treewide: remove redundant IS_ERR() before error code check
[linux/fpc-iii.git] / arch / powerpc / kernel / head_8xx.S
blob19f583e18402e2b60cf1ebb52c8e0951789a5747
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
131         mfspr r4,SPRN_DAR
132         stw r4,_DAR(r11)
133         li r5,RPN_PATTERN
134         mtspr SPRN_DAR,r5       /* Tag DAR, to be used in DTLB Error */
135         mfspr r5,SPRN_DSISR
136         stw r5,_DSISR(r11)
137         addi r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
138         EXC_XFER_STD(0x200, machine_check_exception)
140 /* Data access exception.
141  * This is "never generated" by the MPC8xx.
142  */
143         . = 0x300
144 DataAccess:
146 /* Instruction access exception.
147  * This is "never generated" by the MPC8xx.
148  */
149         . = 0x400
150 InstructionAccess:
152 /* External interrupt */
153         EXCEPTION(0x500, HardwareInterrupt, do_IRQ, EXC_XFER_LITE)
155 /* Alignment exception */
156         . = 0x600
157 Alignment:
158         EXCEPTION_PROLOG
159         mfspr   r4,SPRN_DAR
160         stw     r4,_DAR(r11)
161         li      r5,RPN_PATTERN
162         mtspr   SPRN_DAR,r5     /* Tag DAR, to be used in DTLB Error */
163         mfspr   r5,SPRN_DSISR
164         stw     r5,_DSISR(r11)
165         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
166         EXC_XFER_STD(0x600, alignment_exception)
168 /* Program check exception */
169         EXCEPTION(0x700, ProgramCheck, program_check_exception, EXC_XFER_STD)
171 /* No FPU on MPC8xx.  This exception is not supposed to happen.
173         EXCEPTION(0x800, FPUnavailable, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
175 /* Decrementer */
176         EXCEPTION(0x900, Decrementer, timer_interrupt, EXC_XFER_LITE)
178         EXCEPTION(0xa00, Trap_0a, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
179         EXCEPTION(0xb00, Trap_0b, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
181 /* System call */
182         . = 0xc00
183 SystemCall:
184         SYSCALL_ENTRY   0xc00
186 /* Single step - not used on 601 */
187         EXCEPTION(0xd00, SingleStep, single_step_exception, EXC_XFER_STD)
188         EXCEPTION(0xe00, Trap_0e, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
189         EXCEPTION(0xf00, Trap_0f, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
191 /* On the MPC8xx, this is a software emulation interrupt.  It occurs
192  * for all unimplemented and illegal instructions.
193  */
194         EXCEPTION(0x1000, SoftEmu, program_check_exception, EXC_XFER_STD)
196 /* Called from DataStoreTLBMiss when perf TLB misses events are activated */
197 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
198         patch_site      0f, patch__dtlbmiss_perf
199 0:      lwz     r10, (dtlb_miss_counter - PAGE_OFFSET)@l(0)
200         addi    r10, r10, 1
201         stw     r10, (dtlb_miss_counter - PAGE_OFFSET)@l(0)
202         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
203         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
204         rfi
205 #endif
207         . = 0x1100
209  * For the MPC8xx, this is a software tablewalk to load the instruction
210  * TLB.  The task switch loads the M_TWB register with the pointer to the first
211  * level table.
212  * If we discover there is no second level table (value is zero) or if there
213  * is an invalid pte, we load that into the TLB, which causes another fault
214  * into the TLB Error interrupt where we can handle such problems.
215  * We have to use the MD_xxx registers for the tablewalk because the
216  * equivalent MI_xxx registers only perform the attribute functions.
217  */
219 #ifdef CONFIG_8xx_CPU15
220 #define INVALIDATE_ADJACENT_PAGES_CPU15(addr)   \
221         addi    addr, addr, PAGE_SIZE;  \
222         tlbie   addr;                   \
223         addi    addr, addr, -(PAGE_SIZE << 1);  \
224         tlbie   addr;                   \
225         addi    addr, addr, PAGE_SIZE
226 #else
227 #define INVALIDATE_ADJACENT_PAGES_CPU15(addr)
228 #endif
230 InstructionTLBMiss:
231         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH0, r10
232 #if defined(ITLB_MISS_KERNEL) || defined(CONFIG_SWAP)
233         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH1, r11
234 #endif
236         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
237          * kernel page tables.
