treewide: remove redundant IS_ERR() before error code check
[linux/fpc-iii.git] / arch / arm64 / kernel / head.S
blob989b1944cb719bb5afcd1f4fe1547ba4e2511d4e
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
2 /*
3  * Low-level CPU initialisation
4  * Based on arch/arm/kernel/head.S
5  *
6  * Copyright (C) 1994-2002 Russell King
7  * Copyright (C) 2003-2012 ARM Ltd.
8  * Authors:     Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
9  *              Will Deacon <will.deacon@arm.com>
10  */
12 #include <linux/linkage.h>
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/irqchip/arm-gic-v3.h>
16 #include <asm/assembler.h>
17 #include <asm/boot.h>
18 #include <asm/ptrace.h>
19 #include <asm/asm-offsets.h>
20 #include <asm/cache.h>
21 #include <asm/cputype.h>
22 #include <asm/elf.h>
23 #include <asm/image.h>
24 #include <asm/kernel-pgtable.h>
25 #include <asm/kvm_arm.h>
26 #include <asm/memory.h>
27 #include <asm/pgtable-hwdef.h>
28 #include <asm/pgtable.h>
29 #include <asm/page.h>
30 #include <asm/smp.h>
31 #include <asm/sysreg.h>
32 #include <asm/thread_info.h>
33 #include <asm/virt.h>
35 #include "efi-header.S"
37 #define __PHYS_OFFSET   (KERNEL_START - TEXT_OFFSET)
39 #if (TEXT_OFFSET & 0xfff) != 0
40 #error TEXT_OFFSET must be at least 4KB aligned
41 #elif (PAGE_OFFSET & 0x1fffff) != 0
42 #error PAGE_OFFSET must be at least 2MB aligned
43 #elif TEXT_OFFSET > 0x1fffff
44 #error TEXT_OFFSET must be less than 2MB
45 #endif
48  * Kernel startup entry point.
49  * ---------------------------
50  *
51  * The requirements are:
52  *   MMU = off, D-cache = off, I-cache = on or off,
53  *   x0 = physical address to the FDT blob.
54  *
55  * This code is mostly position independent so you call this at
56  * __pa(PAGE_OFFSET + TEXT_OFFSET).
57  *
58  * Note that the callee-saved registers are used for storing variables
59  * that are useful before the MMU is enabled. The allocations are described
60  * in the entry routines.
61  */
62         __HEAD
63 _head:
64         /*
65          * DO NOT MODIFY. Image header expected by Linux boot-loaders.
66          */
67 #ifdef CONFIG_EFI
68         /*
69          * This add instruction has no meaningful effect except that
70          * its opcode forms the magic "MZ" signature required by UEFI.
71          */
72         add     x13, x18, #0x16
73         b       stext
74 #else
75         b       stext                           // branch to kernel start, magic
76         .long   0                               // reserved
77 #endif
78         le64sym _kernel_offset_le               // Image load offset from start of RAM, little-endian
79         le64sym _kernel_size_le                 // Effective size of kernel image, little-endian
80         le64sym _kernel_flags_le                // Informative flags, little-endian
81         .quad   0                               // reserved
82         .quad   0                               // reserved
83         .quad   0                               // reserved
84         .ascii  ARM64_IMAGE_MAGIC               // Magic number
85 #ifdef CONFIG_EFI
86         .long   pe_header - _head               // Offset to the PE header.
88 pe_header:
89         __EFI_PE_HEADER
90 #else
91         .long   0                               // reserved
92 #endif
94         __INIT
96         /*
97          * The following callee saved general purpose registers are used on the
98          * primary lowlevel boot path:
99          *
100          *  Register   Scope                      Purpose
101          *  x21        stext() .. start_kernel()  FDT pointer passed at boot in x0
102          *  x23        stext() .. start_kernel()  physical misalignment/KASLR offset
103          *  x28        __create_page_tables()     callee preserved temp register
104          *  x19/x20    __primary_switch()         callee preserved temp registers
105          *  x24        __primary_switch() .. relocate_kernel()
106          *                                        current RELR displacement
107          */
108 ENTRY(stext)
109         bl      preserve_boot_args
110         bl      el2_setup                       // Drop to EL1, w0=cpu_boot_mode
111         adrp    x23, __PHYS_OFFSET
112         and     x23, x23, MIN_KIMG_ALIGN - 1    // KASLR offset, defaults to 0
113         bl      set_cpu_boot_mode_flag
114         bl      __create_page_tables
115         /*
116          * The following calls CPU setup code, see arch/arm64/mm/proc.S for
117          * details.
118          * On return, the CPU will be ready for the MMU to be turned on and
119          * the TCR will have been set.
