Linux 2.6.31.6
[linux/fpc-iii.git] / arch / powerpc / kernel / head_8xx.S
blob52ff8c53b93c0da349fb3f126e61a39fdfa8eec6
1 /*
2  *  PowerPC version
3  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
4  *  Rewritten by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu) for PReP
5  *    Copyright (C) 1996 Cort Dougan <cort@cs.nmt.edu>
6  *  Low-level exception handlers and MMU support
7  *  rewritten by Paul Mackerras.
8  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras.
9  *  MPC8xx modifications by Dan Malek
10  *    Copyright (C) 1997 Dan Malek (dmalek@jlc.net).
11  *
12  *  This file contains low-level support and setup for PowerPC 8xx
13  *  embedded processors, including trap and interrupt dispatch.
14  *
15  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
16  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
17  *  as published by the Free Software Foundation; either version
18  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
19  *
20  */
22 #include <linux/init.h>
23 #include <asm/processor.h>
24 #include <asm/page.h>
25 #include <asm/mmu.h>
26 #include <asm/cache.h>
27 #include <asm/pgtable.h>
28 #include <asm/cputable.h>
29 #include <asm/thread_info.h>
30 #include <asm/ppc_asm.h>
31 #include <asm/asm-offsets.h>
33 /* Macro to make the code more readable. */
34 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
35 #define DO_8xx_CPU6(val, reg)   \
36         li      reg, val;       \
37         stw     reg, 12(r0);    \
38         lwz     reg, 12(r0);
39 #else
40 #define DO_8xx_CPU6(val, reg)
41 #endif
42         __HEAD
43 _ENTRY(_stext);
44 _ENTRY(_start);
46 /* MPC8xx
47  * This port was done on an MBX board with an 860.  Right now I only
48  * support an ELF compressed (zImage) boot from EPPC-Bug because the
49  * code there loads up some registers before calling us:
50  *   r3: ptr to board info data
51  *   r4: initrd_start or if no initrd then 0
52  *   r5: initrd_end - unused if r4 is 0
53  *   r6: Start of command line string
54  *   r7: End of command line string
55  *
56  * I decided to use conditional compilation instead of checking PVR and
57  * adding more processor specific branches around code I don't need.
58  * Since this is an embedded processor, I also appreciate any memory
59  * savings I can get.
60  *
61  * The MPC8xx does not have any BATs, but it supports large page sizes.
62  * We first initialize the MMU to support 8M byte pages, then load one
63  * entry into each of the instruction and data TLBs to map the first
64  * 8M 1:1.  I also mapped an additional I/O space 1:1 so we can get to
65  * the "internal" processor registers before MMU_init is called.
66  *
67  * The TLB code currently contains a major hack.  Since I use the condition
68  * code register, I have to save and restore it.  I am out of registers, so
69  * I just store it in memory location 0 (the TLB handlers are not reentrant).
70  * To avoid making any decisions, I need to use the "segment" valid bit
71  * in the first level table, but that would require many changes to the
72  * Linux page directory/table functions that I don't want to do right now.
73  *
74  * I used to use SPRG2 for a temporary register in the TLB handler, but it
75  * has since been put to other uses.  I now use a hack to save a register
76  * and the CCR at memory location 0.....Someday I'll fix this.....
77  *      -- Dan
78  */
79         .globl  __start
80 __start:
81         mr      r31,r3                  /* save parameters */
82         mr      r30,r4
83         mr      r29,r5
84         mr      r28,r6
85         mr      r27,r7
87         /* We have to turn on the MMU right away so we get cache modes
88          * set correctly.
89          */
90         bl      initial_mmu
92 /* We now have the lower 8 Meg mapped into TLB entries, and the caches
93  * ready to work.
94  */
96 turn_on_mmu:
97         mfmsr   r0
98         ori     r0,r0,MSR_DR|MSR_IR
99         mtspr   SPRN_SRR1,r0
100         lis     r0,start_here@h
101         ori     r0,r0,start_here@l
102         mtspr   SPRN_SRR0,r0
103         SYNC
104         rfi                             /* enables MMU */
107  * Exception entry code.  This code runs with address translation
108  * turned off, i.e. using physical addresses.
109  * We assume sprg3 has the physical address of the current
110  * task's thread_struct.
