arch/arm/kernel/head-nommu.S

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/kernel/head-nommu.S
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1994-2002 Russell King
   5  *  Copyright (C) 2003-2006 Hyok S. Choi
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  *
  11  *  Common kernel startup code (non-paged MM)
  12  *
  13  */
  14 #include <linux/linkage.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/errno.h>
  17
  18 #include <asm/assembler.h>
  19 #include <asm/ptrace.h>
  20 #include <asm/asm-offsets.h>
  21 #include <asm/memory.h>
  22 #include <asm/cp15.h>
  23 #include <asm/thread_info.h>
  24 #include <asm/v7m.h>
  25 #include <asm/mpu.h>
  26 #include <asm/page.h>
  27
  28 /*
  29  * Kernel startup entry point.
  30  * ---------------------------
  31  *
  32  * This is normally called from the decompressor code.  The requirements
  33  * are: MMU = off, D-cache = off, I-cache = dont care, r0 = 0,
  34  * r1 = machine nr.
  35  *
  36  * See linux/arch/arm/tools/mach-types for the complete list of machine
  37  * numbers for r1.
  38  *
  39  */
  40
  41         __HEAD
  42
  43 #ifdef CONFIG_CPU_THUMBONLY
  44         .thumb
  45 ENTRY(stext)
  46 #else
  47         .arm
  48 ENTRY(stext)
  49
  50  THUMB( badr    r9, 1f          )       @ Kernel is always entered in ARM.
  51  THUMB( bx      r9              )       @ If this is a Thumb-2 kernel,
  52  THUMB( .thumb                  )       @ switch to Thumb now.
  53  THUMB(1:                       )
  54 #endif
  55
  56         setmode PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE, r9 @ ensure svc mode
  57                                                 @ and irqs disabled
  58 #if defined(CONFIG_CPU_CP15)
  59         mrc     p15, 0, r9, c0, c0              @ get processor id
  60 #elif defined(CONFIG_CPU_V7M)
  61         ldr     r9, =BASEADDR_V7M_SCB
  62         ldr     r9, [r9, V7M_SCB_CPUID]
  63 #else
  64         ldr     r9, =CONFIG_PROCESSOR_ID
  65 #endif
  66         bl      __lookup_processor_type         @ r5=procinfo r9=cpuid
  67         movs    r10, r5                         @ invalid processor (r5=0)?
  68         beq     __error_p                               @ yes, error 'p'
  69
  70 #ifdef CONFIG_ARM_MPU
  71         /* Calculate the size of a region covering just the kernel */
  72         ldr     r5, =PLAT_PHYS_OFFSET           @ Region start: PHYS_OFFSET
  73         ldr     r6, =(_end)                     @ Cover whole kernel
  74         sub     r6, r6, r5                      @ Minimum size of region to map
  75         clz     r6, r6                          @ Region size must be 2^N...
  76         rsb     r6, r6, #31                     @ ...so round up region size
  77         lsl     r6, r6, #MPU_RSR_SZ             @ Put size in right field
  78         orr     r6, r6, #(1 << MPU_RSR_EN)      @ Set region enabled bit
  79         bl      __setup_mpu
  80 #endif
  81
  82         badr    lr, 1f                          @ return (PIC) address
  83         ldr     r12, [r10, #PROCINFO_INITFUNC]
  84         add     r12, r12, r10
  85         ret     r12
  86 1:      bl      __after_proc_init
  87         b       __mmap_switched
  88 ENDPROC(stext)
  89
  90 #ifdef CONFIG_SMP
  91         .text
  92 ENTRY(secondary_startup)
  93         /*
  94          * Common entry point for secondary CPUs.
  95          *
  96          * Ensure that we're in SVC mode, and IRQs are disabled.  Lookup
  97          * the processor type - there is no need to check the machine type
  98          * as it has already been validated by the primary processor.
  99          */
 100         setmode PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE, r9
 101 #ifndef CONFIG_CPU_CP15
 102         ldr     r9, =CONFIG_PROCESSOR_ID
 103 #else
 104         mrc     p15, 0, r9, c0, c0              @ get processor id
 105 #endif
 106         bl      __lookup_processor_type         @ r5=procinfo r9=cpuid
 107         movs    r10, r5                         @ invalid processor?