120          */
121         bl      __cpu_setup                     // initialise processor
122         b       __primary_switch
123 ENDPROC(stext)
126  * Preserve the arguments passed by the bootloader in x0 .. x3
127  */
128 preserve_boot_args:
129         mov     x21, x0                         // x21=FDT
131         adr_l   x0, boot_args                   // record the contents of
132         stp     x21, x1, [x0]                   // x0 .. x3 at kernel entry
133         stp     x2, x3, [x0, #16]
135         dmb     sy                              // needed before dc ivac with
136                                                 // MMU off
138         mov     x1, #0x20                       // 4 x 8 bytes
139         b       __inval_dcache_area             // tail call
140 ENDPROC(preserve_boot_args)
143  * Macro to create a table entry to the next page.
145  *      tbl:    page table address
146  *      virt:   virtual address
147  *      shift:  #imm page table shift
148  *      ptrs:   #imm pointers per table page
150  * Preserves:   virt
151  * Corrupts:    ptrs, tmp1, tmp2
152  * Returns:     tbl -> next level table page address
153  */
154         .macro  create_table_entry, tbl, virt, shift, ptrs, tmp1, tmp2
155         add     \tmp1, \tbl, #PAGE_SIZE
156         phys_to_pte \tmp2, \tmp1
157         orr     \tmp2, \tmp2, #PMD_TYPE_TABLE   // address of next table and entry type
158         lsr     \tmp1, \virt, #\shift
159         sub     \ptrs, \ptrs, #1
160         and     \tmp1, \tmp1, \ptrs             // table index
161         str     \tmp2, [\tbl, \tmp1, lsl #3]
162         add     \tbl, \tbl, #PAGE_SIZE          // next level table page
163         .endm
166  * Macro to populate page table entries, these entries can be pointers to the next level
167  * or last level entries pointing to physical memory.
169  *      tbl:    page table address
170  *      rtbl:   pointer to page table or physical memory
171  *      index:  start index to write
172  *      eindex: end index to write - [index, eindex] written to
173  *      flags:  flags for pagetable entry to or in
174  *      inc:    increment to rtbl between each entry
175  *      tmp1:   temporary variable
177  * Preserves:   tbl, eindex, flags, inc
178  * Corrupts:    index, tmp1
179  * Returns:     rtbl
180  */
181         .macro populate_entries, tbl, rtbl, index, eindex, flags, inc, tmp1
182 .Lpe\@: phys_to_pte \tmp1, \rtbl
183         orr     \tmp1, \tmp1, \flags    // tmp1 = table entry
184         str     \tmp1, [\tbl, \index, lsl #3]
185         add     \rtbl, \rtbl, \inc      // rtbl = pa next level
186         add     \index, \index, #1
187         cmp     \index, \eindex
188         b.ls    .Lpe\@
189         .endm
192  * Compute indices of table entries from virtual address range. If multiple entries
193  * were needed in the previous page table level then the next page table level is assumed
194  * to be composed of multiple pages. (This effectively scales the end index).
196  *      vstart: virtual address of start of range
197  *      vend:   virtual address of end of range
198  *      shift:  shift used to transform virtual address into index
199  *      ptrs:   number of entries in page table
200  *      istart: index in table corresponding to vstart
201  *      iend:   index in table corresponding to vend
202  *      count:  On entry: how many extra entries were required in previous level, scales
203  *                        our end index.
204  *              On exit: returns how many extra entries required for next page table level
206  * Preserves:   vstart, vend, shift, ptrs
207  * Returns:     istart, iend, count
208  */
209         .macro compute_indices, vstart, vend, shift, ptrs, istart, iend, count
210         lsr     \iend, \vend, \shift
211         mov     \istart, \ptrs
212         sub     \istart, \istart, #1
213         and     \iend, \iend, \istart   // iend = (vend >> shift) & (ptrs - 1)
214         mov     \istart, \ptrs
215         mul     \istart, \istart, \count
216         add     \iend, \iend, \istart   // iend += (count - 1) * ptrs
217                                         // our entries span multiple tables
219         lsr     \istart, \vstart, \shift
220         mov     \count, \ptrs
221         sub     \count, \count, #1
222         and     \istart, \istart, \count
224         sub     \count, \iend, \istart
225         .endm
228  * Map memory for specified virtual address range. Each level of page table needed supports
229  * multiple entries. If a level requires n entries the next page table level is assumed to be
230  * formed from n pages.