111  */
112 #define EXCEPTION_PROLOG        \
113         mtspr   SPRN_SPRG0,r10; \
114         mtspr   SPRN_SPRG1,r11; \
115         mfcr    r10;            \
116         EXCEPTION_PROLOG_1;     \
117         EXCEPTION_PROLOG_2
119 #define EXCEPTION_PROLOG_1      \
120         mfspr   r11,SPRN_SRR1;          /* check whether user or kernel */ \
121         andi.   r11,r11,MSR_PR; \
122         tophys(r11,r1);                 /* use tophys(r1) if kernel */ \
123         beq     1f;             \
124         mfspr   r11,SPRN_SPRG3; \
125         lwz     r11,THREAD_INFO-THREAD(r11);    \
126         addi    r11,r11,THREAD_SIZE;    \
127         tophys(r11,r11);        \
128 1:      subi    r11,r11,INT_FRAME_SIZE  /* alloc exc. frame */
131 #define EXCEPTION_PROLOG_2      \
132         CLR_TOP32(r11);         \
133         stw     r10,_CCR(r11);          /* save registers */ \
134         stw     r12,GPR12(r11); \
135         stw     r9,GPR9(r11);   \
136         mfspr   r10,SPRN_SPRG0; \
137         stw     r10,GPR10(r11); \
138         mfspr   r12,SPRN_SPRG1; \
139         stw     r12,GPR11(r11); \
140         mflr    r10;            \
141         stw     r10,_LINK(r11); \
142         mfspr   r12,SPRN_SRR0;  \
143         mfspr   r9,SPRN_SRR1;   \
144         stw     r1,GPR1(r11);   \
145         stw     r1,0(r11);      \
146         tovirt(r1,r11);                 /* set new kernel sp */ \
147         li      r10,MSR_KERNEL & ~(MSR_IR|MSR_DR); /* can take exceptions */ \
148         MTMSRD(r10);                    /* (except for mach check in rtas) */ \
149         stw     r0,GPR0(r11);   \
150         SAVE_4GPRS(3, r11);     \
151         SAVE_2GPRS(7, r11)
154  * Note: code which follows this uses cr0.eq (set if from kernel),
155  * r11, r12 (SRR0), and r9 (SRR1).
157  * Note2: once we have set r1 we are in a position to take exceptions
158  * again, and we could thus set MSR:RI at that point.
159  */
162  * Exception vectors.
163  */
164 #define EXCEPTION(n, label, hdlr, xfer)         \
165         . = n;                                  \
166 label:                                          \
167         EXCEPTION_PROLOG;                       \
168         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD;     \
169         xfer(n, hdlr)
171 #define EXC_XFER_TEMPLATE(n, hdlr, trap, copyee, tfer, ret)     \
172         li      r10,trap;                                       \
173         stw     r10,_TRAP(r11);                                 \
174         li      r10,MSR_KERNEL;                                 \
175         copyee(r10, r9);                                        \
176         bl      tfer;                                           \
177 i##n:                                                           \
178         .long   hdlr;                                           \
179         .long   ret
181 #define COPY_EE(d, s)           rlwimi d,s,0,16,16
182 #define NOCOPY(d, s)
184 #define EXC_XFER_STD(n, hdlr)           \
185         EXC_XFER_TEMPLATE(n, hdlr, n, NOCOPY, transfer_to_handler_full, \
186                           ret_from_except_full)
188 #define EXC_XFER_LITE(n, hdlr)          \
189         EXC_XFER_TEMPLATE(n, hdlr, n+1, NOCOPY, transfer_to_handler, \
190                           ret_from_except)
192 #define EXC_XFER_EE(n, hdlr)            \
193         EXC_XFER_TEMPLATE(n, hdlr, n, COPY_EE, transfer_to_handler_full, \
194                           ret_from_except_full)
196 #define EXC_XFER_EE_LITE(n, hdlr)       \
197         EXC_XFER_TEMPLATE(n, hdlr, n+1, COPY_EE, transfer_to_handler, \
198                           ret_from_except)
200 /* System reset */
201         EXCEPTION(0x100, Reset, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
203 /* Machine check */
204         . = 0x200
205 MachineCheck:
206         EXCEPTION_PROLOG
207         mfspr r4,SPRN_DAR
208         stw r4,_DAR(r11)
209         mfspr r5,SPRN_DSISR
210         stw r5,_DSISR(r11)
211         addi r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
212         EXC_XFER_STD(0x200, machine_check_exception)
214 /* Data access exception.
215  * This is "never generated" by the MPC8xx.  We jump to it for other
216  * translation errors.
