Linux 4.18.10
[linux/fpc-iii.git] / arch / arm64 / kernel / head.S
blobb0853069702f73b1597b3b44d3d5282373a9c47c
1 /*
2  * Low-level CPU initialisation
3  * Based on arch/arm/kernel/head.S
4  *
5  * Copyright (C) 1994-2002 Russell King
6  * Copyright (C) 2003-2012 ARM Ltd.
7  * Authors:     Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
8  *              Will Deacon <will.deacon@arm.com>
9  *
10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
11  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
12  * published by the Free Software Foundation.
13  *
14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17  * GNU General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
20  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
21  */
23 #include <linux/linkage.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <linux/irqchip/arm-gic-v3.h>
27 #include <asm/assembler.h>
28 #include <asm/boot.h>
29 #include <asm/ptrace.h>
30 #include <asm/asm-offsets.h>
31 #include <asm/cache.h>
32 #include <asm/cputype.h>
33 #include <asm/elf.h>
34 #include <asm/kernel-pgtable.h>
35 #include <asm/kvm_arm.h>
36 #include <asm/memory.h>
37 #include <asm/pgtable-hwdef.h>
38 #include <asm/pgtable.h>
39 #include <asm/page.h>
40 #include <asm/smp.h>
41 #include <asm/sysreg.h>
42 #include <asm/thread_info.h>
43 #include <asm/virt.h>
45 #include "efi-header.S"
47 #define __PHYS_OFFSET   (KERNEL_START - TEXT_OFFSET)
49 #if (TEXT_OFFSET & 0xfff) != 0
50 #error TEXT_OFFSET must be at least 4KB aligned
51 #elif (PAGE_OFFSET & 0x1fffff) != 0
52 #error PAGE_OFFSET must be at least 2MB aligned
53 #elif TEXT_OFFSET > 0x1fffff
54 #error TEXT_OFFSET must be less than 2MB
55 #endif
58  * Kernel startup entry point.
59  * ---------------------------
60  *
61  * The requirements are:
62  *   MMU = off, D-cache = off, I-cache = on or off,
63  *   x0 = physical address to the FDT blob.
64  *
65  * This code is mostly position independent so you call this at
66  * __pa(PAGE_OFFSET + TEXT_OFFSET).
67  *
68  * Note that the callee-saved registers are used for storing variables
69  * that are useful before the MMU is enabled. The allocations are described
70  * in the entry routines.
71  */
72         __HEAD
73 _head:
74         /*
75          * DO NOT MODIFY. Image header expected by Linux boot-loaders.
76          */
77 #ifdef CONFIG_EFI
78         /*
79          * This add instruction has no meaningful effect except that
80          * its opcode forms the magic "MZ" signature required by UEFI.
81          */
82         add     x13, x18, #0x16
83         b       stext
84 #else
85         b       stext                           // branch to kernel start, magic
86         .long   0                               // reserved
87 #endif
88         le64sym _kernel_offset_le               // Image load offset from start of RAM, little-endian
89         le64sym _kernel_size_le                 // Effective size of kernel image, little-endian
90         le64sym _kernel_flags_le                // Informative flags, little-endian
91         .quad   0                               // reserved
92         .quad   0                               // reserved
93         .quad   0                               // reserved
94         .ascii  "ARM\x64"                       // Magic number
95 #ifdef CONFIG_EFI
96         .long   pe_header - _head               // Offset to the PE header.
98 pe_header:
99         __EFI_PE_HEADER
100 #else
101         .long   0                               // reserved
102 #endif
104         __INIT
106         /*
107          * The following callee saved general purpose registers are used on the
108          * primary lowlevel boot path:
109          *
110          *  Register   Scope                      Purpose
111          *  x21        stext() .. start_kernel()  FDT pointer passed at boot in x0
112          *  x23        stext() .. start_kernel()  physical misalignment/KASLR offset
113          *  x28        __create_page_tables()     callee preserved temp register
114          *  x19/x20    __primary_switch()         callee preserved temp registers
115          */
116 ENTRY(stext)
117         bl      preserve_boot_args
118         bl      el2_setup                       // Drop to EL1, w0=cpu_boot_mode
119         adrp    x23, __PHYS_OFFSET
120         and     x23, x23, MIN_KIMG_ALIGN - 1    // KASLR offset, defaults to 0
121         bl      set_cpu_boot_mode_flag
122         bl      __create_page_tables
123         /*
124          * The following calls CPU setup code, see arch/arm64/mm/proc.S for
125          * details.