238          */
239         mfspr   r10, SPRN_SRR0  /* Get effective address of fault */
240         INVALIDATE_ADJACENT_PAGES_CPU15(r10)
241         mtspr   SPRN_MD_EPN, r10
242         /* Only modules will cause ITLB Misses as we always
243          * pin the first 8MB of kernel memory */
244 #ifdef ITLB_MISS_KERNEL
245         mfcr    r11
246 #if defined(SIMPLE_KERNEL_ADDRESS) && defined(CONFIG_PIN_TLB_TEXT)
247         cmpi    cr0, r10, 0     /* Address >= 0x80000000 */
248 #else
249         rlwinm  r10, r10, 16, 0xfff8
250         cmpli   cr0, r10, PAGE_OFFSET@h
251 #ifndef CONFIG_PIN_TLB_TEXT
252         /* It is assumed that kernel code fits into the first 32M */
253 0:      cmpli   cr7, r10, (PAGE_OFFSET + 0x2000000)@h
254         patch_site      0b, patch__itlbmiss_linmem_top
255 #endif
256 #endif
257 #endif
258         mfspr   r10, SPRN_M_TWB /* Get level 1 table */
259 #ifdef ITLB_MISS_KERNEL
260 #if defined(SIMPLE_KERNEL_ADDRESS) && defined(CONFIG_PIN_TLB_TEXT)
261         bge+    3f
262 #else
263         blt+    3f
264 #endif
265 #ifndef CONFIG_PIN_TLB_TEXT
266         blt     cr7, ITLBMissLinear
267 #endif
268         rlwinm  r10, r10, 0, 20, 31
269         oris    r10, r10, (swapper_pg_dir - PAGE_OFFSET)@ha
271 #endif
272         lwz     r10, (swapper_pg_dir-PAGE_OFFSET)@l(r10)        /* Get level 1 entry */
273         mtspr   SPRN_MI_TWC, r10        /* Set segment attributes */
275         mtspr   SPRN_MD_TWC, r10
276         mfspr   r10, SPRN_MD_TWC
277         lwz     r10, 0(r10)     /* Get the pte */
278 #ifdef ITLB_MISS_KERNEL
279         mtcr    r11
280 #endif
281 #ifdef CONFIG_SWAP
282         rlwinm  r11, r10, 32-5, _PAGE_PRESENT
283         and     r11, r11, r10
284         rlwimi  r10, r11, 0, _PAGE_PRESENT
285 #endif
286         /* The Linux PTE won't go exactly into the MMU TLB.
287          * Software indicator bits 20 and 23 must be clear.
288          * Software indicator bits 22, 24, 25, 26, and 27 must be
289          * set.  All other Linux PTE bits control the behavior
290          * of the MMU.
291          */
292         rlwimi  r10, r10, 0, 0x0f00     /* Clear bits 20-23 */
293         rlwimi  r10, r10, 4, 0x0400     /* Copy _PAGE_EXEC into bit 21 */
294         ori     r10, r10, RPN_PATTERN | 0x200 /* Set 22 and 24-27 */
295         mtspr   SPRN_MI_RPN, r10        /* Update TLB entry */
297         /* Restore registers */
298 0:      mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
299 #if defined(ITLB_MISS_KERNEL) || defined(CONFIG_SWAP)
300         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
301 #endif
302         rfi
303         patch_site      0b, patch__itlbmiss_exit_1
305 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
306         patch_site      0f, patch__itlbmiss_perf
307 0:      lwz     r10, (itlb_miss_counter - PAGE_OFFSET)@l(0)
308         addi    r10, r10, 1
309         stw     r10, (itlb_miss_counter - PAGE_OFFSET)@l(0)
310         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
311 #if defined(ITLB_MISS_KERNEL) || defined(CONFIG_SWAP)
312         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
313 #endif
314         rfi
315 #endif
317 #ifndef CONFIG_PIN_TLB_TEXT
318 ITLBMissLinear:
319         mtcr    r11
320 #if defined(CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX) && CONFIG_ETEXT_SHIFT < 23
321         patch_site      0f, patch__itlbmiss_linmem_top8
323         mfspr   r10, SPRN_SRR0
324 0:      subis   r11, r10, (PAGE_OFFSET - 0x80000000)@ha
325         rlwinm  r11, r11, 4, MI_PS8MEG ^ MI_PS512K
326         ori     r11, r11, MI_PS512K | MI_SVALID
327         rlwinm  r10, r10, 0, 0x0ff80000 /* 8xx supports max 256Mb RAM */
328 #else
329         /* Set 8M byte page and mark it valid */
330         li      r11, MI_PS8MEG | MI_SVALID
331         rlwinm  r10, r10, 20, 0x0f800000        /* 8xx supports max 256Mb RAM */
332 #endif
333         mtspr   SPRN_MI_TWC, r11
334         ori     r10, r10, 0xf0 | MI_SPS16K | _PAGE_SH | _PAGE_DIRTY | \
335                           _PAGE_PRESENT
336         mtspr   SPRN_MI_RPN, r10        /* Update TLB entry */
338 0:      mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
339         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
340         rfi
341         patch_site      0b, patch__itlbmiss_exit_2
342 #endif
344         . = 0x1200
345 DataStoreTLBMiss:
346         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH0, r10
347         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH1, r11
348         mfcr    r11
350         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
351          * kernel page tables.