217  */
218         . = 0x300
219 DataAccess:
220         EXCEPTION_PROLOG
221         mfspr   r10,SPRN_DSISR
222         stw     r10,_DSISR(r11)
223         mr      r5,r10
224         mfspr   r4,SPRN_DAR
225         EXC_XFER_EE_LITE(0x300, handle_page_fault)
227 /* Instruction access exception.
228  * This is "never generated" by the MPC8xx.  We jump to it for other
229  * translation errors.
230  */
231         . = 0x400
232 InstructionAccess:
233         EXCEPTION_PROLOG
234         mr      r4,r12
235         mr      r5,r9
236         EXC_XFER_EE_LITE(0x400, handle_page_fault)
238 /* External interrupt */
239         EXCEPTION(0x500, HardwareInterrupt, do_IRQ, EXC_XFER_LITE)
241 /* Alignment exception */
242         . = 0x600
243 Alignment:
244         EXCEPTION_PROLOG
245         mfspr   r4,SPRN_DAR
246         stw     r4,_DAR(r11)
247         mfspr   r5,SPRN_DSISR
248         stw     r5,_DSISR(r11)
249         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
250         EXC_XFER_EE(0x600, alignment_exception)
252 /* Program check exception */
253         EXCEPTION(0x700, ProgramCheck, program_check_exception, EXC_XFER_STD)
255 /* No FPU on MPC8xx.  This exception is not supposed to happen.
257         EXCEPTION(0x800, FPUnavailable, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
259 /* Decrementer */
260         EXCEPTION(0x900, Decrementer, timer_interrupt, EXC_XFER_LITE)
262         EXCEPTION(0xa00, Trap_0a, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
263         EXCEPTION(0xb00, Trap_0b, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
265 /* System call */
266         . = 0xc00
267 SystemCall:
268         EXCEPTION_PROLOG
269         EXC_XFER_EE_LITE(0xc00, DoSyscall)
271 /* Single step - not used on 601 */
272         EXCEPTION(0xd00, SingleStep, single_step_exception, EXC_XFER_STD)
273         EXCEPTION(0xe00, Trap_0e, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
274         EXCEPTION(0xf00, Trap_0f, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
276 /* On the MPC8xx, this is a software emulation interrupt.  It occurs
277  * for all unimplemented and illegal instructions.
278  */
279         EXCEPTION(0x1000, SoftEmu, SoftwareEmulation, EXC_XFER_STD)
281         . = 0x1100
283  * For the MPC8xx, this is a software tablewalk to load the instruction
284  * TLB.  It is modelled after the example in the Motorola manual.  The task
285  * switch loads the M_TWB register with the pointer to the first level table.
286  * If we discover there is no second level table (value is zero) or if there
287  * is an invalid pte, we load that into the TLB, which causes another fault
288  * into the TLB Error interrupt where we can handle such problems.
289  * We have to use the MD_xxx registers for the tablewalk because the
290  * equivalent MI_xxx registers only perform the attribute functions.
291  */
292 InstructionTLBMiss:
293 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
294         stw     r3, 8(r0)
295 #endif
296         DO_8xx_CPU6(0x3f80, r3)
297         mtspr   SPRN_M_TW, r10  /* Save a couple of working registers */
298         mfcr    r10
299         stw     r10, 0(r0)
300         stw     r11, 4(r0)
301         mfspr   r10, SPRN_SRR0  /* Get effective address of fault */
302 #ifdef CONFIG_8xx_CPU15
303         addi    r11, r10, 0x1000
304         tlbie   r11
305         addi    r11, r10, -0x1000
306         tlbie   r11
307 #endif
308         DO_8xx_CPU6(0x3780, r3)
309         mtspr   SPRN_MD_EPN, r10        /* Have to use MD_EPN for walk, MI_EPN can't */
310         mfspr   r10, SPRN_M_TWB /* Get level 1 table entry address */
312         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
313          * kernel page tables.
314          */
315         andi.   r11, r10, 0x0800        /* Address >= 0x80000000 */
316         beq     3f
317         lis     r11, swapper_pg_dir@h
318         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
319         rlwimi  r10, r11, 0, 2, 19
321         lwz     r11, 0(r10)     /* Get the level 1 entry */
322         rlwinm. r10, r11,0,0,19 /* Extract page descriptor page address */
323         beq     2f              /* If zero, don't try to find a pte */
325         /* We have a pte table, so load the MI_TWC with the attributes
326          * for this "segment."