126          * On return, the CPU will be ready for the MMU to be turned on and
127          * the TCR will have been set.
128          */
129         bl      __cpu_setup                     // initialise processor
130         b       __primary_switch
131 ENDPROC(stext)
134  * Preserve the arguments passed by the bootloader in x0 .. x3
135  */
136 preserve_boot_args:
137         mov     x21, x0                         // x21=FDT
139         adr_l   x0, boot_args                   // record the contents of
140         stp     x21, x1, [x0]                   // x0 .. x3 at kernel entry
141         stp     x2, x3, [x0, #16]
143         dmb     sy                              // needed before dc ivac with
144                                                 // MMU off
146         mov     x1, #0x20                       // 4 x 8 bytes
147         b       __inval_dcache_area             // tail call
148 ENDPROC(preserve_boot_args)
151  * Macro to create a table entry to the next page.
153  *      tbl:    page table address
154  *      virt:   virtual address
155  *      shift:  #imm page table shift
156  *      ptrs:   #imm pointers per table page
158  * Preserves:   virt
159  * Corrupts:    ptrs, tmp1, tmp2
160  * Returns:     tbl -> next level table page address
161  */
162         .macro  create_table_entry, tbl, virt, shift, ptrs, tmp1, tmp2
163         add     \tmp1, \tbl, #PAGE_SIZE
164         phys_to_pte \tmp2, \tmp1
165         orr     \tmp2, \tmp2, #PMD_TYPE_TABLE   // address of next table and entry type
166         lsr     \tmp1, \virt, #\shift
167         sub     \ptrs, \ptrs, #1
168         and     \tmp1, \tmp1, \ptrs             // table index
169         str     \tmp2, [\tbl, \tmp1, lsl #3]
170         add     \tbl, \tbl, #PAGE_SIZE          // next level table page
171         .endm
174  * Macro to populate page table entries, these entries can be pointers to the next level
175  * or last level entries pointing to physical memory.
177  *      tbl:    page table address
178  *      rtbl:   pointer to page table or physical memory
179  *      index:  start index to write
180  *      eindex: end index to write - [index, eindex] written to
181  *      flags:  flags for pagetable entry to or in
182  *      inc:    increment to rtbl between each entry
183  *      tmp1:   temporary variable
185  * Preserves:   tbl, eindex, flags, inc
186  * Corrupts:    index, tmp1
187  * Returns:     rtbl
188  */
189         .macro populate_entries, tbl, rtbl, index, eindex, flags, inc, tmp1
190 .Lpe\@: phys_to_pte \tmp1, \rtbl
191         orr     \tmp1, \tmp1, \flags    // tmp1 = table entry
192         str     \tmp1, [\tbl, \index, lsl #3]
193         add     \rtbl, \rtbl, \inc      // rtbl = pa next level
194         add     \index, \index, #1
195         cmp     \index, \eindex
196         b.ls    .Lpe\@
197         .endm
200  * Compute indices of table entries from virtual address range. If multiple entries
201  * were needed in the previous page table level then the next page table level is assumed
202  * to be composed of multiple pages. (This effectively scales the end index).
204  *      vstart: virtual address of start of range
205  *      vend:   virtual address of end of range
206  *      shift:  shift used to transform virtual address into index
207  *      ptrs:   number of entries in page table
208  *      istart: index in table corresponding to vstart
209  *      iend:   index in table corresponding to vend
210  *      count:  On entry: how many extra entries were required in previous level, scales
211  *                        our end index.
212  *              On exit: returns how many extra entries required for next page table level
214  * Preserves:   vstart, vend, shift, ptrs
215  * Returns:     istart, iend, count
216  */
217         .macro compute_indices, vstart, vend, shift, ptrs, istart, iend, count
218         lsr     \iend, \vend, \shift
219         mov     \istart, \ptrs
220         sub     \istart, \istart, #1
221         and     \iend, \iend, \istart   // iend = (vend >> shift) & (ptrs - 1)
222         mov     \istart, \ptrs
223         mul     \istart, \istart, \count
224         add     \iend, \iend, \istart   // iend += (count - 1) * ptrs
225                                         // our entries span multiple tables
227         lsr     \istart, \vstart, \shift
228         mov     \count, \ptrs
229         sub     \count, \count, #1
230         and     \istart, \istart, \count
232         sub     \count, \iend, \istart
233         .endm
236  * Map memory for specified virtual address range. Each level of page table needed supports
237  * multiple entries. If a level requires n entries the next page table level is assumed to be
238  * formed from n pages.