352          */
353         mfspr   r10, SPRN_MD_EPN
354         rlwinm  r10, r10, 16, 0xfff8
355         cmpli   cr0, r10, PAGE_OFFSET@h
356 #ifndef CONFIG_PIN_TLB_IMMR
357         cmpli   cr6, r10, VIRT_IMMR_BASE@h
358 #endif
359 0:      cmpli   cr7, r10, (PAGE_OFFSET + 0x2000000)@h
360         patch_site      0b, patch__dtlbmiss_linmem_top
362         mfspr   r10, SPRN_M_TWB /* Get level 1 table */
363         blt+    3f
364 #ifndef CONFIG_PIN_TLB_IMMR
365 0:      beq-    cr6, DTLBMissIMMR
366         patch_site      0b, patch__dtlbmiss_immr_jmp
367 #endif
368         blt     cr7, DTLBMissLinear
369         rlwinm  r10, r10, 0, 20, 31
370         oris    r10, r10, (swapper_pg_dir - PAGE_OFFSET)@ha
372         mtcr    r11
373         lwz     r11, (swapper_pg_dir-PAGE_OFFSET)@l(r10)        /* Get level 1 entry */
375         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11
376         mfspr   r10, SPRN_MD_TWC
377         lwz     r10, 0(r10)     /* Get the pte */
379         /* Insert the Guarded flag into the TWC from the Linux PTE.
380          * It is bit 27 of both the Linux PTE and the TWC (at least
381          * I got that right :-).  It will be better when we can put
382          * this into the Linux pgd/pmd and load it in the operation
383          * above.
384          */
385         rlwimi  r11, r10, 0, _PAGE_GUARDED
386         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11
388         /* Both _PAGE_ACCESSED and _PAGE_PRESENT has to be set.
389          * We also need to know if the insn is a load/store, so:
390          * Clear _PAGE_PRESENT and load that which will
391          * trap into DTLB Error with store bit set accordinly.
392          */
393         /* PRESENT=0x1, ACCESSED=0x20
394          * r11 = ((r10 & PRESENT) & ((r10 & ACCESSED) >> 5));
395          * r10 = (r10 & ~PRESENT) | r11;
396          */
397 #ifdef CONFIG_SWAP
398         rlwinm  r11, r10, 32-5, _PAGE_PRESENT
399         and     r11, r11, r10
400         rlwimi  r10, r11, 0, _PAGE_PRESENT
401 #endif
402         /* The Linux PTE won't go exactly into the MMU TLB.
403          * Software indicator bits 24, 25, 26, and 27 must be
404          * set.  All other Linux PTE bits control the behavior
405          * of the MMU.