327          */
328         ori     r11,r11,1               /* Set valid bit */
329         DO_8xx_CPU6(0x2b80, r3)
330         mtspr   SPRN_MI_TWC, r11        /* Set segment attributes */
331         DO_8xx_CPU6(0x3b80, r3)
332         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11        /* Load pte table base address */
333         mfspr   r11, SPRN_MD_TWC        /* ....and get the pte address */
334         lwz     r10, 0(r11)     /* Get the pte */
336 #ifdef CONFIG_SWAP
337         /* do not set the _PAGE_ACCESSED bit of a non-present page */
338         andi.   r11, r10, _PAGE_PRESENT
339         beq     4f
340         ori     r10, r10, _PAGE_ACCESSED
341         mfspr   r11, SPRN_MD_TWC        /* get the pte address again */
342         stw     r10, 0(r11)
344 #else
345         ori     r10, r10, _PAGE_ACCESSED
346         stw     r10, 0(r11)
347 #endif
349         /* The Linux PTE won't go exactly into the MMU TLB.
350          * Software indicator bits 21, 22 and 28 must be clear.
351          * Software indicator bits 24, 25, 26, and 27 must be
352          * set.  All other Linux PTE bits control the behavior
353          * of the MMU.
354          */
355 2:      li      r11, 0x00f0
356         rlwimi  r10, r11, 0, 24, 28     /* Set 24-27, clear 28 */
357         DO_8xx_CPU6(0x2d80, r3)
358         mtspr   SPRN_MI_RPN, r10        /* Update TLB entry */
360         mfspr   r10, SPRN_M_TW  /* Restore registers */
361         lwz     r11, 0(r0)
362         mtcr    r11
363         lwz     r11, 4(r0)
364 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
365         lwz     r3, 8(r0)
366 #endif
367         rfi
369         . = 0x1200
370 DataStoreTLBMiss:
371 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
372         stw     r3, 8(r0)
373 #endif
374         DO_8xx_CPU6(0x3f80, r3)
375         mtspr   SPRN_M_TW, r10  /* Save a couple of working registers */
376         mfcr    r10
377         stw     r10, 0(r0)
378         stw     r11, 4(r0)
379         mfspr   r10, SPRN_M_TWB /* Get level 1 table entry address */
381         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
382          * kernel page tables.
383          */
384         andi.   r11, r10, 0x0800
385         beq     3f
386         lis     r11, swapper_pg_dir@h
387         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
388         rlwimi  r10, r11, 0, 2, 19
390         lwz     r11, 0(r10)     /* Get the level 1 entry */
391         rlwinm. r10, r11,0,0,19 /* Extract page descriptor page address */
392         beq     2f              /* If zero, don't try to find a pte */
394         /* We have a pte table, so load fetch the pte from the table.
395          */
396         ori     r11, r11, 1     /* Set valid bit in physical L2 page */
397         DO_8xx_CPU6(0x3b80, r3)
398         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11        /* Load pte table base address */
399         mfspr   r10, SPRN_MD_TWC        /* ....and get the pte address */
400         lwz     r10, 0(r10)     /* Get the pte */
402         /* Insert the Guarded flag into the TWC from the Linux PTE.
403          * It is bit 27 of both the Linux PTE and the TWC (at least
404          * I got that right :-).  It will be better when we can put
405          * this into the Linux pgd/pmd and load it in the operation
406          * above.
407          */
408         rlwimi  r11, r10, 0, 27, 27
409         DO_8xx_CPU6(0x3b80, r3)
410         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11
412 #ifdef CONFIG_SWAP
413         /* do not set the _PAGE_ACCESSED bit of a non-present page */
414         andi.   r11, r10, _PAGE_PRESENT
415         beq     4f
416         ori     r10, r10, _PAGE_ACCESSED
418         /* and update pte in table */
419 #else
420         ori     r10, r10, _PAGE_ACCESSED
421 #endif
422         mfspr   r11, SPRN_MD_TWC        /* get the pte address again */
423         stw     r10, 0(r11)
425         /* The Linux PTE won't go exactly into the MMU TLB.
426          * Software indicator bits 21, 22 and 28 must be clear.
427          * Software indicator bits 24, 25, 26, and 27 must be
428          * set.  All other Linux PTE bits control the behavior
429          * of the MMU.