 108         beq     __error_p                       @ yes, error 'p'
 109
 110         ldr     r7, __secondary_data
 111
 112 #ifdef CONFIG_ARM_MPU
 113         /* Use MPU region info supplied by __cpu_up */
 114         ldr     r6, [r7]                        @ get secondary_data.mpu_rgn_info
 115         bl      __secondary_setup_mpu           @ Initialize the MPU
 116 #endif
 117
 118         badr    lr, 1f                          @ return (PIC) address
 119         ldr     r12, [r10, #PROCINFO_INITFUNC]
 120         add     r12, r12, r10
 121         ret     r12
 122 1:      bl      __after_proc_init
 123         ldr     sp, [r7, #12]                   @ set up the stack pointer
 124         mov     fp, #0
 125         b       secondary_start_kernel
 126 ENDPROC(secondary_startup)
 127
 128         .type   __secondary_data, %object
 129 __secondary_data:
 130         .long   secondary_data
 131 #endif /* CONFIG_SMP */
 132
 133 /*
 134  * Set the Control Register and Read the process ID.
 135  */
 136 __after_proc_init:
 137 #ifdef CONFIG_CPU_CP15
 138         /*
 139          * CP15 system control register value returned in r0 from
 140          * the CPU init function.
 141          */
 142 #if defined(CONFIG_ALIGNMENT_TRAP) && __LINUX_ARM_ARCH__ < 6
 143         orr     r0, r0, #CR_A
 144 #else
 145         bic     r0, r0, #CR_A
 146 #endif
 147 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 148         bic     r0, r0, #CR_C
 149 #endif
 150 #ifdef CONFIG_CPU_BPREDICT_DISABLE
 151         bic     r0, r0, #CR_Z
 152 #endif
 153 #ifdef CONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
 154         bic     r0, r0, #CR_I
 155 #endif
 156         mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ write control reg
 157 #elif defined (CONFIG_CPU_V7M)
 158         /* For V7M systems we want to modify the CCR similarly to the SCTLR */
 159 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 160         bic     r0, r0, #V7M_SCB_CCR_DC
 161 #endif
 162 #ifdef CONFIG_CPU_BPREDICT_DISABLE
 163         bic     r0, r0, #V7M_SCB_CCR_BP
 164 #endif
 165 #ifdef CONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
 166         bic     r0, r0, #V7M_SCB_CCR_IC
 167 #endif
 168         movw    r3, #:lower16:(BASEADDR_V7M_SCB + V7M_SCB_CCR)
 169         movt    r3, #:upper16:(BASEADDR_V7M_SCB + V7M_SCB_CCR)
 170         str     r0, [r3]
 171 #endif /* CONFIG_CPU_CP15 elif CONFIG_CPU_V7M */
 172         ret     lr
 173 ENDPROC(__after_proc_init)
 174         .ltorg
 175
 176 #ifdef CONFIG_ARM_MPU
 177
 178
 179 #ifndef CONFIG_CPU_V7M
 180 /* Set which MPU region should be programmed */
 181 .macro set_region_nr tmp, rgnr, unused
 182         mov     \tmp, \rgnr                     @ Use static region numbers
 183         mcr     p15, 0, \tmp, c6, c2, 0         @ Write RGNR
 184 .endm
 185
 186 /* Setup a single MPU region, either D or I side (D-side for unified) */
 187 .macro setup_region bar, acr, sr, side = MPU_DATA_SIDE, unused
 188         mcr     p15, 0, \bar, c6, c1, (0 + \side)       @ I/DRBAR
 189         mcr     p15, 0, \acr, c6, c1, (4 + \side)       @ I/DRACR
 190         mcr     p15, 0, \sr, c6, c1, (2 + \side)                @ I/DRSR
 191 .endm
 192 #else
 193 .macro set_region_nr tmp, rgnr, base
 194         mov     \tmp, \rgnr
 195         str     \tmp, [\base, #MPU_RNR]
 196 .endm
 197
 198 .macro setup_region bar, acr, sr, unused, base
 199         lsl     \acr, \acr, #16
 200         orr     \acr, \acr, \sr
 201         str     \bar, [\base, #MPU_RBAR]
 202         str     \acr, [\base, #MPU_RASR]
 203 .endm
 204
 205 #endif
 206 /*
 207  * Setup the MPU and initial MPU Regions. We create the following regions:
 208  * Region 0: Use this for probing the MPU details, so leave disabled.