406          */
407         li      r11, RPN_PATTERN
408         rlwimi  r10, r11, 0, 24, 27     /* Set 24-27 */
409         mtspr   SPRN_MD_RPN, r10        /* Update TLB entry */
411         /* Restore registers */
412         mtspr   SPRN_DAR, r11   /* Tag DAR */
414 0:      mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
415         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
416         rfi
417         patch_site      0b, patch__dtlbmiss_exit_1
419 DTLBMissIMMR:
420         mtcr    r11
421         /* Set 512k byte guarded page and mark it valid */
422         li      r10, MD_PS512K | MD_GUARDED | MD_SVALID
423         mtspr   SPRN_MD_TWC, r10
424         mfspr   r10, SPRN_IMMR                  /* Get current IMMR */
425         rlwinm  r10, r10, 0, 0xfff80000         /* Get 512 kbytes boundary */
426         ori     r10, r10, 0xf0 | MD_SPS16K | _PAGE_SH | _PAGE_DIRTY | \
427                           _PAGE_PRESENT | _PAGE_NO_CACHE
428         mtspr   SPRN_MD_RPN, r10        /* Update TLB entry */
430         li      r11, RPN_PATTERN
431         mtspr   SPRN_DAR, r11   /* Tag DAR */
433 0:      mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
434         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
435         rfi
436         patch_site      0b, patch__dtlbmiss_exit_2
438 DTLBMissLinear:
439         mtcr    r11
440         rlwinm  r10, r10, 20, 0x0f800000        /* 8xx supports max 256Mb RAM */
441 #if defined(CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX) && CONFIG_DATA_SHIFT < 23
442         patch_site      0f, patch__dtlbmiss_romem_top8
444 0:      subis   r11, r10, (PAGE_OFFSET - 0x80000000)@ha
445         rlwinm  r11, r11, 0, 0xff800000
446         neg     r10, r11
447         or      r11, r11, r10
448         rlwinm  r11, r11, 4, MI_PS8MEG ^ MI_PS512K
449         ori     r11, r11, MI_PS512K | MI_SVALID
450         mfspr   r10, SPRN_MD_EPN
451         rlwinm  r10, r10, 0, 0x0ff80000 /* 8xx supports max 256Mb RAM */
452 #else
453         /* Set 8M byte page and mark it valid */
454         li      r11, MD_PS8MEG | MD_SVALID
455 #endif
456         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11
457 #ifdef CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX
458         patch_site      0f, patch__dtlbmiss_romem_top
460 0:      subis   r11, r10, 0
461         rlwimi  r10, r11, 11, _PAGE_RO
462 #endif
463         ori     r10, r10, 0xf0 | MD_SPS16K | _PAGE_SH | _PAGE_DIRTY | \
464                           _PAGE_PRESENT
465         mtspr   SPRN_MD_RPN, r10        /* Update TLB entry */
467         li      r11, RPN_PATTERN
468         mtspr   SPRN_DAR, r11   /* Tag DAR */
470 0:      mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
471         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
472         rfi
473         patch_site      0b, patch__dtlbmiss_exit_3
475 /* This is an instruction TLB error on the MPC8xx.  This could be due
476  * to many reasons, such as executing guarded memory or illegal instruction
477  * addresses.  There is nothing to do but handle a big time error fault.
478  */
479         . = 0x1300
480 InstructionTLBError:
481         EXCEPTION_PROLOG
482         mr      r4,r12
483         andis.  r5,r9,DSISR_SRR1_MATCH_32S@h /* Filter relevant SRR1 bits */
484         andis.  r10,r9,SRR1_ISI_NOPT@h
485         beq+    .Litlbie
486         tlbie   r4
487         /* 0x400 is InstructionAccess exception, needed by bad_page_fault() */
488 .Litlbie:
489         EXC_XFER_LITE(0x400, handle_page_fault)
491 /* This is the data TLB error on the MPC8xx.  This could be due to
492  * many reasons, including a dirty update to a pte.  We bail out to
493  * a higher level function that can handle it.
494  */
495         . = 0x1400
496 DataTLBError:
497         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH0, r10
498         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH1, r11
499         mfcr    r10
501         mfspr   r11, SPRN_DAR
502         cmpwi   cr0, r11, RPN_PATTERN
503         beq-    FixupDAR        /* must be a buggy dcbX, icbi insn. */
504 DARFixed:/* Return from dcbx instruction bug workaround */
505         EXCEPTION_PROLOG_1
506         EXCEPTION_PROLOG_2
507         mfspr   r5,SPRN_DSISR
508         stw     r5,_DSISR(r11)
509         mfspr   r4,SPRN_DAR
510         andis.  r10,r5,DSISR_NOHPTE@h
511         beq+    .Ldtlbie
512         tlbie   r4
513 .Ldtlbie:
514         li      r10,RPN_PATTERN
515         mtspr   SPRN_DAR,r10    /* Tag DAR, to be used in DTLB Error */
516         /* 0x300 is DataAccess exception, needed by bad_page_fault() */
517         EXC_XFER_LITE(0x300, handle_page_fault)
519         EXCEPTION(0x1500, Trap_15, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
520         EXCEPTION(0x1600, Trap_16, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
521         EXCEPTION(0x1700, Trap_17, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
522         EXCEPTION(0x1800, Trap_18, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
523         EXCEPTION(0x1900, Trap_19, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
524         EXCEPTION(0x1a00, Trap_1a, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
525         EXCEPTION(0x1b00, Trap_1b, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
527 /* On the MPC8xx, these next four traps are used for development
528  * support of breakpoints and such.  Someday I will get around to
529  * using them.