430          */
431 2:      li      r11, 0x00f0
432         rlwimi  r10, r11, 0, 24, 28     /* Set 24-27, clear 28 */
433         DO_8xx_CPU6(0x3d80, r3)
434         mtspr   SPRN_MD_RPN, r10        /* Update TLB entry */
436         mfspr   r10, SPRN_M_TW  /* Restore registers */
437         lwz     r11, 0(r0)
438         mtcr    r11
439         lwz     r11, 4(r0)
440 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
441         lwz     r3, 8(r0)
442 #endif
443         rfi
445 /* This is an instruction TLB error on the MPC8xx.  This could be due
446  * to many reasons, such as executing guarded memory or illegal instruction
447  * addresses.  There is nothing to do but handle a big time error fault.
448  */
449         . = 0x1300
450 InstructionTLBError:
451         b       InstructionAccess
453 /* This is the data TLB error on the MPC8xx.  This could be due to
454  * many reasons, including a dirty update to a pte.  We can catch that
455  * one here, but anything else is an error.  First, we track down the
456  * Linux pte.  If it is valid, write access is allowed, but the
457  * page dirty bit is not set, we will set it and reload the TLB.  For
458  * any other case, we bail out to a higher level function that can
459  * handle it.
460  */
461         . = 0x1400
462 DataTLBError:
463 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
464         stw     r3, 8(r0)
465 #endif
466         DO_8xx_CPU6(0x3f80, r3)
467         mtspr   SPRN_M_TW, r10  /* Save a couple of working registers */
468         mfcr    r10
469         stw     r10, 0(r0)
470         stw     r11, 4(r0)
472         /* First, make sure this was a store operation.
473         */
474         mfspr   r10, SPRN_DSISR
475         andis.  r11, r10, 0x0200        /* If set, indicates store op */
476         beq     2f
478         /* The EA of a data TLB miss is automatically stored in the MD_EPN
479          * register.  The EA of a data TLB error is automatically stored in
480          * the DAR, but not the MD_EPN register.  We must copy the 20 most
481          * significant bits of the EA from the DAR to MD_EPN before we
482          * start walking the page tables.  We also need to copy the CASID
483          * value from the M_CASID register.
484          * Addendum:  The EA of a data TLB error is _supposed_ to be stored
485          * in DAR, but it seems that this doesn't happen in some cases, such
486          * as when the error is due to a dcbi instruction to a page with a
487          * TLB that doesn't have the changed bit set.  In such cases, there
488          * does not appear to be any way  to recover the EA of the error
489          * since it is neither in DAR nor MD_EPN.  As a workaround, the
490          * _PAGE_HWWRITE bit is set for all kernel data pages when the PTEs
491          * are initialized in mapin_ram().  This will avoid the problem,
492          * assuming we only use the dcbi instruction on kernel addresses.
493          */
494         mfspr   r10, SPRN_DAR
495         rlwinm  r11, r10, 0, 0, 19
496         ori     r11, r11, MD_EVALID
497         mfspr   r10, SPRN_M_CASID
498         rlwimi  r11, r10, 0, 28, 31
499         DO_8xx_CPU6(0x3780, r3)
500         mtspr   SPRN_MD_EPN, r11
502         mfspr   r10, SPRN_M_TWB /* Get level 1 table entry address */
504         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
505          * kernel page tables.
506          */
507         andi.   r11, r10, 0x0800
508         beq     3f
509         lis     r11, swapper_pg_dir@h
510         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
511         rlwimi  r10, r11, 0, 2, 19
513         lwz     r11, 0(r10)     /* Get the level 1 entry */
514         rlwinm. r10, r11,0,0,19 /* Extract page descriptor page address */
515         beq     2f              /* If zero, bail */
517         /* We have a pte table, so fetch the pte from the table.
518          */
519         ori     r11, r11, 1             /* Set valid bit in physical L2 page */
520         DO_8xx_CPU6(0x3b80, r3)
521         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11                /* Load pte table base address */
522         mfspr   r11, SPRN_MD_TWC                /* ....and get the pte address */
523         lwz     r10, 0(r11)             /* Get the pte */
525         andi.   r11, r10, _PAGE_RW      /* Is it writeable? */
526         beq     2f                      /* Bail out if not */
528         /* Update 'changed', among others.
529         */
530 #ifdef CONFIG_SWAP
531         ori     r10, r10, _PAGE_DIRTY|_PAGE_HWWRITE
532         /* do not set the _PAGE_ACCESSED bit of a non-present page */
533         andi.   r11, r10, _PAGE_PRESENT
534         beq     4f
535         ori     r10, r10, _PAGE_ACCESSED
537 #else
538         ori     r10, r10, _PAGE_DIRTY|_PAGE_ACCESSED|_PAGE_HWWRITE
539 #endif
540         mfspr   r11, SPRN_MD_TWC                /* Get pte address again */
541         stw     r10, 0(r11)             /* and update pte in table */
543         /* The Linux PTE won't go exactly into the MMU TLB.