 209  * Region 1: Background region - covers the whole of RAM as strongly ordered
 210  * Region 2: Normal, Shared, cacheable for RAM. From PHYS_OFFSET, size from r6
 211  * Region 3: Normal, shared, inaccessible from PL0 to protect the vectors page
 212  *
 213  * r6: Value to be written to DRSR (and IRSR if required) for MPU_RAM_REGION
 214 */
 215
 216 ENTRY(__setup_mpu)
 217
 218         /* Probe for v7 PMSA compliance */
 219 M_CLASS(movw    r12, #:lower16:BASEADDR_V7M_SCB)
 220 M_CLASS(movt    r12, #:upper16:BASEADDR_V7M_SCB)
 221
 222 AR_CLASS(mrc    p15, 0, r0, c0, c1, 4)          @ Read ID_MMFR0
 223 M_CLASS(ldr     r0, [r12, 0x50])
 224         and     r0, r0, #(MMFR0_PMSA)           @ PMSA field
 225         teq     r0, #(MMFR0_PMSAv7)             @ PMSA v7
 226         bxne    lr
 227
 228         /* Determine whether the D/I-side memory map is unified. We set the
 229          * flags here and continue to use them for the rest of this function */
 230 AR_CLASS(mrc    p15, 0, r0, c0, c0, 4)          @ MPUIR
 231 M_CLASS(ldr    r0, [r12, #MPU_TYPE])
 232         ands    r5, r0, #MPUIR_DREGION_SZMASK   @ 0 size d region => No MPU
 233         bxeq    lr
 234         tst     r0, #MPUIR_nU                   @ MPUIR_nU = 0 for unified
 235
 236         /* Setup second region first to free up r6 */
 237         set_region_nr r0, #MPU_RAM_REGION, r12
 238         isb
 239         /* Full access from PL0, PL1, shared for CONFIG_SMP, cacheable */
 240         ldr     r0, =PLAT_PHYS_OFFSET           @ RAM starts at PHYS_OFFSET
 241         ldr     r5,=(MPU_AP_PL1RW_PL0RW | MPU_RGN_NORMAL)
 242
 243         setup_region r0, r5, r6, MPU_DATA_SIDE, r12     @ PHYS_OFFSET, shared, enabled
 244         beq     1f                                      @ Memory-map not unified
 245         setup_region r0, r5, r6, MPU_INSTR_SIDE, r12    @ PHYS_OFFSET, shared, enabled
 246 1:      isb
 247
 248         /* First/background region */
 249         set_region_nr r0, #MPU_BG_REGION, r12
 250         isb
 251         /* Execute Never,  strongly ordered, inaccessible to PL0, rw PL1  */
 252         mov     r0, #0                          @ BG region starts at 0x0
 253         ldr     r5,=(MPU_ACR_XN | MPU_RGN_STRONGLY_ORDERED | MPU_AP_PL1RW_PL0NA)
 254         mov     r6, #MPU_RSR_ALL_MEM            @ 4GB region, enabled
 255
 256         setup_region r0, r5, r6, MPU_DATA_SIDE, r12     @ 0x0, BG region, enabled
 257         beq     2f                                      @ Memory-map not unified
 258         setup_region r0, r5, r6, MPU_INSTR_SIDE r12     @ 0x0, BG region, enabled
 259 2:      isb
 260
 261 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
 262         set_region_nr r0, #MPU_ROM_REGION, r12
 263         isb
 264
 265         ldr     r5,=(MPU_AP_PL1RO_PL0NA | MPU_RGN_NORMAL)
 266
 267         ldr     r0, =CONFIG_XIP_PHYS_ADDR               @ ROM start
 268         ldr     r6, =(_exiprom)                         @ ROM end
 269         sub     r6, r6, r0                              @ Minimum size of region to map
 270         clz     r6, r6                                  @ Region size must be 2^N...
