arch/s390/boot/head.S

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * Copyright IBM Corp. 1999, 2010
   4  *
   5  *    Author(s): Hartmut Penner <hp@de.ibm.com>
   6  *               Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
   7  *               Rob van der Heij <rvdhei@iae.nl>
   8  *               Heiko Carstens <heiko.carstens@de.ibm.com>
   9  *
  10  * There are 5 different IPL methods
  11  *  1) load the image directly into ram at address 0 and do an PSW restart
  12  *  2) linload will load the image from address 0x10000 to memory 0x10000
  13  *     and start the code thru LPSW 0x0008000080010000 (VM only, deprecated)
  14  *  3) generate the tape ipl header, store the generated image on a tape
  15  *     and ipl from it
  16  *     In case of SL tape you need to IPL 5 times to get past VOL1 etc
  17  *  4) generate the vm reader ipl header, move the generated image to the
  18  *     VM reader (use option NOH!) and do a ipl from reader (VM only)
  19  *  5) direct call of start by the SALIPL loader
  20  *  We use the cpuid to distinguish between VM and native ipl
  21  *  params for kernel are pushed to 0x10400 (see setup.h)
  22  *
  23  */
  24
  25 #include <linux/init.h>
  26 #include <linux/linkage.h>
  27 #include <asm/asm-offsets.h>
  28 #include <asm/thread_info.h>
  29 #include <asm/page.h>
  30 #include <asm/ptrace.h>
  31
  32 #define ARCH_OFFSET     4
  33
  34 __HEAD
  35
  36 #define IPL_BS  0x730
  37         .org    0
  38         .long   0x00080000,0x80000000+iplstart  # The first 24 bytes are loaded
  39         .long   0x02000018,0x60000050           # by ipl to addresses 0-23.
  40         .long   0x02000068,0x60000050           # (a PSW and two CCWs).
  41         .fill   80-24,1,0x40                    # bytes 24-79 are discarded !!
  42         .long   0x020000f0,0x60000050           # The next 160 byte are loaded
  43         .long   0x02000140,0x60000050           # to addresses 0x18-0xb7
  44         .long   0x02000190,0x60000050           # They form the continuation
  45         .long   0x020001e0,0x60000050           # of the CCW program started
  46         .long   0x02000230,0x60000050           # by ipl and load the range
  47         .long   0x02000280,0x60000050           # 0x0f0-0x730 from the image
  48         .long   0x020002d0,0x60000050           # to the range 0x0f0-0x730
  49         .long   0x02000320,0x60000050           # in memory. At the end of
  50         .long   0x02000370,0x60000050           # the channel program the PSW
  51         .long   0x020003c0,0x60000050           # at location 0 is loaded.
  52         .long   0x02000410,0x60000050           # Initial processing starts
  53         .long   0x02000460,0x60000050           # at 0x200 = iplstart.
  54         .long   0x020004b0,0x60000050
  55         .long   0x02000500,0x60000050
  56         .long   0x02000550,0x60000050
  57         .long   0x020005a0,0x60000050
  58         .long   0x020005f0,0x60000050
  59         .long   0x02000640,0x60000050
  60         .long   0x02000690,0x60000050
  61         .long   0x020006e0,0x20000050
  62
  63         .org    0x1a0
  64         .quad   0,iplstart
  65
  66         .org    0x200
  67
  68 #
  69 # subroutine to wait for end I/O
  70 #
  71 .Lirqwait:
  72         mvc     __LC_IO_NEW_PSW(16),.Lnewpsw    # set up IO interrupt psw
  73         lpsw    .Lwaitpsw
  74 .Lioint:
  75         br      %r14
  76         .align  8
  77 .Lnewpsw:
  78         .quad   0x0000000080000000,.Lioint
  79 .Lwaitpsw:
  80         .long   0x020a0000,0x80000000+.Lioint
  81
  82 #
  83 # subroutine for loading cards from the reader
  84 #
  85 .Lloader:
  86         la      %r4,0(%r14)
  87         la      %r3,.Lorb               # r2 = address of orb into r2
  88         la      %r5,.Lirb               # r4 = address of irb
  89         la      %r6,.Lccws
  90         la      %r7,20
  91 .Linit:
  92         st      %r2,4(%r6)              # initialize CCW data addresses
  93         la      %r2,0x50(%r2)
  94         la      %r6,8(%r6)
  95         bct     7,.Linit
  96
  97         lctl    %c6,%c6,.Lcr6           # set IO subclass mask
  98         slr     %r2,%r2
  99 .Lldlp:
 100         ssch    0(%r3)                  # load chunk of 1600 bytes
 101         bnz     .Llderr
 102 .Lwait4irq:
 103         bas     %r14,.Lirqwait
 104         c       %r1,__LC_SUBCHANNEL_ID  # compare subchannel number
 105         bne     .Lwait4irq
 106         tsch    0(%r5)
 107
 108         slr     %r0,%r0
 109         ic      %r0,8(%r5)              # get device status
 110         chi     %r0,8                   # channel end ?