240  *      tbl:    location of page table
241  *      rtbl:   address to be used for first level page table entry (typically tbl + PAGE_SIZE)
242  *      vstart: start address to map
243  *      vend:   end address to map - we map [vstart, vend]
244  *      flags:  flags to use to map last level entries
245  *      phys:   physical address corresponding to vstart - physical memory is contiguous
246  *      pgds:   the number of pgd entries
248  * Temporaries: istart, iend, tmp, count, sv - these need to be different registers
249  * Preserves:   vstart, vend, flags
250  * Corrupts:    tbl, rtbl, istart, iend, tmp, count, sv
251  */
252         .macro map_memory, tbl, rtbl, vstart, vend, flags, phys, pgds, istart, iend, tmp, count, sv
253         add \rtbl, \tbl, #PAGE_SIZE
254         mov \sv, \rtbl
255         mov \count, #0
256         compute_indices \vstart, \vend, #PGDIR_SHIFT, \pgds, \istart, \iend, \count
257         populate_entries \tbl, \rtbl, \istart, \iend, #PMD_TYPE_TABLE, #PAGE_SIZE, \tmp
258         mov \tbl, \sv
259         mov \sv, \rtbl
261 #if SWAPPER_PGTABLE_LEVELS > 3
262         compute_indices \vstart, \vend, #PUD_SHIFT, #PTRS_PER_PUD, \istart, \iend, \count
263         populate_entries \tbl, \rtbl, \istart, \iend, #PMD_TYPE_TABLE, #PAGE_SIZE, \tmp
264         mov \tbl, \sv
265         mov \sv, \rtbl
266 #endif
268 #if SWAPPER_PGTABLE_LEVELS > 2
269         compute_indices \vstart, \vend, #SWAPPER_TABLE_SHIFT, #PTRS_PER_PMD, \istart, \iend, \count
270         populate_entries \tbl, \rtbl, \istart, \iend, #PMD_TYPE_TABLE, #PAGE_SIZE, \tmp
271         mov \tbl, \sv
272 #endif
274         compute_indices \vstart, \vend, #SWAPPER_BLOCK_SHIFT, #PTRS_PER_PTE, \istart, \iend, \count
275         bic \count, \phys, #SWAPPER_BLOCK_SIZE - 1
276         populate_entries \tbl, \count, \istart, \iend, \flags, #SWAPPER_BLOCK_SIZE, \tmp
277         .endm
280  * Setup the initial page tables. We only setup the barest amount which is
281  * required to get the kernel running. The following sections are required:
282  *   - identity mapping to enable the MMU (low address, TTBR0)
283  *   - first few MB of the kernel linear mapping to jump to once the MMU has
284  *     been enabled
285  */
286 __create_page_tables:
287         mov     x28, lr
289         /*
290          * Invalidate the idmap and swapper page tables to avoid potential
291          * dirty cache lines being evicted.
292          */
293         adrp    x0, idmap_pg_dir
294         adrp    x1, swapper_pg_end
295         sub     x1, x1, x0
296         bl      __inval_dcache_area
298         /*
299          * Clear the idmap and swapper page tables.
300          */
301         adrp    x0, idmap_pg_dir
302         adrp    x1, swapper_pg_end
303         sub     x1, x1, x0
304 1:      stp     xzr, xzr, [x0], #16
305         stp     xzr, xzr, [x0], #16
306         stp     xzr, xzr, [x0], #16
307         stp     xzr, xzr, [x0], #16
308         subs    x1, x1, #64
309         b.ne    1b
311         mov     x7, SWAPPER_MM_MMUFLAGS
313         /*
314          * Create the identity mapping.
315          */
316         adrp    x0, idmap_pg_dir
317         adrp    x3, __idmap_text_start          // __pa(__idmap_text_start)
319         /*
320          * VA_BITS may be too small to allow for an ID mapping to be created
321          * that covers system RAM if that is located sufficiently high in the
322          * physical address space. So for the ID map, use an extended virtual
323          * range in that case, and configure an additional translation level
324          * if needed.
