WIP FPC-III support
[linux/fpc-iii.git] / arch / arm64 / kernel / head.S
bloba0dc987724eda8e3d50f9fb1440625e3e9d881eb
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
2 /*
3  * Low-level CPU initialisation
4  * Based on arch/arm/kernel/head.S
5  *
6  * Copyright (C) 1994-2002 Russell King
7  * Copyright (C) 2003-2012 ARM Ltd.
8  * Authors:     Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
9  *              Will Deacon <will.deacon@arm.com>
10  */
12 #include <linux/linkage.h>
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/pgtable.h>
16 #include <asm/asm_pointer_auth.h>
17 #include <asm/assembler.h>
18 #include <asm/boot.h>
19 #include <asm/ptrace.h>
20 #include <asm/asm-offsets.h>
21 #include <asm/cache.h>
22 #include <asm/cputype.h>
23 #include <asm/el2_setup.h>
24 #include <asm/elf.h>
25 #include <asm/image.h>
26 #include <asm/kernel-pgtable.h>
27 #include <asm/kvm_arm.h>
28 #include <asm/memory.h>
29 #include <asm/pgtable-hwdef.h>
30 #include <asm/page.h>
31 #include <asm/scs.h>
32 #include <asm/smp.h>
33 #include <asm/sysreg.h>
34 #include <asm/thread_info.h>
35 #include <asm/virt.h>
37 #include "efi-header.S"
39 #define __PHYS_OFFSET   KERNEL_START
41 #if (PAGE_OFFSET & 0x1fffff) != 0
42 #error PAGE_OFFSET must be at least 2MB aligned
43 #endif
46  * Kernel startup entry point.
47  * ---------------------------
48  *
49  * The requirements are:
50  *   MMU = off, D-cache = off, I-cache = on or off,
51  *   x0 = physical address to the FDT blob.
52  *
53  * This code is mostly position independent so you call this at
54  * __pa(PAGE_OFFSET).
55  *
56  * Note that the callee-saved registers are used for storing variables
57  * that are useful before the MMU is enabled. The allocations are described
58  * in the entry routines.
59  */
60         __HEAD
61         /*
62          * DO NOT MODIFY. Image header expected by Linux boot-loaders.
63          */
64         efi_signature_nop                       // special NOP to identity as PE/COFF executable
65         b       primary_entry                   // branch to kernel start, magic
66         .quad   0                               // Image load offset from start of RAM, little-endian
67         le64sym _kernel_size_le                 // Effective size of kernel image, little-endian
68         le64sym _kernel_flags_le                // Informative flags, little-endian
69         .quad   0                               // reserved
70         .quad   0                               // reserved
71         .quad   0                               // reserved
72         .ascii  ARM64_IMAGE_MAGIC               // Magic number
73         .long   .Lpe_header_offset              // Offset to the PE header.
75         __EFI_PE_HEADER
77         __INIT
79         /*
80          * The following callee saved general purpose registers are used on the
81          * primary lowlevel boot path:
82          *
83          *  Register   Scope                      Purpose
84          *  x21        primary_entry() .. start_kernel()        FDT pointer passed at boot in x0
85          *  x23        primary_entry() .. start_kernel()        physical misalignment/KASLR offset
86          *  x28        __create_page_tables()                   callee preserved temp register
87          *  x19/x20    __primary_switch()                       callee preserved temp registers
88          *  x24        __primary_switch() .. relocate_kernel()  current RELR displacement
89          */
90 SYM_CODE_START(primary_entry)
91         bl      preserve_boot_args
92         bl      init_kernel_el                  // w0=cpu_boot_mode
93         adrp    x23, __PHYS_OFFSET
94         and     x23, x23, MIN_KIMG_ALIGN - 1    // KASLR offset, defaults to 0
95         bl      set_cpu_boot_mode_flag
96         bl      __create_page_tables
97         /*
98          * The following calls CPU setup code, see arch/arm64/mm/proc.S for
99          * details.
100          * On return, the CPU will be ready for the MMU to be turned on and
101          * the TCR will have been set.