 111         be      .Lcont
 112         chi     %r0,12                  # channel end + device end ?
 113         be      .Lcont
 114
 115         l       %r0,4(%r5)
 116         s       %r0,8(%r3)              # r0/8 = number of ccws executed
 117         mhi     %r0,10                  # *10 = number of bytes in ccws
 118         lh      %r3,10(%r5)             # get residual count
 119         sr      %r0,%r3                 # #ccws*80-residual=#bytes read
 120         ar      %r2,%r0
 121
 122         br      %r4                     # r2 contains the total size
 123
 124 .Lcont:
 125         ahi     %r2,0x640               # add 0x640 to total size
 126         la      %r6,.Lccws
 127         la      %r7,20
 128 .Lincr:
 129         l       %r0,4(%r6)              # update CCW data addresses
 130         ahi     %r0,0x640
 131         st      %r0,4(%r6)
 132         ahi     %r6,8
 133         bct     7,.Lincr
 134
 135         b       .Lldlp
 136 .Llderr:
 137         lpsw    .Lcrash
 138
 139         .align  8
 140 .Lorb:  .long   0x00000000,0x0080ff00,.Lccws
 141 .Lirb:  .long   0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0
 142 .Lcr6:  .long   0xff000000
 143 .Lloadp:.long   0,0
 144         .align  8
 145 .Lcrash:.long   0x000a0000,0x00000000
 146
 147         .align  8
 148 .Lccws: .rept   19
 149         .long   0x02600050,0x00000000
 150         .endr
 151         .long   0x02200050,0x00000000
 152
 153 iplstart:
 154         mvi     __LC_AR_MODE_ID,1       # set esame flag
 155         slr     %r0,%r0                 # set cpuid to zero
 156         lhi     %r1,2                   # mode 2 = esame (dump)
 157         sigp    %r1,%r0,0x12            # switch to esame mode
 158         bras    %r13,0f
 159         .fill   16,4,0x0
 160 0:      lmh     %r0,%r15,0(%r13)        # clear high-order half of gprs
 161         sam31                           # switch to 31 bit addressing mode
 162         lh      %r1,__LC_SUBCHANNEL_ID  # test if subchannel number
 163         bct     %r1,.Lnoload            #  is valid
 164         l       %r1,__LC_SUBCHANNEL_ID  # load ipl subchannel number
 165         la      %r2,IPL_BS              # load start address
 166         bas     %r14,.Lloader           # load rest of ipl image
 167         l       %r12,.Lparm             # pointer to parameter area
 168         st      %r1,IPL_DEVICE+ARCH_OFFSET-PARMAREA(%r12) # save ipl device number
 169
 170 #
 171 # load parameter file from ipl device
 172 #
 173 .Lagain1:
 174         l       %r2,.Linitrd            # ramdisk loc. is temp
 175         bas     %r14,.Lloader           # load parameter file
 176         ltr     %r2,%r2                 # got anything ?
 177         bz      .Lnopf
 178         chi     %r2,895
 179         bnh     .Lnotrunc
 180         la      %r2,895
 181 .Lnotrunc:
 182         l       %r4,.Linitrd
 183         clc     0(3,%r4),.L_hdr         # if it is HDRx
 184         bz      .Lagain1                # skip dataset header
 185         clc     0(3,%r4),.L_eof         # if it is EOFx
 186         bz      .Lagain1                # skip dateset trailer
 187         la      %r5,0(%r4,%r2)
 188         lr      %r3,%r2
 189         la      %r3,COMMAND_LINE-PARMAREA(%r12) # load adr. of command line
 190         mvc     0(256,%r3),0(%r4)
 191         mvc     256(256,%r3),256(%r4)
 192         mvc     512(256,%r3),512(%r4)
 193         mvc     768(122,%r3),768(%r4)
 194         slr     %r0,%r0
 195         b       .Lcntlp
 196 .Ldelspc:
 197         ic      %r0,0(%r2,%r3)
 198         chi     %r0,0x20                # is it a space ?