544          * Software indicator bits 21, 22 and 28 must be clear.
545          * Software indicator bits 24, 25, 26, and 27 must be
546          * set.  All other Linux PTE bits control the behavior
547          * of the MMU.
548          */
549         li      r11, 0x00f0
550         rlwimi  r10, r11, 0, 24, 28     /* Set 24-27, clear 28 */
551         DO_8xx_CPU6(0x3d80, r3)
552         mtspr   SPRN_MD_RPN, r10        /* Update TLB entry */
554         mfspr   r10, SPRN_M_TW  /* Restore registers */
555         lwz     r11, 0(r0)
556         mtcr    r11
557         lwz     r11, 4(r0)
558 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
559         lwz     r3, 8(r0)
560 #endif
561         rfi
563         mfspr   r10, SPRN_M_TW  /* Restore registers */
564         lwz     r11, 0(r0)
565         mtcr    r11
566         lwz     r11, 4(r0)
567 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
568         lwz     r3, 8(r0)
569 #endif
570         b       DataAccess
572         EXCEPTION(0x1500, Trap_15, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
573         EXCEPTION(0x1600, Trap_16, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
574         EXCEPTION(0x1700, Trap_17, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
575         EXCEPTION(0x1800, Trap_18, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
576         EXCEPTION(0x1900, Trap_19, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
577         EXCEPTION(0x1a00, Trap_1a, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
578         EXCEPTION(0x1b00, Trap_1b, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
580 /* On the MPC8xx, these next four traps are used for development
581  * support of breakpoints and such.  Someday I will get around to
582  * using them.
583  */
584         EXCEPTION(0x1c00, Trap_1c, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
585         EXCEPTION(0x1d00, Trap_1d, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
586         EXCEPTION(0x1e00, Trap_1e, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
587         EXCEPTION(0x1f00, Trap_1f, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
589         . = 0x2000
591         .globl  giveup_fpu
592 giveup_fpu:
593         blr
596  * This is where the main kernel code starts.
597  */
598 start_here:
599         /* ptr to current */
600         lis     r2,init_task@h
601         ori     r2,r2,init_task@l
603         /* ptr to phys current thread */
604         tophys(r4,r2)
605         addi    r4,r4,THREAD    /* init task's THREAD */
606         mtspr   SPRN_SPRG3,r4
607         li      r3,0
608         mtspr   SPRN_SPRG2,r3   /* 0 => r1 has kernel sp */
610         /* stack */
611         lis     r1,init_thread_union@ha
612         addi    r1,r1,init_thread_union@l
613         li      r0,0
614         stwu    r0,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD(r1)
616         bl      early_init      /* We have to do this with MMU on */
619  * Decide what sort of machine this is and initialize the MMU.
620  */
621         mr      r3,r31
622         mr      r4,r30
623         mr      r5,r29
624         mr      r6,r28
625         mr      r7,r27
626         bl      machine_init
627         bl      MMU_init
630  * Go back to running unmapped so we can load up new values
631  * and change to using our exception vectors.
632  * On the 8xx, all we have to do is invalidate the TLB to clear
633  * the old 8M byte TLB mappings and load the page table base register.
634  */
635         /* The right way to do this would be to track it down through
636          * init's THREAD like the context switch code does, but this is
637          * easier......until someone changes init's static structures.
638          */
639         lis     r6, swapper_pg_dir@h
640         ori     r6, r6, swapper_pg_dir@l
641         tophys(r6,r6)
642 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
643         lis     r4, cpu6_errata_word@h
644         ori     r4, r4, cpu6_errata_word@l
645         li      r3, 0x3980
646         stw     r3, 12(r4)
647         lwz     r3, 12(r4)
648 #endif
649         mtspr   SPRN_M_TWB, r6
650         lis     r4,2f@h
651         ori     r4,r4,2f@l
652         tophys(r4,r4)
653         li      r3,MSR_KERNEL & ~(MSR_IR|MSR_DR)
654         mtspr   SPRN_SRR0,r4
655         mtspr   SPRN_SRR1,r3
656         rfi
657 /* Load up the kernel context */
659         SYNC                    /* Force all PTE updates to finish */
660         tlbia                   /* Clear all TLB entries */
661         sync                    /* wait for tlbia/tlbie to finish */
662         TLBSYNC                 /* ... on all CPUs */
664         /* set up the PTE pointers for the Abatron bdiGDB.