102          */
103         bl      __cpu_setup                     // initialise processor
104         b       __primary_switch
105 SYM_CODE_END(primary_entry)
108  * Preserve the arguments passed by the bootloader in x0 .. x3
109  */
110 SYM_CODE_START_LOCAL(preserve_boot_args)
111         mov     x21, x0                         // x21=FDT
113         adr_l   x0, boot_args                   // record the contents of
114         stp     x21, x1, [x0]                   // x0 .. x3 at kernel entry
115         stp     x2, x3, [x0, #16]
117         dmb     sy                              // needed before dc ivac with
118                                                 // MMU off
120         mov     x1, #0x20                       // 4 x 8 bytes
121         b       __inval_dcache_area             // tail call
122 SYM_CODE_END(preserve_boot_args)
125  * Macro to create a table entry to the next page.
127  *      tbl:    page table address
128  *      virt:   virtual address
129  *      shift:  #imm page table shift
130  *      ptrs:   #imm pointers per table page
132  * Preserves:   virt
133  * Corrupts:    ptrs, tmp1, tmp2
134  * Returns:     tbl -> next level table page address
135  */
136         .macro  create_table_entry, tbl, virt, shift, ptrs, tmp1, tmp2
137         add     \tmp1, \tbl, #PAGE_SIZE
138         phys_to_pte \tmp2, \tmp1
139         orr     \tmp2, \tmp2, #PMD_TYPE_TABLE   // address of next table and entry type
140         lsr     \tmp1, \virt, #\shift
141         sub     \ptrs, \ptrs, #1
142         and     \tmp1, \tmp1, \ptrs             // table index
143         str     \tmp2, [\tbl, \tmp1, lsl #3]
144         add     \tbl, \tbl, #PAGE_SIZE          // next level table page
145         .endm
148  * Macro to populate page table entries, these entries can be pointers to the next level
149  * or last level entries pointing to physical memory.
151  *      tbl:    page table address
152  *      rtbl:   pointer to page table or physical memory
153  *      index:  start index to write
154  *      eindex: end index to write - [index, eindex] written to
155  *      flags:  flags for pagetable entry to or in
156  *      inc:    increment to rtbl between each entry
157  *      tmp1:   temporary variable
159  * Preserves:   tbl, eindex, flags, inc
160  * Corrupts:    index, tmp1
161  * Returns:     rtbl
162  */
163         .macro populate_entries, tbl, rtbl, index, eindex, flags, inc, tmp1
164 .Lpe\@: phys_to_pte \tmp1, \rtbl
165         orr     \tmp1, \tmp1, \flags    // tmp1 = table entry
166         str     \tmp1, [\tbl, \index, lsl #3]
167         add     \rtbl, \rtbl, \inc      // rtbl = pa next level
168         add     \index, \index, #1
169         cmp     \index, \eindex
170         b.ls    .Lpe\@
171         .endm
174  * Compute indices of table entries from virtual address range. If multiple entries
175  * were needed in the previous page table level then the next page table level is assumed
176  * to be composed of multiple pages. (This effectively scales the end index).
178  *      vstart: virtual address of start of range
179  *      vend:   virtual address of end of range
180  *      shift:  shift used to transform virtual address into index
181  *      ptrs:   number of entries in page table
182  *      istart: index in table corresponding to vstart
183  *      iend:   index in table corresponding to vend
184  *      count:  On entry: how many extra entries were required in previous level, scales
185  *                        our end index.
186  *              On exit: returns how many extra entries required for next page table level
188  * Preserves:   vstart, vend, shift, ptrs
189  * Returns:     istart, iend, count
190  */
191         .macro compute_indices, vstart, vend, shift, ptrs, istart, iend, count
192         lsr     \iend, \vend, \shift
193         mov     \istart, \ptrs
194         sub     \istart, \istart, #1
195         and     \iend, \iend, \istart   // iend = (vend >> shift) & (ptrs - 1)
196         mov     \istart, \ptrs
197         mul     \istart, \istart, \count
198         add     \iend, \iend, \istart   // iend += (count - 1) * ptrs
199                                         // our entries span multiple tables
201         lsr     \istart, \vstart, \shift
202         mov     \count, \ptrs
203         sub     \count, \count, #1
204         and     \istart, \istart, \count
206         sub     \count, \iend, \istart
207         .endm
210  * Map memory for specified virtual address range. Each level of page table needed supports
211  * multiple entries. If a level requires n entries the next page table level is assumed to be
212  * formed from n pages.