232  *      tbl:    location of page table
233  *      rtbl:   address to be used for first level page table entry (typically tbl + PAGE_SIZE)
234  *      vstart: start address to map
235  *      vend:   end address to map - we map [vstart, vend]
236  *      flags:  flags to use to map last level entries
237  *      phys:   physical address corresponding to vstart - physical memory is contiguous
238  *      pgds:   the number of pgd entries
240  * Temporaries: istart, iend, tmp, count, sv - these need to be different registers
241  * Preserves:   vstart, vend, flags
242  * Corrupts:    tbl, rtbl, istart, iend, tmp, count, sv
243  */
244         .macro map_memory, tbl, rtbl, vstart, vend, flags, phys, pgds, istart, iend, tmp, count, sv
245         add \rtbl, \tbl, #PAGE_SIZE
246         mov \sv, \rtbl
247         mov \count, #0
248         compute_indices \vstart, \vend, #PGDIR_SHIFT, \pgds, \istart, \iend, \count
249         populate_entries \tbl, \rtbl, \istart, \iend, #PMD_TYPE_TABLE, #PAGE_SIZE, \tmp
250         mov \tbl, \sv
251         mov \sv, \rtbl
253 #if SWAPPER_PGTABLE_LEVELS > 3
254         compute_indices \vstart, \vend, #PUD_SHIFT, #PTRS_PER_PUD, \istart, \iend, \count
255         populate_entries \tbl, \rtbl, \istart, \iend, #PMD_TYPE_TABLE, #PAGE_SIZE, \tmp
256         mov \tbl, \sv
257         mov \sv, \rtbl
258 #endif
260 #if SWAPPER_PGTABLE_LEVELS > 2
261         compute_indices \vstart, \vend, #SWAPPER_TABLE_SHIFT, #PTRS_PER_PMD, \istart, \iend, \count
262         populate_entries \tbl, \rtbl, \istart, \iend, #PMD_TYPE_TABLE, #PAGE_SIZE, \tmp
263         mov \tbl, \sv
264 #endif
266         compute_indices \vstart, \vend, #SWAPPER_BLOCK_SHIFT, #PTRS_PER_PTE, \istart, \iend, \count
267         bic \count, \phys, #SWAPPER_BLOCK_SIZE - 1
268         populate_entries \tbl, \count, \istart, \iend, \flags, #SWAPPER_BLOCK_SIZE, \tmp
269         .endm
272  * Setup the initial page tables. We only setup the barest amount which is
273  * required to get the kernel running. The following sections are required:
274  *   - identity mapping to enable the MMU (low address, TTBR0)
275  *   - first few MB of the kernel linear mapping to jump to once the MMU has
276  *     been enabled
277  */
278 __create_page_tables:
279         mov     x28, lr
281         /*
282          * Invalidate the init page tables to avoid potential dirty cache lines
283          * being evicted. Other page tables are allocated in rodata as part of
284          * the kernel image, and thus are clean to the PoC per the boot
285          * protocol.
286          */
287         adrp    x0, init_pg_dir
288         adrp    x1, init_pg_end
289         sub     x1, x1, x0
290         bl      __inval_dcache_area
292         /*
293          * Clear the init page tables.
294          */
295         adrp    x0, init_pg_dir
296         adrp    x1, init_pg_end
297         sub     x1, x1, x0
298 1:      stp     xzr, xzr, [x0], #16
299         stp     xzr, xzr, [x0], #16
300         stp     xzr, xzr, [x0], #16
301         stp     xzr, xzr, [x0], #16
302         subs    x1, x1, #64
303         b.ne    1b
305         mov     x7, SWAPPER_MM_MMUFLAGS
307         /*
308          * Create the identity mapping.
309          */
310         adrp    x0, idmap_pg_dir
311         adrp    x3, __idmap_text_start          // __pa(__idmap_text_start)
313 #ifdef CONFIG_ARM64_VA_BITS_52
314         mrs_s   x6, SYS_ID_AA64MMFR2_EL1
315         and     x6, x6, #(0xf << ID_AA64MMFR2_LVA_SHIFT)
316         mov     x5, #52
317         cbnz    x6, 1f
318 #endif
319         mov     x5, #VA_BITS_MIN
321         adr_l   x6, vabits_actual
322         str     x5, [x6]
323         dmb     sy
324         dc      ivac, x6                // Invalidate potentially stale cache line
326         /*
327          * VA_BITS may be too small to allow for an ID mapping to be created
328          * that covers system RAM if that is located sufficiently high in the
329          * physical address space. So for the ID map, use an extended virtual
330          * range in that case, and configure an additional translation level
331          * if needed.
332          *
333          * Calculate the maximum allowed value for TCR_EL1.T0SZ so that the
334          * entire ID map region can be mapped. As T0SZ == (64 - #bits used),
335          * this number conveniently equals the number of leading zeroes in
336          * the physical address of __idmap_text_end.
337          */
338         adrp    x5, __idmap_text_end
339         clz     x5, x5
340         cmp     x5, TCR_T0SZ(VA_BITS)   // default T0SZ small enough?
341         b.ge    1f                      // .. then skip VA range extension
343         adr_l   x6, idmap_t0sz
344         str     x5, [x6]
345         dmb     sy
346         dc      ivac, x6                // Invalidate potentially stale cache line
348 #if (VA_BITS < 48)
349 #define EXTRA_SHIFT     (PGDIR_SHIFT + PAGE_SHIFT - 3)
350 #define EXTRA_PTRS      (1 << (PHYS_MASK_SHIFT - EXTRA_SHIFT))
352         /*
353          * If VA_BITS < 48, we have to configure an additional table level.
354          * First, we have to verify our assumption that the current value of
355          * VA_BITS was chosen such that all translation levels are fully
356          * utilised, and that lowering T0SZ will always result in an additional
357          * translation level to be configured.