325          *
326          * Calculate the maximum allowed value for TCR_EL1.T0SZ so that the
327          * entire ID map region can be mapped. As T0SZ == (64 - #bits used),
328          * this number conveniently equals the number of leading zeroes in
329          * the physical address of __idmap_text_end.
330          */
331         adrp    x5, __idmap_text_end
332         clz     x5, x5
333         cmp     x5, TCR_T0SZ(VA_BITS)   // default T0SZ small enough?
334         b.ge    1f                      // .. then skip VA range extension
336         adr_l   x6, idmap_t0sz
337         str     x5, [x6]
338         dmb     sy
339         dc      ivac, x6                // Invalidate potentially stale cache line
341 #if (VA_BITS < 48)
342 #define EXTRA_SHIFT     (PGDIR_SHIFT + PAGE_SHIFT - 3)
343 #define EXTRA_PTRS      (1 << (PHYS_MASK_SHIFT - EXTRA_SHIFT))
345         /*
346          * If VA_BITS < 48, we have to configure an additional table level.
347          * First, we have to verify our assumption that the current value of
348          * VA_BITS was chosen such that all translation levels are fully
349          * utilised, and that lowering T0SZ will always result in an additional
350          * translation level to be configured.
351          */
352 #if VA_BITS != EXTRA_SHIFT
353 #error "Mismatch between VA_BITS and page size/number of translation levels"
354 #endif
356         mov     x4, EXTRA_PTRS
357         create_table_entry x0, x3, EXTRA_SHIFT, x4, x5, x6
358 #else
359         /*
360          * If VA_BITS == 48, we don't have to configure an additional
361          * translation level, but the top-level table has more entries.
362          */
363         mov     x4, #1 << (PHYS_MASK_SHIFT - PGDIR_SHIFT)
364         str_l   x4, idmap_ptrs_per_pgd, x5
365 #endif
367         ldr_l   x4, idmap_ptrs_per_pgd
368         mov     x5, x3                          // __pa(__idmap_text_start)
369         adr_l   x6, __idmap_text_end            // __pa(__idmap_text_end)
371         map_memory x0, x1, x3, x6, x7, x3, x4, x10, x11, x12, x13, x14
373         /*
374          * Map the kernel image (starting with PHYS_OFFSET).
375          */
376         adrp    x0, swapper_pg_dir
377         mov_q   x5, KIMAGE_VADDR + TEXT_OFFSET  // compile time __va(_text)
378         add     x5, x5, x23                     // add KASLR displacement
379         mov     x4, PTRS_PER_PGD
380         adrp    x6, _end                        // runtime __pa(_end)
381         adrp    x3, _text                       // runtime __pa(_text)
382         sub     x6, x6, x3                      // _end - _text
383         add     x6, x6, x5                      // runtime __va(_end)
385         map_memory x0, x1, x5, x6, x7, x3, x4, x10, x11, x12, x13, x14
387         /*
388          * Since the page tables have been populated with non-cacheable
389          * accesses (MMU disabled), invalidate the idmap and swapper page
390          * tables again to remove any speculatively loaded cache lines.
391          */
392         adrp    x0, idmap_pg_dir
393         adrp    x1, swapper_pg_end
394         sub     x1, x1, x0
395         dmb     sy
396         bl      __inval_dcache_area
398         ret     x28
399 ENDPROC(__create_page_tables)
400         .ltorg
403  * The following fragment of code is executed with the MMU enabled.
405  *   x0 = __PHYS_OFFSET
406  */
407 __primary_switched:
408         adrp    x4, init_thread_union
409         add     sp, x4, #THREAD_SIZE
410         adr_l   x5, init_task
411         msr     sp_el0, x5                      // Save thread_info
413         adr_l   x8, vectors                     // load VBAR_EL1 with virtual
414         msr     vbar_el1, x8                    // vector table address
415         isb
417         stp     xzr, x30, [sp, #-16]!