530  */
531         . = 0x1c00
532 DataBreakpoint:
533         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH0, r10
534         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH1, r11
535         mfcr    r10
536         mfspr   r11, SPRN_SRR0
537         cmplwi  cr0, r11, (.Ldtlbie - PAGE_OFFSET)@l
538         cmplwi  cr7, r11, (.Litlbie - PAGE_OFFSET)@l
539         beq-    cr0, 11f
540         beq-    cr7, 11f
541         EXCEPTION_PROLOG_1
542         EXCEPTION_PROLOG_2
543         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
544         mfspr   r4,SPRN_BAR
545         stw     r4,_DAR(r11)
546         mfspr   r5,SPRN_DSISR
547         EXC_XFER_STD(0x1c00, do_break)
549         mtcr    r10
550         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
551         mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
552         rfi
554 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
555         . = 0x1d00
556 InstructionBreakpoint:
557         mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH0, r10
558         lwz     r10, (instruction_counter - PAGE_OFFSET)@l(0)
559         addi    r10, r10, -1
560         stw     r10, (instruction_counter - PAGE_OFFSET)@l(0)
561         lis     r10, 0xffff
562         ori     r10, r10, 0x01
563         mtspr   SPRN_COUNTA, r10
564         mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
565         rfi
566 #else
567         EXCEPTION(0x1d00, Trap_1d, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
568 #endif
569         EXCEPTION(0x1e00, Trap_1e, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
570         EXCEPTION(0x1f00, Trap_1f, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
572         . = 0x2000
574 /* This is the procedure to calculate the data EA for buggy dcbx,dcbi instructions
575  * by decoding the registers used by the dcbx instruction and adding them.
576  * DAR is set to the calculated address.
577  */
578 FixupDAR:/* Entry point for dcbx workaround. */
579         mtspr   SPRN_M_TW, r10
580         /* fetch instruction from memory. */
581         mfspr   r10, SPRN_SRR0
582         mtspr   SPRN_MD_EPN, r10
583         rlwinm  r11, r10, 16, 0xfff8
584         cmpli   cr0, r11, PAGE_OFFSET@h
585         mfspr   r11, SPRN_M_TWB /* Get level 1 table */
586         blt+    3f
587         rlwinm  r11, r10, 16, 0xfff8
589 0:      cmpli   cr7, r11, (PAGE_OFFSET + 0x1800000)@h
590         patch_site      0b, patch__fixupdar_linmem_top
592         /* create physical page address from effective address */
593         tophys(r11, r10)
594         blt-    cr7, 201f
595         mfspr   r11, SPRN_M_TWB /* Get level 1 table */
596         rlwinm  r11, r11, 0, 20, 31
597         oris    r11, r11, (swapper_pg_dir - PAGE_OFFSET)@ha
599         lwz     r11, (swapper_pg_dir-PAGE_OFFSET)@l(r11)        /* Get the level 1 entry */
600         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11
601         mtcr    r11
602         mfspr   r11, SPRN_MD_TWC
603         lwz     r11, 0(r11)     /* Get the pte */
604         bt      28,200f         /* bit 28 = Large page (8M) */
605         bt      29,202f         /* bit 29 = Large page (8M or 512K) */
606         /* concat physical page address(r11) and page offset(r10) */
607         rlwimi  r11, r10, 0, 32 - PAGE_SHIFT, 31
608 201:    lwz     r11,0(r11)
609 /* Check if it really is a dcbx instruction. */
610 /* dcbt and dcbtst does not generate DTLB Misses/Errors,
611  * no need to include them here */
612         xoris   r10, r11, 0x7c00        /* check if major OP code is 31 */
613         rlwinm  r10, r10, 0, 21, 5
614         cmpwi   cr0, r10, 2028  /* Is dcbz? */
615         beq+    142f
616         cmpwi   cr0, r10, 940   /* Is dcbi? */
617         beq+    142f
618         cmpwi   cr0, r10, 108   /* Is dcbst? */
619         beq+    144f            /* Fix up store bit! */
620         cmpwi   cr0, r10, 172   /* Is dcbf? */
621         beq+    142f
622         cmpwi   cr0, r10, 1964  /* Is icbi? */
623         beq+    142f
624 141:    mfspr   r10,SPRN_M_TW