358          */
359 #if VA_BITS != EXTRA_SHIFT
360 #error "Mismatch between VA_BITS and page size/number of translation levels"
361 #endif
363         mov     x4, EXTRA_PTRS
364         create_table_entry x0, x3, EXTRA_SHIFT, x4, x5, x6
365 #else
366         /*
367          * If VA_BITS == 48, we don't have to configure an additional
368          * translation level, but the top-level table has more entries.
369          */
370         mov     x4, #1 << (PHYS_MASK_SHIFT - PGDIR_SHIFT)
371         str_l   x4, idmap_ptrs_per_pgd, x5
372 #endif
374         ldr_l   x4, idmap_ptrs_per_pgd
375         mov     x5, x3                          // __pa(__idmap_text_start)
376         adr_l   x6, __idmap_text_end            // __pa(__idmap_text_end)
378         map_memory x0, x1, x3, x6, x7, x3, x4, x10, x11, x12, x13, x14
380         /*
381          * Map the kernel image (starting with PHYS_OFFSET).
382          */
383         adrp    x0, init_pg_dir
384         mov_q   x5, KIMAGE_VADDR + TEXT_OFFSET  // compile time __va(_text)
385         add     x5, x5, x23                     // add KASLR displacement
386         mov     x4, PTRS_PER_PGD
387         adrp    x6, _end                        // runtime __pa(_end)
388         adrp    x3, _text                       // runtime __pa(_text)
389         sub     x6, x6, x3                      // _end - _text
390         add     x6, x6, x5                      // runtime __va(_end)
392         map_memory x0, x1, x5, x6, x7, x3, x4, x10, x11, x12, x13, x14
394         /*
395          * Since the page tables have been populated with non-cacheable
396          * accesses (MMU disabled), invalidate the idmap and swapper page
397          * tables again to remove any speculatively loaded cache lines.
398          */
399         adrp    x0, idmap_pg_dir
400         adrp    x1, init_pg_end
401         sub     x1, x1, x0
402         dmb     sy
403         bl      __inval_dcache_area
405         ret     x28
406 ENDPROC(__create_page_tables)
407         .ltorg
410  * The following fragment of code is executed with the MMU enabled.
412  *   x0 = __PHYS_OFFSET
413  */
414 __primary_switched:
415         adrp    x4, init_thread_union
416         add     sp, x4, #THREAD_SIZE
417         adr_l   x5, init_task
418         msr     sp_el0, x5                      // Save thread_info
420         adr_l   x8, vectors                     // load VBAR_EL1 with virtual
421         msr     vbar_el1, x8                    // vector table address
422         isb
424         stp     xzr, x30, [sp, #-16]!
425         mov     x29, sp
427         str_l   x21, __fdt_pointer, x5          // Save FDT pointer
429         ldr_l   x4, kimage_vaddr                // Save the offset between
430         sub     x4, x4, x0                      // the kernel virtual and
431         str_l   x4, kimage_voffset, x5          // physical mappings
433         // Clear BSS
434         adr_l   x0, __bss_start
435         mov     x1, xzr
436         adr_l   x2, __bss_stop
437         sub     x2, x2, x0
438         bl      __pi_memset
439         dsb     ishst                           // Make zero page visible to PTW
441 #ifdef CONFIG_KASAN
442         bl      kasan_early_init
443 #endif
444 #ifdef CONFIG_RANDOMIZE_BASE
445         tst     x23, ~(MIN_KIMG_ALIGN - 1)      // already running randomized?
446         b.ne    0f
447         mov     x0, x21                         // pass FDT address in x0
448         bl      kaslr_early_init                // parse FDT for KASLR options
449         cbz     x0, 0f                          // KASLR disabled? just proceed
450         orr     x23, x23, x0                    // record KASLR offset
451         ldp     x29, x30, [sp], #16             // we must enable KASLR, return
452         ret                                     // to __primary_switch()
454 #endif
455         add     sp, sp, #16
456         mov     x29, #0
457         mov     x30, #0
458         b       start_kernel
459 ENDPROC(__primary_switched)
462  * end early head section, begin head code that is also used for
463  * hotplug and needs to have the same protections as the text region
464  */
465         .section ".idmap.text","awx"
467 ENTRY(kimage_vaddr)
468         .quad           _text - TEXT_OFFSET
469 EXPORT_SYMBOL(kimage_vaddr)
472  * If we're fortunate enough to boot at EL2, ensure that the world is
473  * sane before dropping to EL1.
475  * Returns either BOOT_CPU_MODE_EL1 or BOOT_CPU_MODE_EL2 in w0 if
476  * booted in EL1 or EL2 respectively.