418         mov     x29, sp
420         str_l   x21, __fdt_pointer, x5          // Save FDT pointer
422         ldr_l   x4, kimage_vaddr                // Save the offset between
423         sub     x4, x4, x0                      // the kernel virtual and
424         str_l   x4, kimage_voffset, x5          // physical mappings
426         // Clear BSS
427         adr_l   x0, __bss_start
428         mov     x1, xzr
429         adr_l   x2, __bss_stop
430         sub     x2, x2, x0
431         bl      __pi_memset
432         dsb     ishst                           // Make zero page visible to PTW
434 #ifdef CONFIG_KASAN
435         bl      kasan_early_init
436 #endif
437 #ifdef CONFIG_RANDOMIZE_BASE
438         tst     x23, ~(MIN_KIMG_ALIGN - 1)      // already running randomized?
439         b.ne    0f
440         mov     x0, x21                         // pass FDT address in x0
441         bl      kaslr_early_init                // parse FDT for KASLR options
442         cbz     x0, 0f                          // KASLR disabled? just proceed
443         orr     x23, x23, x0                    // record KASLR offset
444         ldp     x29, x30, [sp], #16             // we must enable KASLR, return
445         ret                                     // to __primary_switch()
447 #endif
448         add     sp, sp, #16
449         mov     x29, #0
450         mov     x30, #0
451         b       start_kernel
452 ENDPROC(__primary_switched)
455  * end early head section, begin head code that is also used for
456  * hotplug and needs to have the same protections as the text region
457  */
458         .section ".idmap.text","awx"
460 ENTRY(kimage_vaddr)
461         .quad           _text - TEXT_OFFSET
464  * If we're fortunate enough to boot at EL2, ensure that the world is
465  * sane before dropping to EL1.
467  * Returns either BOOT_CPU_MODE_EL1 or BOOT_CPU_MODE_EL2 in w0 if
468  * booted in EL1 or EL2 respectively.
469  */
470 ENTRY(el2_setup)
471         msr     SPsel, #1                       // We want to use SP_EL{1,2}
472         mrs     x0, CurrentEL
473         cmp     x0, #CurrentEL_EL2
474         b.eq    1f
475         mov_q   x0, (SCTLR_EL1_RES1 | ENDIAN_SET_EL1)
476         msr     sctlr_el1, x0
477         mov     w0, #BOOT_CPU_MODE_EL1          // This cpu booted in EL1
478         isb
479         ret
481 1:      mov_q   x0, (SCTLR_EL2_RES1 | ENDIAN_SET_EL2)
482         msr     sctlr_el2, x0
484 #ifdef CONFIG_ARM64_VHE
485         /*
486          * Check for VHE being present. For the rest of the EL2 setup,
487          * x2 being non-zero indicates that we do have VHE, and that the
488          * kernel is intended to run at EL2.
489          */
490         mrs     x2, id_aa64mmfr1_el1
491         ubfx    x2, x2, #8, #4
492 #else
493         mov     x2, xzr
494 #endif
496         /* Hyp configuration. */
497         mov     x0, #HCR_RW                     // 64-bit EL1
498         cbz     x2, set_hcr
499         orr     x0, x0, #HCR_TGE                // Enable Host Extensions
500         orr     x0, x0, #HCR_E2H
501 set_hcr:
502         msr     hcr_el2, x0
503         isb
505         /*
506          * Allow Non-secure EL1 and EL0 to access physical timer and counter.
507          * This is not necessary for VHE, since the host kernel runs in EL2,
508          * and EL0 accesses are configured in the later stage of boot process.
509          * Note that when HCR_EL2.E2H == 1, CNTHCTL_EL2 has the same bit layout
510          * as CNTKCTL_EL1, and CNTKCTL_EL1 accessing instructions are redefined
511          * to access CNTHCTL_EL2. This allows the kernel designed to run at EL1
512          * to transparently mess with the EL0 bits via CNTKCTL_EL1 access in
513          * EL2.