214  *      tbl:    location of page table
215  *      rtbl:   address to be used for first level page table entry (typically tbl + PAGE_SIZE)
216  *      vstart: start address to map
217  *      vend:   end address to map - we map [vstart, vend]
218  *      flags:  flags to use to map last level entries
219  *      phys:   physical address corresponding to vstart - physical memory is contiguous
220  *      pgds:   the number of pgd entries
222  * Temporaries: istart, iend, tmp, count, sv - these need to be different registers
223  * Preserves:   vstart, vend, flags
224  * Corrupts:    tbl, rtbl, istart, iend, tmp, count, sv
225  */
226         .macro map_memory, tbl, rtbl, vstart, vend, flags, phys, pgds, istart, iend, tmp, count, sv
227         add \rtbl, \tbl, #PAGE_SIZE
228         mov \sv, \rtbl
229         mov \count, #0
230         compute_indices \vstart, \vend, #PGDIR_SHIFT, \pgds, \istart, \iend, \count
231         populate_entries \tbl, \rtbl, \istart, \iend, #PMD_TYPE_TABLE, #PAGE_SIZE, \tmp
232         mov \tbl, \sv
233         mov \sv, \rtbl
235 #if SWAPPER_PGTABLE_LEVELS > 3
236         compute_indices \vstart, \vend, #PUD_SHIFT, #PTRS_PER_PUD, \istart, \iend, \count
237         populate_entries \tbl, \rtbl, \istart, \iend, #PMD_TYPE_TABLE, #PAGE_SIZE, \tmp
238         mov \tbl, \sv
239         mov \sv, \rtbl
240 #endif
242 #if SWAPPER_PGTABLE_LEVELS > 2
243         compute_indices \vstart, \vend, #SWAPPER_TABLE_SHIFT, #PTRS_PER_PMD, \istart, \iend, \count
244         populate_entries \tbl, \rtbl, \istart, \iend, #PMD_TYPE_TABLE, #PAGE_SIZE, \tmp
245         mov \tbl, \sv
246 #endif
248         compute_indices \vstart, \vend, #SWAPPER_BLOCK_SHIFT, #PTRS_PER_PTE, \istart, \iend, \count
249         bic \count, \phys, #SWAPPER_BLOCK_SIZE - 1
250         populate_entries \tbl, \count, \istart, \iend, \flags, #SWAPPER_BLOCK_SIZE, \tmp
251         .endm
254  * Setup the initial page tables. We only setup the barest amount which is
255  * required to get the kernel running. The following sections are required:
256  *   - identity mapping to enable the MMU (low address, TTBR0)
257  *   - first few MB of the kernel linear mapping to jump to once the MMU has
258  *     been enabled
259  */
260 SYM_FUNC_START_LOCAL(__create_page_tables)
261         mov     x28, lr
263         /*
264          * Invalidate the init page tables to avoid potential dirty cache lines
265          * being evicted. Other page tables are allocated in rodata as part of
266          * the kernel image, and thus are clean to the PoC per the boot
267          * protocol.
268          */
269         adrp    x0, init_pg_dir
270         adrp    x1, init_pg_end
271         sub     x1, x1, x0
272         bl      __inval_dcache_area
274         /*
275          * Clear the init page tables.
276          */
277         adrp    x0, init_pg_dir
278         adrp    x1, init_pg_end
279         sub     x1, x1, x0
280 1:      stp     xzr, xzr, [x0], #16
281         stp     xzr, xzr, [x0], #16
282         stp     xzr, xzr, [x0], #16
283         stp     xzr, xzr, [x0], #16
284         subs    x1, x1, #64
285         b.ne    1b
287         mov     x7, SWAPPER_MM_MMUFLAGS
289         /*
290          * Create the identity mapping.