665         */
666         tovirt(r6,r6)
667         lis     r5, abatron_pteptrs@h
668         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
669         stw     r5, 0xf0(r0)    /* Must match your Abatron config file */
670         tophys(r5,r5)
671         stw     r6, 0(r5)
673 /* Now turn on the MMU for real! */
674         li      r4,MSR_KERNEL
675         lis     r3,start_kernel@h
676         ori     r3,r3,start_kernel@l
677         mtspr   SPRN_SRR0,r3
678         mtspr   SPRN_SRR1,r4
679         rfi                     /* enable MMU and jump to start_kernel */
681 /* Set up the initial MMU state so we can do the first level of
682  * kernel initialization.  This maps the first 8 MBytes of memory 1:1
683  * virtual to physical.  Also, set the cache mode since that is defined
684  * by TLB entries and perform any additional mapping (like of the IMMR).
685  * If configured to pin some TLBs, we pin the first 8 Mbytes of kernel,
686  * 24 Mbytes of data, and the 8M IMMR space.  Anything not covered by
687  * these mappings is mapped by page tables.
688  */
689 initial_mmu:
690         tlbia                   /* Invalidate all TLB entries */
691 #ifdef CONFIG_PIN_TLB
692         lis     r8, MI_RSV4I@h
693         ori     r8, r8, 0x1c00
694 #else
695         li      r8, 0
696 #endif
697         mtspr   SPRN_MI_CTR, r8 /* Set instruction MMU control */
699 #ifdef CONFIG_PIN_TLB
700         lis     r10, (MD_RSV4I | MD_RESETVAL)@h
701         ori     r10, r10, 0x1c00
702         mr      r8, r10
703 #else
704         lis     r10, MD_RESETVAL@h
705 #endif
706 #ifndef CONFIG_8xx_COPYBACK
707         oris    r10, r10, MD_WTDEF@h
708 #endif
709         mtspr   SPRN_MD_CTR, r10        /* Set data TLB control */
711         /* Now map the lower 8 Meg into the TLBs.  For this quick hack,
712          * we can load the instruction and data TLB registers with the
713          * same values.
714          */
715         lis     r8, KERNELBASE@h        /* Create vaddr for TLB */
716         ori     r8, r8, MI_EVALID       /* Mark it valid */
717         mtspr   SPRN_MI_EPN, r8
718         mtspr   SPRN_MD_EPN, r8
719         li      r8, MI_PS8MEG           /* Set 8M byte page */
720         ori     r8, r8, MI_SVALID       /* Make it valid */
721         mtspr   SPRN_MI_TWC, r8
722         mtspr   SPRN_MD_TWC, r8
723         li      r8, MI_BOOTINIT         /* Create RPN for address 0 */
724         mtspr   SPRN_MI_RPN, r8         /* Store TLB entry */
725         mtspr   SPRN_MD_RPN, r8
726         lis     r8, MI_Kp@h             /* Set the protection mode */
727         mtspr   SPRN_MI_AP, r8
728         mtspr   SPRN_MD_AP, r8
730         /* Map another 8 MByte at the IMMR to get the processor
731          * internal registers (among other things).
732          */
733 #ifdef CONFIG_PIN_TLB
734         addi    r10, r10, 0x0100
735         mtspr   SPRN_MD_CTR, r10
736 #endif
737         mfspr   r9, 638                 /* Get current IMMR */
738         andis.  r9, r9, 0xff80          /* Get 8Mbyte boundary */
740         mr      r8, r9                  /* Create vaddr for TLB */
741         ori     r8, r8, MD_EVALID       /* Mark it valid */
742         mtspr   SPRN_MD_EPN, r8
743         li      r8, MD_PS8MEG           /* Set 8M byte page */
744         ori     r8, r8, MD_SVALID       /* Make it valid */
745         mtspr   SPRN_MD_TWC, r8
746         mr      r8, r9                  /* Create paddr for TLB */
747         ori     r8, r8, MI_BOOTINIT|0x2 /* Inhibit cache -- Cort */
748         mtspr   SPRN_MD_RPN, r8
750 #ifdef CONFIG_PIN_TLB
751         /* Map two more 8M kernel data pages.