514          */
515         cbnz    x2, 1f
516         mrs     x0, cnthctl_el2
517         orr     x0, x0, #3                      // Enable EL1 physical timers
518         msr     cnthctl_el2, x0
520         msr     cntvoff_el2, xzr                // Clear virtual offset
522 #ifdef CONFIG_ARM_GIC_V3
523         /* GICv3 system register access */
524         mrs     x0, id_aa64pfr0_el1
525         ubfx    x0, x0, #24, #4
526         cmp     x0, #1
527         b.ne    3f
529         mrs_s   x0, SYS_ICC_SRE_EL2
530         orr     x0, x0, #ICC_SRE_EL2_SRE        // Set ICC_SRE_EL2.SRE==1
531         orr     x0, x0, #ICC_SRE_EL2_ENABLE     // Set ICC_SRE_EL2.Enable==1
532         msr_s   SYS_ICC_SRE_EL2, x0
533         isb                                     // Make sure SRE is now set
534         mrs_s   x0, SYS_ICC_SRE_EL2             // Read SRE back,
535         tbz     x0, #0, 3f                      // and check that it sticks
536         msr_s   SYS_ICH_HCR_EL2, xzr            // Reset ICC_HCR_EL2 to defaults
539 #endif
541         /* Populate ID registers. */
542         mrs     x0, midr_el1
543         mrs     x1, mpidr_el1
544         msr     vpidr_el2, x0
545         msr     vmpidr_el2, x1
547 #ifdef CONFIG_COMPAT
548         msr     hstr_el2, xzr                   // Disable CP15 traps to EL2
549 #endif
551         /* EL2 debug */
552         mrs     x1, id_aa64dfr0_el1             // Check ID_AA64DFR0_EL1 PMUVer
553         sbfx    x0, x1, #8, #4
554         cmp     x0, #1
555         b.lt    4f                              // Skip if no PMU present
556         mrs     x0, pmcr_el0                    // Disable debug access traps
557         ubfx    x0, x0, #11, #5                 // to EL2 and allow access to
559         csel    x3, xzr, x0, lt                 // all PMU counters from EL1
561         /* Statistical profiling */
562         ubfx    x0, x1, #32, #4                 // Check ID_AA64DFR0_EL1 PMSVer
563         cbz     x0, 7f                          // Skip if SPE not present
564         cbnz    x2, 6f                          // VHE?
565         mrs_s   x4, SYS_PMBIDR_EL1              // If SPE available at EL2,
566         and     x4, x4, #(1 << SYS_PMBIDR_EL1_P_SHIFT)
567         cbnz    x4, 5f                          // then permit sampling of physical
568         mov     x4, #(1 << SYS_PMSCR_EL2_PCT_SHIFT | \
569                       1 << SYS_PMSCR_EL2_PA_SHIFT)
570         msr_s   SYS_PMSCR_EL2, x4               // addresses and physical counter
572         mov     x1, #(MDCR_EL2_E2PB_MASK << MDCR_EL2_E2PB_SHIFT)
573         orr     x3, x3, x1                      // If we don't have VHE, then
574         b       7f                              // use EL1&0 translation.
575 6:                                              // For VHE, use EL2 translation
576         orr     x3, x3, #MDCR_EL2_TPMS          // and disable access from EL1
578         msr     mdcr_el2, x3                    // Configure debug traps
580         /* LORegions */
581         mrs     x1, id_aa64mmfr1_el1
582         ubfx    x0, x1, #ID_AA64MMFR1_LOR_SHIFT, 4
583         cbz     x0, 1f
584         msr_s   SYS_LORC_EL1, xzr
587         /* Stage-2 translation */
588         msr     vttbr_el2, xzr
590         cbz     x2, install_el2_stub
592         mov     w0, #BOOT_CPU_MODE_EL2          // This CPU booted in EL2
593         isb
594         ret
596 install_el2_stub:
597         /*
598          * When VHE is not in use, early init of EL2 and EL1 needs to be
599          * done here.
600          * When VHE _is_ in use, EL1 will not be used in the host and
601          * requires no configuration, and all non-hyp-specific EL2 setup
602          * will be done via the _EL1 system register aliases in __cpu_setup.
603          */
604         mov_q   x0, (SCTLR_EL1_RES1 | ENDIAN_SET_EL1)
605         msr     sctlr_el1, x0
607         /* Coprocessor traps. */
608         mov     x0, #0x33ff
609         msr     cptr_el2, x0                    // Disable copro. traps to EL2
611         /* SVE register access */
612         mrs     x1, id_aa64pfr0_el1
613         ubfx    x1, x1, #ID_AA64PFR0_SVE_SHIFT, #4
614         cbz     x1, 7f
616         bic     x0, x0, #CPTR_EL2_TZ            // Also disable SVE traps
617         msr     cptr_el2, x0                    // Disable copro. traps to EL2
618         isb
619         mov     x1, #ZCR_ELx_LEN_MASK           // SVE: Enable full vector
620         msr_s   SYS_ZCR_EL2, x1                 // length for EL1.