625         b       DARFixed        /* Nope, go back to normal TLB processing */
627 200:
628         /* concat physical page address(r11) and page offset(r10) */
629         rlwimi  r11, r10, 0, 32 - PAGE_SHIFT_8M, 31
630         b       201b
632 202:
633         /* concat physical page address(r11) and page offset(r10) */
634         rlwimi  r11, r10, 0, 32 - PAGE_SHIFT_512K, 31
635         b       201b
637 144:    mfspr   r10, SPRN_DSISR
638         rlwinm  r10, r10,0,7,5  /* Clear store bit for buggy dcbst insn */
639         mtspr   SPRN_DSISR, r10
640 142:    /* continue, it was a dcbx, dcbi instruction. */
641         mfctr   r10
642         mtdar   r10                     /* save ctr reg in DAR */
643         rlwinm  r10, r11, 24, 24, 28    /* offset into jump table for reg RB */
644         addi    r10, r10, 150f@l        /* add start of table */
645         mtctr   r10                     /* load ctr with jump address */
646         xor     r10, r10, r10           /* sum starts at zero */
647         bctr                            /* jump into table */
648 150:
649         add     r10, r10, r0    ;b      151f
650         add     r10, r10, r1    ;b      151f
651         add     r10, r10, r2    ;b      151f
652         add     r10, r10, r3    ;b      151f
653         add     r10, r10, r4    ;b      151f
654         add     r10, r10, r5    ;b      151f
655         add     r10, r10, r6    ;b      151f
656         add     r10, r10, r7    ;b      151f
657         add     r10, r10, r8    ;b      151f
658         add     r10, r10, r9    ;b      151f
659         mtctr   r11     ;b      154f    /* r10 needs special handling */
660         mtctr   r11     ;b      153f    /* r11 needs special handling */
661         add     r10, r10, r12   ;b      151f
662         add     r10, r10, r13   ;b      151f
663         add     r10, r10, r14   ;b      151f
664         add     r10, r10, r15   ;b      151f
665         add     r10, r10, r16   ;b      151f
666         add     r10, r10, r17   ;b      151f
667         add     r10, r10, r18   ;b      151f
668         add     r10, r10, r19   ;b      151f
669         add     r10, r10, r20   ;b      151f
670         add     r10, r10, r21   ;b      151f
671         add     r10, r10, r22   ;b      151f
672         add     r10, r10, r23   ;b      151f
673         add     r10, r10, r24   ;b      151f
674         add     r10, r10, r25   ;b      151f
675         add     r10, r10, r26   ;b      151f
676         add     r10, r10, r27   ;b      151f
677         add     r10, r10, r28   ;b      151f
678         add     r10, r10, r29   ;b      151f
679         add     r10, r10, r30   ;b      151f
680         add     r10, r10, r31
681 151:
682         rlwinm. r11,r11,19,24,28        /* offset into jump table for reg RA */
683         beq     152f                    /* if reg RA is zero, don't add it */
684         addi    r11, r11, 150b@l        /* add start of table */
685         mtctr   r11                     /* load ctr with jump address */
686         rlwinm  r11,r11,0,16,10         /* make sure we don't execute this more than once */
687         bctr                            /* jump into table */
688 152:
689         mfdar   r11
690         mtctr   r11                     /* restore ctr reg from DAR */
691         mtdar   r10                     /* save fault EA to DAR */
692         mfspr   r10,SPRN_M_TW
693         b       DARFixed                /* Go back to normal TLB handling */
695         /* special handling for r10,r11 since these are modified already */
696 153:    mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1 /* load r11 from SPRN_SPRG_SCRATCH1 */
697         add     r10, r10, r11   /* add it */
698         mfctr   r11             /* restore r11 */
699         b       151b
700 154:    mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH0 /* load r10 from SPRN_SPRG_SCRATCH0 */
701         add     r10, r10, r11   /* add it */
702         mfctr   r11             /* restore r11 */
703         b       151b
706  * This is where the main kernel code starts.