291          */
292         adrp    x0, idmap_pg_dir
293         adrp    x3, __idmap_text_start          // __pa(__idmap_text_start)
295 #ifdef CONFIG_ARM64_VA_BITS_52
296         mrs_s   x6, SYS_ID_AA64MMFR2_EL1
297         and     x6, x6, #(0xf << ID_AA64MMFR2_LVA_SHIFT)
298         mov     x5, #52
299         cbnz    x6, 1f
300 #endif
301         mov     x5, #VA_BITS_MIN
303         adr_l   x6, vabits_actual
304         str     x5, [x6]
305         dmb     sy
306         dc      ivac, x6                // Invalidate potentially stale cache line
308         /*
309          * VA_BITS may be too small to allow for an ID mapping to be created
310          * that covers system RAM if that is located sufficiently high in the
311          * physical address space. So for the ID map, use an extended virtual
312          * range in that case, and configure an additional translation level
313          * if needed.
314          *
315          * Calculate the maximum allowed value for TCR_EL1.T0SZ so that the
316          * entire ID map region can be mapped. As T0SZ == (64 - #bits used),
317          * this number conveniently equals the number of leading zeroes in
318          * the physical address of __idmap_text_end.
319          */
320         adrp    x5, __idmap_text_end
321         clz     x5, x5
322         cmp     x5, TCR_T0SZ(VA_BITS)   // default T0SZ small enough?
323         b.ge    1f                      // .. then skip VA range extension
325         adr_l   x6, idmap_t0sz
326         str     x5, [x6]
327         dmb     sy
328         dc      ivac, x6                // Invalidate potentially stale cache line
330 #if (VA_BITS < 48)
331 #define EXTRA_SHIFT     (PGDIR_SHIFT + PAGE_SHIFT - 3)
332 #define EXTRA_PTRS      (1 << (PHYS_MASK_SHIFT - EXTRA_SHIFT))
334         /*
335          * If VA_BITS < 48, we have to configure an additional table level.
336          * First, we have to verify our assumption that the current value of
337          * VA_BITS was chosen such that all translation levels are fully
338          * utilised, and that lowering T0SZ will always result in an additional
339          * translation level to be configured.
340          */
341 #if VA_BITS != EXTRA_SHIFT
342 #error "Mismatch between VA_BITS and page size/number of translation levels"
343 #endif
345         mov     x4, EXTRA_PTRS
346         create_table_entry x0, x3, EXTRA_SHIFT, x4, x5, x6
347 #else
348         /*
349          * If VA_BITS == 48, we don't have to configure an additional
350          * translation level, but the top-level table has more entries.
351          */
352         mov     x4, #1 << (PHYS_MASK_SHIFT - PGDIR_SHIFT)
353         str_l   x4, idmap_ptrs_per_pgd, x5
354 #endif
356         ldr_l   x4, idmap_ptrs_per_pgd
357         mov     x5, x3                          // __pa(__idmap_text_start)
358         adr_l   x6, __idmap_text_end            // __pa(__idmap_text_end)
360         map_memory x0, x1, x3, x6, x7, x3, x4, x10, x11, x12, x13, x14
362         /*
363          * Map the kernel image (starting with PHYS_OFFSET).
364          */
365         adrp    x0, init_pg_dir
366         mov_q   x5, KIMAGE_VADDR                // compile time __va(_text)
367         add     x5, x5, x23                     // add KASLR displacement
368         mov     x4, PTRS_PER_PGD
369         adrp    x6, _end                        // runtime __pa(_end)
370         adrp    x3, _text                       // runtime __pa(_text)
371         sub     x6, x6, x3                      // _end - _text
372         add     x6, x6, x5                      // runtime __va(_end)
374         map_memory x0, x1, x5, x6, x7, x3, x4, x10, x11, x12, x13, x14
376         /*
377          * Since the page tables have been populated with non-cacheable
378          * accesses (MMU disabled), invalidate those tables again to
379          * remove any speculatively loaded cache lines.
380          */
381         dmb     sy
383         adrp    x0, idmap_pg_dir
384         adrp    x1, idmap_pg_end
385         sub     x1, x1, x0
386         bl      __inval_dcache_area
388         adrp    x0, init_pg_dir
389         adrp    x1, init_pg_end
390         sub     x1, x1, x0
391         bl      __inval_dcache_area
393         ret     x28
394 SYM_FUNC_END(__create_page_tables)
397  * The following fragment of code is executed with the MMU enabled.