622         /* Hypervisor stub */
623 7:      adr_l   x0, __hyp_stub_vectors
624         msr     vbar_el2, x0
626         /* spsr */
627         mov     x0, #(PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | PSR_A_BIT | PSR_D_BIT |\
628                       PSR_MODE_EL1h)
629         msr     spsr_el2, x0
630         msr     elr_el2, lr
631         mov     w0, #BOOT_CPU_MODE_EL2          // This CPU booted in EL2
632         eret
633 ENDPROC(el2_setup)
636  * Sets the __boot_cpu_mode flag depending on the CPU boot mode passed
637  * in w0. See arch/arm64/include/asm/virt.h for more info.
638  */
639 set_cpu_boot_mode_flag:
640         adr_l   x1, __boot_cpu_mode
641         cmp     w0, #BOOT_CPU_MODE_EL2
642         b.ne    1f
643         add     x1, x1, #4
644 1:      str     w0, [x1]                        // This CPU has booted in EL1
645         dmb     sy
646         dc      ivac, x1                        // Invalidate potentially stale cache line
647         ret
648 ENDPROC(set_cpu_boot_mode_flag)
651  * These values are written with the MMU off, but read with the MMU on.
652  * Writers will invalidate the corresponding address, discarding up to a
653  * 'Cache Writeback Granule' (CWG) worth of data. The linker script ensures
654  * sufficient alignment that the CWG doesn't overlap another section.
655  */
656         .pushsection ".mmuoff.data.write", "aw"
658  * We need to find out the CPU boot mode long after boot, so we need to
659  * store it in a writable variable.
661  * This is not in .bss, because we set it sufficiently early that the boot-time
662  * zeroing of .bss would clobber it.
663  */
664 ENTRY(__boot_cpu_mode)
665         .long   BOOT_CPU_MODE_EL2
666         .long   BOOT_CPU_MODE_EL1
668  * The booting CPU updates the failed status @__early_cpu_boot_status,
669  * with MMU turned off.
670  */
671 ENTRY(__early_cpu_boot_status)
672         .long   0
674         .popsection
676         /*
677          * This provides a "holding pen" for platforms to hold all secondary
678          * cores are held until we're ready for them to initialise.
679          */
680 ENTRY(secondary_holding_pen)
681         bl      el2_setup                       // Drop to EL1, w0=cpu_boot_mode
682         bl      set_cpu_boot_mode_flag
683         mrs     x0, mpidr_el1
684         mov_q   x1, MPIDR_HWID_BITMASK
685         and     x0, x0, x1
686         adr_l   x3, secondary_holding_pen_release
687 pen:    ldr     x4, [x3]
688         cmp     x4, x0
689         b.eq    secondary_startup
690         wfe
691         b       pen
692 ENDPROC(secondary_holding_pen)
694         /*
695          * Secondary entry point that jumps straight into the kernel. Only to
696          * be used where CPUs are brought online dynamically by the kernel.
697          */
698 ENTRY(secondary_entry)
699         bl      el2_setup                       // Drop to EL1
700         bl      set_cpu_boot_mode_flag
701         b       secondary_startup
702 ENDPROC(secondary_entry)
704 secondary_startup:
705         /*
706          * Common entry point for secondary CPUs.
707          */
708         bl      __cpu_setup                     // initialise processor
709         bl      __enable_mmu
710         ldr     x8, =__secondary_switched
711         br      x8
712 ENDPROC(secondary_startup)
714 __secondary_switched:
715         adr_l   x5, vectors
716         msr     vbar_el1, x5
717         isb
719         adr_l   x0, secondary_data
720         ldr     x1, [x0, #CPU_BOOT_STACK]       // get secondary_data.stack
721         mov     sp, x1
722         ldr     x2, [x0, #CPU_BOOT_TASK]
723         msr     sp_el0, x2
724         mov     x29, #0
725         mov     x30, #0
726         b       secondary_start_kernel
727 ENDPROC(__secondary_switched)
730  * The booting CPU updates the failed status @__early_cpu_boot_status,
731  * with MMU turned off.
733  * update_early_cpu_boot_status tmp, status
734  *  - Corrupts tmp1, tmp2
735  *  - Writes 'status' to __early_cpu_boot_status and makes sure
736  *    it is committed to memory.