477  */
478 ENTRY(el2_setup)
479         msr     SPsel, #1                       // We want to use SP_EL{1,2}
480         mrs     x0, CurrentEL
481         cmp     x0, #CurrentEL_EL2
482         b.eq    1f
483         mov_q   x0, (SCTLR_EL1_RES1 | ENDIAN_SET_EL1)
484         msr     sctlr_el1, x0
485         mov     w0, #BOOT_CPU_MODE_EL1          // This cpu booted in EL1
486         isb
487         ret
489 1:      mov_q   x0, (SCTLR_EL2_RES1 | ENDIAN_SET_EL2)
490         msr     sctlr_el2, x0
492 #ifdef CONFIG_ARM64_VHE
493         /*
494          * Check for VHE being present. For the rest of the EL2 setup,
495          * x2 being non-zero indicates that we do have VHE, and that the
496          * kernel is intended to run at EL2.
497          */
498         mrs     x2, id_aa64mmfr1_el1
499         ubfx    x2, x2, #ID_AA64MMFR1_VHE_SHIFT, #4
500 #else
501         mov     x2, xzr
502 #endif
504         /* Hyp configuration. */
505         mov_q   x0, HCR_HOST_NVHE_FLAGS
506         cbz     x2, set_hcr
507         mov_q   x0, HCR_HOST_VHE_FLAGS
508 set_hcr:
509         msr     hcr_el2, x0
510         isb
512         /*
513          * Allow Non-secure EL1 and EL0 to access physical timer and counter.
514          * This is not necessary for VHE, since the host kernel runs in EL2,
515          * and EL0 accesses are configured in the later stage of boot process.
516          * Note that when HCR_EL2.E2H == 1, CNTHCTL_EL2 has the same bit layout
517          * as CNTKCTL_EL1, and CNTKCTL_EL1 accessing instructions are redefined
518          * to access CNTHCTL_EL2. This allows the kernel designed to run at EL1
519          * to transparently mess with the EL0 bits via CNTKCTL_EL1 access in
520          * EL2.
521          */
522         cbnz    x2, 1f
523         mrs     x0, cnthctl_el2
524         orr     x0, x0, #3                      // Enable EL1 physical timers
525         msr     cnthctl_el2, x0
527         msr     cntvoff_el2, xzr                // Clear virtual offset
529 #ifdef CONFIG_ARM_GIC_V3
530         /* GICv3 system register access */
531         mrs     x0, id_aa64pfr0_el1
532         ubfx    x0, x0, #ID_AA64PFR0_GIC_SHIFT, #4
533         cbz     x0, 3f
535         mrs_s   x0, SYS_ICC_SRE_EL2
536         orr     x0, x0, #ICC_SRE_EL2_SRE        // Set ICC_SRE_EL2.SRE==1
537         orr     x0, x0, #ICC_SRE_EL2_ENABLE     // Set ICC_SRE_EL2.Enable==1
538         msr_s   SYS_ICC_SRE_EL2, x0
539         isb                                     // Make sure SRE is now set
540         mrs_s   x0, SYS_ICC_SRE_EL2             // Read SRE back,
541         tbz     x0, #0, 3f                      // and check that it sticks
542         msr_s   SYS_ICH_HCR_EL2, xzr            // Reset ICC_HCR_EL2 to defaults
545 #endif
547         /* Populate ID registers. */
548         mrs     x0, midr_el1
549         mrs     x1, mpidr_el1
550         msr     vpidr_el2, x0
551         msr     vmpidr_el2, x1
553 #ifdef CONFIG_COMPAT
554         msr     hstr_el2, xzr                   // Disable CP15 traps to EL2
555 #endif
557         /* EL2 debug */
558         mrs     x1, id_aa64dfr0_el1
559         sbfx    x0, x1, #ID_AA64DFR0_PMUVER_SHIFT, #4
560         cmp     x0, #1
561         b.lt    4f                              // Skip if no PMU present
562         mrs     x0, pmcr_el0                    // Disable debug access traps
563         ubfx    x0, x0, #11, #5                 // to EL2 and allow access to
565         csel    x3, xzr, x0, lt                 // all PMU counters from EL1
567         /* Statistical profiling */
568         ubfx    x0, x1, #ID_AA64DFR0_PMSVER_SHIFT, #4
569         cbz     x0, 7f                          // Skip if SPE not present
570         cbnz    x2, 6f                          // VHE?
571         mrs_s   x4, SYS_PMBIDR_EL1              // If SPE available at EL2,
572         and     x4, x4, #(1 << SYS_PMBIDR_EL1_P_SHIFT)
573         cbnz    x4, 5f                          // then permit sampling of physical
574         mov     x4, #(1 << SYS_PMSCR_EL2_PCT_SHIFT | \
575                       1 << SYS_PMSCR_EL2_PA_SHIFT)
576         msr_s   SYS_PMSCR_EL2, x4               // addresses and physical counter
578         mov     x1, #(MDCR_EL2_E2PB_MASK << MDCR_EL2_E2PB_SHIFT)
579         orr     x3, x3, x1                      // If we don't have VHE, then
580         b       7f                              // use EL1&0 translation.