707  */
708 start_here:
709         /* ptr to current */
710         lis     r2,init_task@h
711         ori     r2,r2,init_task@l
713         /* ptr to phys current thread */
714         tophys(r4,r2)
715         addi    r4,r4,THREAD    /* init task's THREAD */
716         mtspr   SPRN_SPRG_THREAD,r4
718         /* stack */
719         lis     r1,init_thread_union@ha
720         addi    r1,r1,init_thread_union@l
721         lis     r0, STACK_END_MAGIC@h
722         ori     r0, r0, STACK_END_MAGIC@l
723         stw     r0, 0(r1)
724         li      r0,0
725         stwu    r0,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD(r1)
727         lis     r6, swapper_pg_dir@ha
728         tophys(r6,r6)
729         mtspr   SPRN_M_TWB, r6
731         bl      early_init      /* We have to do this with MMU on */
734  * Decide what sort of machine this is and initialize the MMU.
735  */
736 #ifdef CONFIG_KASAN
737         bl      kasan_early_init
738 #endif
739         li      r3,0
740         mr      r4,r31
741         bl      machine_init
742         bl      MMU_init
745  * Go back to running unmapped so we can load up new values
746  * and change to using our exception vectors.
747  * On the 8xx, all we have to do is invalidate the TLB to clear
748  * the old 8M byte TLB mappings and load the page table base register.
749  */
750         /* The right way to do this would be to track it down through
751          * init's THREAD like the context switch code does, but this is
752          * easier......until someone changes init's static structures.
753          */
754         lis     r4,2f@h
755         ori     r4,r4,2f@l
756         tophys(r4,r4)
757         li      r3,MSR_KERNEL & ~(MSR_IR|MSR_DR)
758         mtspr   SPRN_SRR0,r4
759         mtspr   SPRN_SRR1,r3
760         rfi
761 /* Load up the kernel context */
763         tlbia                   /* Clear all TLB entries */
764         sync                    /* wait for tlbia/tlbie to finish */
766         /* set up the PTE pointers for the Abatron bdiGDB.
767         */
768         lis     r5, abatron_pteptrs@h
769         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
770         stw     r5, 0xf0(0)     /* Must match your Abatron config file */
771         tophys(r5,r5)
772         lis     r6, swapper_pg_dir@h
773         ori     r6, r6, swapper_pg_dir@l
774         stw     r6, 0(r5)
776 /* Now turn on the MMU for real! */
777         li      r4,MSR_KERNEL
778         lis     r3,start_kernel@h
779         ori     r3,r3,start_kernel@l
780         mtspr   SPRN_SRR0,r3
781         mtspr   SPRN_SRR1,r4
782         rfi                     /* enable MMU and jump to start_kernel */
784 /* Set up the initial MMU state so we can do the first level of
785  * kernel initialization.  This maps the first 8 MBytes of memory 1:1
786  * virtual to physical.  Also, set the cache mode since that is defined
787  * by TLB entries and perform any additional mapping (like of the IMMR).
788  * If configured to pin some TLBs, we pin the first 8 Mbytes of kernel,
789  * 24 Mbytes of data, and the 512k IMMR space.  Anything not covered by
790  * these mappings is mapped by page tables.
791  */
792 initial_mmu:
793         li      r8, 0
794         mtspr   SPRN_MI_CTR, r8         /* remove PINNED ITLB entries */
795         lis     r10, MD_RESETVAL@h
796 #ifndef CONFIG_8xx_COPYBACK
797         oris    r10, r10, MD_WTDEF@h
798 #endif
799         mtspr   SPRN_MD_CTR, r10        /* remove PINNED DTLB entries */
801         tlbia                   /* Invalidate all TLB entries */
802 #ifdef CONFIG_PIN_TLB_DATA
803         oris    r10, r10, MD_RSV4I@h
804         mtspr   SPRN_MD_CTR, r10        /* Set data TLB control */
805 #endif
807         lis     r8, MI_APG_INIT@h       /* Set protection modes */
808         ori     r8, r8, MI_APG_INIT@l
809         mtspr   SPRN_MI_AP, r8
810         lis     r8, MD_APG_INIT@h
811         ori     r8, r8, MD_APG_INIT@l
812         mtspr   SPRN_MD_AP, r8
814         /* Map a 512k page for the IMMR to get the processor
815          * internal registers (among other things).