737  */
739         .macro  update_early_cpu_boot_status status, tmp1, tmp2
740         mov     \tmp2, #\status
741         adr_l   \tmp1, __early_cpu_boot_status
742         str     \tmp2, [\tmp1]
743         dmb     sy
744         dc      ivac, \tmp1                     // Invalidate potentially stale cache line
745         .endm
748  * Enable the MMU.
750  *  x0  = SCTLR_EL1 value for turning on the MMU.
752  * Returns to the caller via x30/lr. This requires the caller to be covered
753  * by the .idmap.text section.
755  * Checks if the selected granule size is supported by the CPU.
756  * If it isn't, park the CPU
757  */
758 ENTRY(__enable_mmu)
759         mrs     x1, ID_AA64MMFR0_EL1
760         ubfx    x2, x1, #ID_AA64MMFR0_TGRAN_SHIFT, 4
761         cmp     x2, #ID_AA64MMFR0_TGRAN_SUPPORTED
762         b.ne    __no_granule_support
763         update_early_cpu_boot_status 0, x1, x2
764         adrp    x1, idmap_pg_dir
765         adrp    x2, swapper_pg_dir
766         phys_to_ttbr x3, x1
767         phys_to_ttbr x4, x2
768         msr     ttbr0_el1, x3                   // load TTBR0
769         msr     ttbr1_el1, x4                   // load TTBR1
770         isb
771         msr     sctlr_el1, x0
772         isb
773         /*
774          * Invalidate the local I-cache so that any instructions fetched
775          * speculatively from the PoC are discarded, since they may have
776          * been dynamically patched at the PoU.
777          */
778         ic      iallu
779         dsb     nsh
780         isb
781         ret
782 ENDPROC(__enable_mmu)
784 __no_granule_support:
785         /* Indicate that this CPU can't boot and is stuck in the kernel */
786         update_early_cpu_boot_status CPU_STUCK_IN_KERNEL, x1, x2
788         wfe
789         wfi
790         b       1b
791 ENDPROC(__no_granule_support)
793 #ifdef CONFIG_RELOCATABLE
794 __relocate_kernel:
795         /*
796          * Iterate over each entry in the relocation table, and apply the
797          * relocations in place.
798          */
799         ldr     w9, =__rela_offset              // offset to reloc table
800         ldr     w10, =__rela_size               // size of reloc table
802         mov_q   x11, KIMAGE_VADDR               // default virtual offset
803         add     x11, x11, x23                   // actual virtual offset
804         add     x9, x9, x11                     // __va(.rela)
805         add     x10, x9, x10                    // __va(.rela) + sizeof(.rela)
807 0:      cmp     x9, x10
808         b.hs    1f
809         ldp     x11, x12, [x9], #24
810         ldr     x13, [x9, #-8]
811         cmp     w12, #R_AARCH64_RELATIVE
812         b.ne    0b
813         add     x13, x13, x23                   // relocate
814         str     x13, [x11, x23]
815         b       0b
816 1:      ret
817 ENDPROC(__relocate_kernel)
818 #endif
820 __primary_switch:
821 #ifdef CONFIG_RANDOMIZE_BASE
822         mov     x19, x0                         // preserve new SCTLR_EL1 value
823         mrs     x20, sctlr_el1                  // preserve old SCTLR_EL1 value
824 #endif
826         bl      __enable_mmu
827 #ifdef CONFIG_RELOCATABLE
828         bl      __relocate_kernel
829 #ifdef CONFIG_RANDOMIZE_BASE
830         ldr     x8, =__primary_switched
831         adrp    x0, __PHYS_OFFSET
832         blr     x8
834         /*
835          * If we return here, we have a KASLR displacement in x23 which we need
836          * to take into account by discarding the current kernel mapping and
837          * creating a new one.
838          */
839         pre_disable_mmu_workaround
840         msr     sctlr_el1, x20                  // disable the MMU
841         isb
842         bl      __create_page_tables            // recreate kernel mapping
844         tlbi    vmalle1                         // Remove any stale TLB entries
845         dsb     nsh
847         msr     sctlr_el1, x19                  // re-enable the MMU
848         isb
849         ic      iallu                           // flush instructions fetched
850         dsb     nsh                             // via old mapping
851         isb
853         bl      __relocate_kernel
854 #endif
855 #endif
856         ldr     x8, =__primary_switched
857         adrp    x0, __PHYS_OFFSET
858         br      x8
859 ENDPROC(__primary_switch)