CTR, r0
800 #endif
801         mtspr   SPRN_SRR1, r10
802         mtspr   SPRN_SRR0, r11
803         rfi
806  * We put a few things here that have to be page-aligned.
807  * This stuff goes at the beginning of the data segment,
808  * which is page-aligned.
809  */
810         .data
811         .globl  sdata
812 sdata:
813         .globl  empty_zero_page
814         .align  PAGE_SHIFT
815 empty_zero_page:
816         .space  PAGE_SIZE
817 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page)
819         .globl  swapper_pg_dir
820 swapper_pg_dir:
821         .space  PGD_TABLE_SIZE
823 /* Room for two PTE table poiners, usually the kernel and current user
824  * pointer to their respective root page table (pgdir).
825  */
826         .globl  abatron_pteptrs
827 abatron_pteptrs:
828         .space  8