752         */
753         addi    r10, r10, 0x0100
754         mtspr   SPRN_MD_CTR, r10
756         lis     r8, KERNELBASE@h        /* Create vaddr for TLB */
757         addis   r8, r8, 0x0080          /* Add 8M */
758         ori     r8, r8, MI_EVALID       /* Mark it valid */
759         mtspr   SPRN_MD_EPN, r8
760         li      r9, MI_PS8MEG           /* Set 8M byte page */
761         ori     r9, r9, MI_SVALID       /* Make it valid */
762         mtspr   SPRN_MD_TWC, r9
763         li      r11, MI_BOOTINIT        /* Create RPN for address 0 */
764         addis   r11, r11, 0x0080        /* Add 8M */
765         mtspr   SPRN_MD_RPN, r11
767         addis   r8, r8, 0x0080          /* Add 8M */
768         mtspr   SPRN_MD_EPN, r8
769         mtspr   SPRN_MD_TWC, r9
770         addis   r11, r11, 0x0080        /* Add 8M */
771         mtspr   SPRN_MD_RPN, r11
772 #endif
774         /* Since the cache is enabled according to the information we
775          * just loaded into the TLB, invalidate and enable the caches here.
776          * We should probably check/set other modes....later.
777          */
778         lis     r8, IDC_INVALL@h
779         mtspr   SPRN_IC_CST, r8
780         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
781         lis     r8, IDC_ENABLE@h
782         mtspr   SPRN_IC_CST, r8
783 #ifdef CONFIG_8xx_COPYBACK
784         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
785 #else
786         /* For a debug option, I left this here to easily enable
787          * the write through cache mode
788          */
789         lis     r8, DC_SFWT@h
790         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
791         lis     r8, IDC_ENABLE@h
792         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
793 #endif
794         blr
798  * Set up to use a given MMU context.
799  * r3 is context number, r4 is PGD pointer.
801  * We place the physical address of the new task page directory loaded
802  * into the MMU base register, and set the ASID compare register with
803  * the new "context."
804  */
805 _GLOBAL(set_context)
807 #ifdef CONFIG_BDI_SWITCH
808         /* Context switch the PTE pointer for the Abatron BDI2000.
809          * The PGDIR is passed as second argument.
810          */
811         lis     r5, KERNELBASE@h
812         lwz     r5, 0xf0(r5)
813         stw     r4, 0x4(r5)
814 #endif
816 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
817         lis     r6, cpu6_errata_word@h
818         ori     r6, r6, cpu6_errata_word@l
819         tophys  (r4, r4)
820         li      r7, 0x3980
821         stw     r7, 12(r6)
822         lwz     r7, 12(r6)
823         mtspr   SPRN_M_TWB, r4               /* Update MMU base address */
824         li      r7, 0x3380
825         stw     r7, 12(r6)
826         lwz     r7, 12(r6)
827         mtspr   SPRN_M_CASID, r3             /* Update context */
828 #else
829         mtspr   SPRN_M_CASID,r3         /* Update context */
830         tophys  (r4, r4)
831         mtspr   SPRN_M_TWB, r4          /* and pgd */
832 #endif
833         SYNC
834         blr
836 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
837 /* It's here because it is unique to the 8xx.
838  * It is important we get called with interrupts disabled.  I used to
839  * do that, but it appears that all code that calls this already had
840  * interrupt disabled.
841  */
842         .globl  set_dec_cpu6
843 set_dec_cpu6:
844         lis     r7, cpu6_errata_word@h
845         ori     r7, r7, cpu6_errata_word@l
846         li      r4, 0x2c00
847         stw     r4, 8(r7)
848         lwz     r4, 8(r7)
849         mtspr   22, r3          /* Update Decrementer */
850         SYNC
851         blr
852 #endif
855  * We put a few things here that have to be page-aligned.
856  * This stuff goes at the beginning of the data segment,
857  * which is page-aligned.
858  */
859         .data
860         .globl  sdata
861 sdata:
862         .globl  empty_zero_page
863 empty_zero_page:
864         .space  4096
866         .globl  swapper_pg_dir
867 swapper_pg_dir:
868         .space  4096
870 /* Room for two PTE table poiners, usually the kernel and current user
871  * pointer to their respective root page table (pgdir).
872  */
873 abatron_pteptrs:
874         .space  8
876 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
877         .globl  cpu6_errata_word
878 cpu6_errata_word:
879         .space  16
880 #endif