581 6:                                              // For VHE, use EL2 translation
582         orr     x3, x3, #MDCR_EL2_TPMS          // and disable access from EL1
584         msr     mdcr_el2, x3                    // Configure debug traps
586         /* LORegions */
587         mrs     x1, id_aa64mmfr1_el1
588         ubfx    x0, x1, #ID_AA64MMFR1_LOR_SHIFT, 4
589         cbz     x0, 1f
590         msr_s   SYS_LORC_EL1, xzr
593         /* Stage-2 translation */
594         msr     vttbr_el2, xzr
596         cbz     x2, install_el2_stub
598         mov     w0, #BOOT_CPU_MODE_EL2          // This CPU booted in EL2
599         isb
600         ret
602 install_el2_stub:
603         /*
604          * When VHE is not in use, early init of EL2 and EL1 needs to be
605          * done here.
606          * When VHE _is_ in use, EL1 will not be used in the host and
607          * requires no configuration, and all non-hyp-specific EL2 setup
608          * will be done via the _EL1 system register aliases in __cpu_setup.
609          */
610         mov_q   x0, (SCTLR_EL1_RES1 | ENDIAN_SET_EL1)
611         msr     sctlr_el1, x0
613         /* Coprocessor traps. */
614         mov     x0, #0x33ff
615         msr     cptr_el2, x0                    // Disable copro. traps to EL2
617         /* SVE register access */
618         mrs     x1, id_aa64pfr0_el1
619         ubfx    x1, x1, #ID_AA64PFR0_SVE_SHIFT, #4
620         cbz     x1, 7f
622         bic     x0, x0, #CPTR_EL2_TZ            // Also disable SVE traps
623         msr     cptr_el2, x0                    // Disable copro. traps to EL2
624         isb
625         mov     x1, #ZCR_ELx_LEN_MASK           // SVE: Enable full vector
626         msr_s   SYS_ZCR_EL2, x1                 // length for EL1.
628         /* Hypervisor stub */
629 7:      adr_l   x0, __hyp_stub_vectors
630         msr     vbar_el2, x0
632         /* spsr */
633         mov     x0, #(PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | PSR_A_BIT | PSR_D_BIT |\
634                       PSR_MODE_EL1h)
635         msr     spsr_el2, x0
636         msr     elr_el2, lr
637         mov     w0, #BOOT_CPU_MODE_EL2          // This CPU booted in EL2
638         eret
639 ENDPROC(el2_setup)
642  * Sets the __boot_cpu_mode flag depending on the CPU boot mode passed
643  * in w0. See arch/arm64/include/asm/virt.h for more info.
644  */
645 set_cpu_boot_mode_flag:
646         adr_l   x1, __boot_cpu_mode
647         cmp     w0, #BOOT_CPU_MODE_EL2
648         b.ne    1f
649         add     x1, x1, #4
650 1:      str     w0, [x1]                        // This CPU has booted in EL1
651         dmb     sy
652         dc      ivac, x1                        // Invalidate potentially stale cache line
653         ret
654 ENDPROC(set_cpu_boot_mode_flag)
657  * These values are written with the MMU off, but read with the MMU on.
658  * Writers will invalidate the corresponding address, discarding up to a
659  * 'Cache Writeback Granule' (CWG) worth of data. The linker script ensures
660  * sufficient alignment that the CWG doesn't overlap another section.
661  */
662         .pushsection ".mmuoff.data.write", "aw"
664  * We need to find out the CPU boot mode long after boot, so we need to
665  * store it in a writable variable.
667  * This is not in .bss, because we set it sufficiently early that the boot-time
668  * zeroing of .bss would clobber it.
669  */
670 ENTRY(__boot_cpu_mode)
671         .long   BOOT_CPU_MODE_EL2
672         .long   BOOT_CPU_MODE_EL1
674  * The booting CPU updates the failed status @__early_cpu_boot_status,
675  * with MMU turned off.
676  */
677 ENTRY(__early_cpu_boot_status)
678         .quad   0
680         .popsection
682         /*
683          * This provides a "holding pen" for platforms to hold all secondary
684          * cores are held until we're ready for them to initialise.
685          */
686 ENTRY(secondary_holding_pen)
687         bl      el2_setup                       // Drop to EL1, w0=cpu_boot_mode
688         bl      set_cpu_boot_mode_flag
689         mrs     x0, mpidr_el1
690         mov_q   x1, MPIDR_HWID_BITMASK
691         and     x0, x0, x1
692         adr_l   x3, secondary_holding_pen_release
693 pen:    ldr     x4, [x3]
694         cmp     x4, x0
695         b.eq    secondary_startup
696         wfe
697         b       pen
698 ENDPROC(secondary_holding_pen)
700         /*
701          * Secondary entry point that jumps straight into the kernel. Only to
702          * be used where CPUs are brought online dynamically by the kernel.
703          */
704 ENTRY(secondary_entry)
705         bl      el2_setup                       // Drop to EL1
706         bl      set_cpu_boot_mode_flag
707         b       secondary_startup
708 ENDPROC(secondary_entry)
710 secondary_startup:
711         /*
712          * Common entry point for secondary CPUs.