 271         rsb     r6, r6, #31                             @ ...so round up region size
 272         lsl     r6, r6, #MPU_RSR_SZ                     @ Put size in right field
 273         orr     r6, r6, #(1 << MPU_RSR_EN)              @ Set region enabled bit
 274
 275         setup_region r0, r5, r6, MPU_DATA_SIDE, r12     @ XIP_PHYS_ADDR, shared, enabled
 276         beq     3f                                      @ Memory-map not unified
 277         setup_region r0, r5, r6, MPU_INSTR_SIDE, r12    @ XIP_PHYS_ADDR, shared, enabled
 278 3:      isb
 279 #endif
 280
 281         /* Enable the MPU */
 282 AR_CLASS(mrc    p15, 0, r0, c1, c0, 0)          @ Read SCTLR
 283 AR_CLASS(bic    r0, r0, #CR_BR)                 @ Disable the 'default mem-map'
 284 AR_CLASS(orr    r0, r0, #CR_M)                  @ Set SCTRL.M (MPU on)
 285 AR_CLASS(mcr    p15, 0, r0, c1, c0, 0)          @ Enable MPU
 286
 287 M_CLASS(ldr     r0, [r12, #MPU_CTRL])
 288 M_CLASS(bic     r0, #MPU_CTRL_PRIVDEFENA)
 289 M_CLASS(orr     r0, #MPU_CTRL_ENABLE)
 290 M_CLASS(str     r0, [r12, #MPU_CTRL])
 291         isb
 292
 293         ret     lr
 294 ENDPROC(__setup_mpu)
 295
 296 #ifdef CONFIG_SMP
 297 /*
 298  * r6: pointer at mpu_rgn_info
 299  */
 300
 301 ENTRY(__secondary_setup_mpu)
 302         /* Probe for v7 PMSA compliance */
 303         mrc     p15, 0, r0, c0, c1, 4           @ Read ID_MMFR0
 304         and     r0, r0, #(MMFR0_PMSA)           @ PMSA field
 305         teq     r0, #(MMFR0_PMSAv7)             @ PMSA v7
 306         bne     __error_p
 307
 308         /* Determine whether the D/I-side memory map is unified. We set the
 309          * flags here and continue to use them for the rest of this function */
 310         mrc     p15, 0, r0, c0, c0, 4           @ MPUIR
 311         ands    r5, r0, #MPUIR_DREGION_SZMASK   @ 0 size d region => No MPU
 312         beq     __error_p
 313
 314         ldr     r4, [r6, #MPU_RNG_INFO_USED]
 315         mov     r5, #MPU_RNG_SIZE
 316         add     r3, r6, #MPU_RNG_INFO_RNGS
 317         mla     r3, r4, r5, r3
 318
 319 1:
 320         tst     r0, #MPUIR_nU                   @ MPUIR_nU = 0 for unified
 321         sub     r3, r3, #MPU_RNG_SIZE
 322         sub     r4, r4, #1
 323
 324         set_region_nr r0, r4
 325         isb
 326
 327         ldr     r0, [r3, #MPU_RGN_DRBAR]
 328         ldr     r6, [r3, #MPU_RGN_DRSR]
 329         ldr     r5, [r3, #MPU_RGN_DRACR]
 330
 331         setup_region r0, r5, r6, MPU_DATA_SIDE
 332         beq     2f
 333         setup_region r0, r5, r6, MPU_INSTR_SIDE
 334 2:      isb
 335
 336         mrc     p15, 0, r0, c0, c0, 4           @ Reevaluate the MPUIR
 337         cmp     r4, #0
 338         bgt     1b
 339
 340         /* Enable the MPU */
 341         mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ Read SCTLR
 342         bic     r0, r0, #CR_BR                  @ Disable the 'default mem-map'
 343         orr     r0, r0, #CR_M                   @ Set SCTRL.M (MPU on)
 344         mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ Enable MPU
 345         isb
 346
 347         ret     lr
 348 ENDPROC(__secondary_setup_mpu)
 349
 350 #endif /* CONFIG_SMP */
 351 #endif /* CONFIG_ARM_MPU */
 352 #include "head-common.S"