 199         be      .Lcntlp
 200         ahi     %r2,1
 201         b       .Leolp
 202 .Lcntlp:
 203         brct    %r2,.Ldelspc
 204 .Leolp:
 205         slr     %r0,%r0
 206         stc     %r0,0(%r2,%r3)          # terminate buffer
 207 .Lnopf:
 208
 209 #
 210 # load ramdisk from ipl device
 211 #
 212 .Lagain2:
 213         l       %r2,.Linitrd            # addr of ramdisk
 214         st      %r2,INITRD_START+ARCH_OFFSET-PARMAREA(%r12)
 215         bas     %r14,.Lloader           # load ramdisk
 216         st      %r2,INITRD_SIZE+ARCH_OFFSET-PARMAREA(%r12) # store size of rd
 217         ltr     %r2,%r2
 218         bnz     .Lrdcont
 219         st      %r2,INITRD_START+ARCH_OFFSET-PARMAREA(%r12) # no ramdisk found
 220 .Lrdcont:
 221         l       %r2,.Linitrd
 222
 223         clc     0(3,%r2),.L_hdr         # skip HDRx and EOFx
 224         bz      .Lagain2
 225         clc     0(3,%r2),.L_eof
 226         bz      .Lagain2
 227
 228 #
 229 # reset files in VM reader
 230 #
 231         stidp   .Lcpuid                 # store cpuid
 232         tm      .Lcpuid,0xff            # running VM ?
 233         bno     .Lnoreset
 234         la      %r2,.Lreset
 235         lhi     %r3,26
 236         diag    %r2,%r3,8
 237         la      %r5,.Lirb
 238         stsch   0(%r5)                  # check if irq is pending
 239         tm      30(%r5),0x0f            # by verifying if any of the
 240         bnz     .Lwaitforirq            # activity or status control
 241         tm      31(%r5),0xff            # bits is set in the schib
 242         bz      .Lnoreset
 243 .Lwaitforirq:
 244         bas     %r14,.Lirqwait          # wait for IO interrupt
 245         c       %r1,__LC_SUBCHANNEL_ID  # compare subchannel number
 246         bne     .Lwaitforirq
 247         la      %r5,.Lirb
 248         tsch    0(%r5)
 249 .Lnoreset:
 250         b       .Lnoload
 251
 252 #
 253 # everything loaded, go for it
 254 #
 255 .Lnoload:
 256         l       %r1,.Lstartup
 257         br      %r1
 258
 259 .Linitrd:.long _end                     # default address of initrd
 260 .Lparm: .long  PARMAREA
 261 .Lstartup: .long startup
 262 .Lreset:.byte   0xc3,0xc8,0xc1,0xd5,0xc7,0xc5,0x40,0xd9,0xc4,0xd9,0x40
 263         .byte   0xc1,0xd3,0xd3,0x40,0xd2,0xc5,0xc5,0xd7,0x40,0xd5,0xd6
 264         .byte   0xc8,0xd6,0xd3,0xc4     # "change rdr all keep nohold"
 265 .L_eof: .long   0xc5d6c600       /* C'EOF' */
 266 .L_hdr: .long   0xc8c4d900       /* C'HDR' */
 267         .align  8
 268 .Lcpuid:.fill   8,1,0
 269
 270 #
 271 # startup-code at 0x10000, running in absolute addressing mode
 272 # this is called either by the ipl loader or directly by PSW restart
 273 # or linload or SALIPL
 274 #
 275         .org    0x10000
 276 ENTRY(startup)
 277         j       .Lep_startup_normal
 278         .org    EP_OFFSET
 279 #
 280 # This is a list of s390 kernel entry points. At address 0x1000f the number of
 281 # valid entry points is stored.
 282 #
 283 # IMPORTANT: Do not change this table, it is s390 kernel ABI!