713          */
714         bl      __cpu_secondary_check52bitva
715         bl      __cpu_setup                     // initialise processor
716         adrp    x1, swapper_pg_dir
717         bl      __enable_mmu
718         ldr     x8, =__secondary_switched
719         br      x8
720 ENDPROC(secondary_startup)
722 __secondary_switched:
723         adr_l   x5, vectors
724         msr     vbar_el1, x5
725         isb
727         adr_l   x0, secondary_data
728         ldr     x1, [x0, #CPU_BOOT_STACK]       // get secondary_data.stack
729         cbz     x1, __secondary_too_slow
730         mov     sp, x1
731         ldr     x2, [x0, #CPU_BOOT_TASK]
732         cbz     x2, __secondary_too_slow
733         msr     sp_el0, x2
734         mov     x29, #0
735         mov     x30, #0
736         b       secondary_start_kernel
737 ENDPROC(__secondary_switched)
739 __secondary_too_slow:
740         wfe
741         wfi
742         b       __secondary_too_slow
743 ENDPROC(__secondary_too_slow)
746  * The booting CPU updates the failed status @__early_cpu_boot_status,
747  * with MMU turned off.
749  * update_early_cpu_boot_status tmp, status
750  *  - Corrupts tmp1, tmp2
751  *  - Writes 'status' to __early_cpu_boot_status and makes sure
752  *    it is committed to memory.
753  */
755         .macro  update_early_cpu_boot_status status, tmp1, tmp2
756         mov     \tmp2, #\status
757         adr_l   \tmp1, __early_cpu_boot_status
758         str     \tmp2, [\tmp1]
759         dmb     sy
760         dc      ivac, \tmp1                     // Invalidate potentially stale cache line
761         .endm
764  * Enable the MMU.
766  *  x0  = SCTLR_EL1 value for turning on the MMU.
767  *  x1  = TTBR1_EL1 value
769  * Returns to the caller via x30/lr. This requires the caller to be covered
770  * by the .idmap.text section.
772  * Checks if the selected granule size is supported by the CPU.
773  * If it isn't, park the CPU
774  */
775 ENTRY(__enable_mmu)
776         mrs     x2, ID_AA64MMFR0_EL1
777         ubfx    x2, x2, #ID_AA64MMFR0_TGRAN_SHIFT, 4
778         cmp     x2, #ID_AA64MMFR0_TGRAN_SUPPORTED
779         b.ne    __no_granule_support
780         update_early_cpu_boot_status 0, x2, x3
781         adrp    x2, idmap_pg_dir
782         phys_to_ttbr x1, x1
783         phys_to_ttbr x2, x2
784         msr     ttbr0_el1, x2                   // load TTBR0
785         offset_ttbr1 x1, x3
786         msr     ttbr1_el1, x1                   // load TTBR1
787         isb
788         msr     sctlr_el1, x0
789         isb
790         /*
791          * Invalidate the local I-cache so that any instructions fetched
792          * speculatively from the PoC are discarded, since they may have
793          * been dynamically patched at the PoU.
794          */
795         ic      iallu
796         dsb     nsh
797         isb
798         ret
799 ENDPROC(__enable_mmu)
801 ENTRY(__cpu_secondary_check52bitva)
802 #ifdef CONFIG_ARM64_VA_BITS_52
803         ldr_l   x0, vabits_actual
804         cmp     x0, #52
805         b.ne    2f
807         mrs_s   x0, SYS_ID_AA64MMFR2_EL1
808         and     x0, x0, #(0xf << ID_AA64MMFR2_LVA_SHIFT)
809         cbnz    x0, 2f
811         update_early_cpu_boot_status \
812                 CPU_STUCK_IN_KERNEL | CPU_STUCK_REASON_52_BIT_VA, x0, x1
813 1:      wfe
814         wfi
815         b       1b
817 #endif
818 2:      ret
819 ENDPROC(__cpu_secondary_check52bitva)
821 __no_granule_support:
822         /* Indicate that this CPU can't boot and is stuck in the kernel */
823         update_early_cpu_boot_status \
824                 CPU_STUCK_IN_KERNEL | CPU_STUCK_REASON_NO_GRAN, x1, x2
826         wfe
827         wfi
828         b       1b
829 ENDPROC(__no_granule_support)
831 #ifdef CONFIG_RELOCATABLE
832 __relocate_kernel:
833         /*
834          * Iterate over each entry in the relocation table, and apply the
835          * relocations in place.
836          */
837         ldr     w9, =__rela_offset              // offset to reloc table
838         ldr     w10, =__rela_size               // size of reloc table
840         mov_q   x11, KIMAGE_VADDR               // default virtual offset
841         add     x11, x11, x23                   // actual virtual offset
842         add     x9, x9, x11                     // __va(.rela)
843         add     x10, x9, x10                    // __va(.rela) + sizeof(.rela)
845 0:      cmp     x9, x10
846         b.hs    1f
847         ldp     x12, x13, [x9], #24
848         ldr     x14, [x9, #-8]
849         cmp     w13, #R_AARCH64_RELATIVE
850         b.ne    0b
851         add     x14, x14, x23                   // relocate
852         str     x14, [x12, x23]
853         b       0b
856 #ifdef CONFIG_RELR
857         /*
858          * Apply RELR relocations.