816          */
817 #ifdef CONFIG_PIN_TLB_IMMR
818         oris    r10, r10, MD_RSV4I@h
819         ori     r10, r10, 0x1c00
820         mtspr   SPRN_MD_CTR, r10
822         mfspr   r9, 638                 /* Get current IMMR */
823         andis.  r9, r9, 0xfff8          /* Get 512 kbytes boundary */
825         lis     r8, VIRT_IMMR_BASE@h    /* Create vaddr for TLB */
826         ori     r8, r8, MD_EVALID       /* Mark it valid */
827         mtspr   SPRN_MD_EPN, r8
828         li      r8, MD_PS512K | MD_GUARDED      /* Set 512k byte page */
829         ori     r8, r8, MD_SVALID       /* Make it valid */
830         mtspr   SPRN_MD_TWC, r8
831         mr      r8, r9                  /* Create paddr for TLB */
832         ori     r8, r8, MI_BOOTINIT|0x2 /* Inhibit cache -- Cort */
833         mtspr   SPRN_MD_RPN, r8
834 #endif
836         /* Now map the lower RAM (up to 32 Mbytes) into the ITLB. */
837 #ifdef CONFIG_PIN_TLB_TEXT
838         lis     r8, MI_RSV4I@h
839         ori     r8, r8, 0x1c00
840 #endif
841         li      r9, 4                           /* up to 4 pages of 8M */
842         mtctr   r9
843         lis     r9, KERNELBASE@h                /* Create vaddr for TLB */
844         li      r10, MI_PS8MEG | MI_SVALID      /* Set 8M byte page */
845         li      r11, MI_BOOTINIT                /* Create RPN for address 0 */
846         lis     r12, _einittext@h
847         ori     r12, r12, _einittext@l
849 #ifdef CONFIG_PIN_TLB_TEXT
850         mtspr   SPRN_MI_CTR, r8 /* Set instruction MMU control */
851         addi    r8, r8, 0x100
852 #endif
854         ori     r0, r9, MI_EVALID               /* Mark it valid */
855         mtspr   SPRN_MI_EPN, r0
856         mtspr   SPRN_MI_TWC, r10
857         mtspr   SPRN_MI_RPN, r11                /* Store TLB entry */
858         addis   r9, r9, 0x80
859         addis   r11, r11, 0x80
861         cmpl    cr0, r9, r12
862         bdnzf   gt, 1b
864         /* Since the cache is enabled according to the information we
865          * just loaded into the TLB, invalidate and enable the caches here.
866          * We should probably check/set other modes....later.
867          */
868         lis     r8, IDC_INVALL@h
869         mtspr   SPRN_IC_CST, r8
870         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
871         lis     r8, IDC_ENABLE@h
872         mtspr   SPRN_IC_CST, r8
873 #ifdef CONFIG_8xx_COPYBACK
874         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
875 #else
876         /* For a debug option, I left this here to easily enable
877          * the write through cache mode
878          */
879         lis     r8, DC_SFWT@h
880         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
881         lis     r8, IDC_ENABLE@h
882         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
883 #endif
884         /* Disable debug mode entry on breakpoints */
885         mfspr   r8, SPRN_DER
886 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
887         rlwinm  r8, r8, 0, ~0xc
888 #else
889         rlwinm  r8, r8, 0, ~0x8
890 #endif
891         mtspr   SPRN_DER, r8
892         blr
896  * We put a few things here that have to be page-aligned.
897  * This stuff goes at the beginning of the data segment,
898  * which is page-aligned.
899  */
900         .data
901         .globl  sdata
902 sdata:
903         .globl  empty_zero_page
904         .align  PAGE_SHIFT
905 empty_zero_page:
906         .space  PAGE_SIZE
907 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page)
909         .globl  swapper_pg_dir
910 swapper_pg_dir:
911         .space  PGD_TABLE_SIZE
913 /* Room for two PTE table poiners, usually the kernel and current user
914  * pointer to their respective root page table (pgdir).
915  */
916         .globl  abatron_pteptrs
917 abatron_pteptrs:
918         .space  8