 284 #
 285         .ascii  EP_STRING
 286         .byte   0x00,0x01
 287 #
 288 # kdump startup-code at 0x10010, running in 64 bit absolute addressing mode
 289 #
 290         .org    0x10010
 291 ENTRY(startup_kdump)
 292         j       .Lep_startup_kdump
 293 .Lep_startup_normal:
 294         mvi     __LC_AR_MODE_ID,1       # set esame flag
 295         slr     %r0,%r0                 # set cpuid to zero
 296         lhi     %r1,2                   # mode 2 = esame (dump)
 297         sigp    %r1,%r0,0x12            # switch to esame mode
 298         bras    %r13,0f
 299         .fill   16,4,0x0
 300 0:      lmh     %r0,%r15,0(%r13)        # clear high-order half of gprs
 301         sam64                           # switch to 64 bit addressing mode
 302         basr    %r13,0                  # get base
 303 .LPG0:
 304         xc      0x200(256),0x200        # partially clear lowcore
 305         xc      0x300(256),0x300
 306         xc      0xe00(256),0xe00
 307         xc      0xf00(256),0xf00
 308         lctlg   %c0,%c15,.Lctl-.LPG0(%r13)      # load control registers
 309         stcke   __LC_BOOT_CLOCK
 310         mvc     __LC_LAST_UPDATE_CLOCK(8),__LC_BOOT_CLOCK+1
 311         spt     6f-.LPG0(%r13)
 312         mvc     __LC_LAST_UPDATE_TIMER(8),6f-.LPG0(%r13)
 313         l       %r15,.Lstack-.LPG0(%r13)
 314         brasl   %r14,verify_facilities
 315         brasl   %r14,startup_kernel
 316
 317 .Lstack:
 318         .long   0x8000 + (1<<(PAGE_SHIFT+BOOT_STACK_ORDER)) - STACK_FRAME_OVERHEAD
 319         .align  8
 320 6:      .long   0x7fffffff,0xffffffff
 321
 322 .Lctl:  .quad   0x04040000              # cr0: AFP registers & secondary space
 323         .quad   0                       # cr1: primary space segment table
 324         .quad   .Lduct                  # cr2: dispatchable unit control table
 325         .quad   0                       # cr3: instruction authorization
 326         .quad   0xffff                  # cr4: instruction authorization
 327         .quad   .Lduct                  # cr5: primary-aste origin
 328         .quad   0                       # cr6:  I/O interrupts
 329         .quad   0                       # cr7:  secondary space segment table
 330         .quad   0                       # cr8:  access registers translation
 331         .quad   0                       # cr9:  tracing off
 332         .quad   0                       # cr10: tracing off
 333         .quad   0                       # cr11: tracing off
 334         .quad   0                       # cr12: tracing off
 335         .quad   0                       # cr13: home space segment table
 336         .quad   0xc0000000              # cr14: machine check handling off
 337         .quad   .Llinkage_stack         # cr15: linkage stack operations
 338
 339         .section .dma.data,"aw",@progbits
 340 .Lduct: .long   0,.Laste,.Laste,0,.Lduald,0,0,0
 341         .long   0,0,0,0,0,0,0,0
 342 .Llinkage_stack:
 343         .long   0,0,0x89000000,0,0,0,0x8a000000,0
 344         .align 64
 345 .Laste: .quad   0,0xffffffffffffffff,0,0,0,0,0,0
 346         .align  128
 347 .Lduald:.rept   8
 348         .long   0x80000000,0,0,0        # invalid access-list entries
 349         .endr
 350         .previous
 351
 352 #include "head_kdump.S"
 353
 354 #
 355 # params at 10400 (setup.h)
 356 # Must be keept in sync with struct parmarea in setup.h
 357 #
 358         .org    PARMAREA
 359         .quad   0                       # IPL_DEVICE
 360         .quad   0                       # INITRD_START
 361         .quad   0                       # INITRD_SIZE
 362         .quad   0                       # OLDMEM_BASE
 363         .quad   0                       # OLDMEM_SIZE
 364
 365         .org    COMMAND_LINE
 366         .byte   "root=/dev/ram0 ro"
 367         .byte   0
 368
 369         .org    EARLY_SCCB_OFFSET
 370         .fill   4096
 371
 372         .org    HEAD_END