859          *
860          * RELR is a compressed format for storing relative relocations. The
861          * encoded sequence of entries looks like:
862          * [ AAAAAAAA BBBBBBB1 BBBBBBB1 ... AAAAAAAA BBBBBB1 ... ]
863          *
864          * i.e. start with an address, followed by any number of bitmaps. The
865          * address entry encodes 1 relocation. The subsequent bitmap entries
866          * encode up to 63 relocations each, at subsequent offsets following
867          * the last address entry.
868          *
869          * The bitmap entries must have 1 in the least significant bit. The
870          * assumption here is that an address cannot have 1 in lsb. Odd
871          * addresses are not supported. Any odd addresses are stored in the RELA
872          * section, which is handled above.
873          *
874          * Excluding the least significant bit in the bitmap, each non-zero
875          * bit in the bitmap represents a relocation to be applied to
876          * a corresponding machine word that follows the base address
877          * word. The second least significant bit represents the machine
878          * word immediately following the initial address, and each bit
879          * that follows represents the next word, in linear order. As such,
880          * a single bitmap can encode up to 63 relocations in a 64-bit object.
881          *
882          * In this implementation we store the address of the next RELR table
883          * entry in x9, the address being relocated by the current address or
884          * bitmap entry in x13 and the address being relocated by the current
885          * bit in x14.
886          *
887          * Because addends are stored in place in the binary, RELR relocations
888          * cannot be applied idempotently. We use x24 to keep track of the
889          * currently applied displacement so that we can correctly relocate if
890          * __relocate_kernel is called twice with non-zero displacements (i.e.
891          * if there is both a physical misalignment and a KASLR displacement).
892          */
893         ldr     w9, =__relr_offset              // offset to reloc table
894         ldr     w10, =__relr_size               // size of reloc table
895         add     x9, x9, x11                     // __va(.relr)
896         add     x10, x9, x10                    // __va(.relr) + sizeof(.relr)
898         sub     x15, x23, x24                   // delta from previous offset
899         cbz     x15, 7f                         // nothing to do if unchanged
900         mov     x24, x23                        // save new offset
902 2:      cmp     x9, x10
903         b.hs    7f
904         ldr     x11, [x9], #8
905         tbnz    x11, #0, 3f                     // branch to handle bitmaps
906         add     x13, x11, x23
907         ldr     x12, [x13]                      // relocate address entry
908         add     x12, x12, x15
909         str     x12, [x13], #8                  // adjust to start of bitmap
910         b       2b
912 3:      mov     x14, x13
913 4:      lsr     x11, x11, #1
914         cbz     x11, 6f
915         tbz     x11, #0, 5f                     // skip bit if not set
916         ldr     x12, [x14]                      // relocate bit
917         add     x12, x12, x15
918         str     x12, [x14]
920 5:      add     x14, x14, #8                    // move to next bit's address
921         b       4b
923 6:      /*
924          * Move to the next bitmap's address. 8 is the word size, and 63 is the
925          * number of significant bits in a bitmap entry.
926          */
927         add     x13, x13, #(8 * 63)
928         b       2b
931 #endif
932         ret
934 ENDPROC(__relocate_kernel)
935 #endif
937 __primary_switch:
938 #ifdef CONFIG_RANDOMIZE_BASE
939         mov     x19, x0                         // preserve new SCTLR_EL1 value
940         mrs     x20, sctlr_el1                  // preserve old SCTLR_EL1 value
941 #endif
943         adrp    x1, init_pg_dir
944         bl      __enable_mmu
945 #ifdef CONFIG_RELOCATABLE
946 #ifdef CONFIG_RELR
947         mov     x24, #0                         // no RELR displacement yet
948 #endif
949         bl      __relocate_kernel
950 #ifdef CONFIG_RANDOMIZE_BASE
951         ldr     x8, =__primary_switched
952         adrp    x0, __PHYS_OFFSET
953         blr     x8
955         /*
956          * If we return here, we have a KASLR displacement in x23 which we need
957          * to take into account by discarding the current kernel mapping and
958          * creating a new one.
959          */
960         pre_disable_mmu_workaround
961         msr     sctlr_el1, x20                  // disable the MMU
962         isb
963         bl      __create_page_tables            // recreate kernel mapping
965         tlbi    vmalle1                         // Remove any stale TLB entries
966         dsb     nsh
968         msr     sctlr_el1, x19                  // re-enable the MMU
969         isb
970         ic      iallu                           // flush instructions fetched
971         dsb     nsh                             // via old mapping
972         isb
974         bl      __relocate_kernel
975 #endif
976 #endif
977         ldr     x8, =__primary_switched
978         adrp    x0, __PHYS_OFFSET
979         br      x8
980 ENDPROC(__primary_switch)