399  *   x0 = __PHYS_OFFSET
400  */
401 SYM_FUNC_START_LOCAL(__primary_switched)
402         adrp    x4, init_thread_union
403         add     sp, x4, #THREAD_SIZE
404         adr_l   x5, init_task
405         msr     sp_el0, x5                      // Save thread_info
407 #ifdef CONFIG_ARM64_PTR_AUTH
408         __ptrauth_keys_init_cpu x5, x6, x7, x8
409 #endif
411         adr_l   x8, vectors                     // load VBAR_EL1 with virtual
412         msr     vbar_el1, x8                    // vector table address
413         isb
415         stp     xzr, x30, [sp, #-16]!
416         mov     x29, sp
418 #ifdef CONFIG_SHADOW_CALL_STACK
419         adr_l   scs_sp, init_shadow_call_stack  // Set shadow call stack
420 #endif
422         str_l   x21, __fdt_pointer, x5          // Save FDT pointer
424         ldr_l   x4, kimage_vaddr                // Save the offset between
425         sub     x4, x4, x0                      // the kernel virtual and
426         str_l   x4, kimage_voffset, x5          // physical mappings
428         // Clear BSS
429         adr_l   x0, __bss_start
430         mov     x1, xzr
431         adr_l   x2, __bss_stop
432         sub     x2, x2, x0
433         bl      __pi_memset
434         dsb     ishst                           // Make zero page visible to PTW
436 #if defined(CONFIG_KASAN_GENERIC) || defined(CONFIG_KASAN_SW_TAGS)
437         bl      kasan_early_init
438 #endif
439 #ifdef CONFIG_RANDOMIZE_BASE
440         tst     x23, ~(MIN_KIMG_ALIGN - 1)      // already running randomized?
441         b.ne    0f
442         mov     x0, x21                         // pass FDT address in x0
443         bl      kaslr_early_init                // parse FDT for KASLR options
444         cbz     x0, 0f                          // KASLR disabled? just proceed
445         orr     x23, x23, x0                    // record KASLR offset
446         ldp     x29, x30, [sp], #16             // we must enable KASLR, return
447         ret                                     // to __primary_switch()
449 #endif
450         add     sp, sp, #16
451         mov     x29, #0
452         mov     x30, #0
453         b       start_kernel
454 SYM_FUNC_END(__primary_switched)
456         .pushsection ".rodata", "a"
457 SYM_DATA_START(kimage_vaddr)
458         .quad           _text
459 SYM_DATA_END(kimage_vaddr)
460 EXPORT_SYMBOL(kimage_vaddr)
461         .popsection
464  * end early head section, begin head code that is also used for
465  * hotplug and needs to have the same protections as the text region
466  */
467         .section ".idmap.text","awx"
470  * Starting from EL2 or EL1, configure the CPU to execute at the highest
471  * reachable EL supported by the kernel in a chosen default state. If dropping
472  * from EL2 to EL1, configure EL2 before configuring EL1.
474  * Since we cannot always rely on ERET synchronizing writes to sysregs (e.g. if
475  * SCTLR_ELx.EOS is clear), we place an ISB prior to ERET.
477  * Returns either BOOT_CPU_MODE_EL1 or BOOT_CPU_MODE_EL2 in w0 if
478  * booted in EL1 or EL2 respectively.
479  */
480 SYM_FUNC_START(init_kernel_el)
481         mrs     x0, CurrentEL
482         cmp     x0, #CurrentEL_EL2
483         b.eq    init_el2
485 SYM_INNER_LABEL(init_el1, SYM_L_LOCAL)
486         mov_q   x0, INIT_SCTLR_EL1_MMU_OFF
487         msr     sctlr_el1, x0
488         isb
489         mov_q   x0, INIT_PSTATE_EL1
490         msr     spsr_el1, x0
491         msr     elr_el1, lr
492         mov     w0, #BOOT_CPU_MODE_EL1
493         eret
495 SYM_INNER_LABEL(init_el2, SYM_L_LOCAL)
496 #ifdef CONFIG_ARM64_VHE
497         /*
498          * Check for VHE being present. x2 being non-zero indicates that we
499          * do have VHE, and that the kernel is intended to run at EL2.
500          */
501         mrs     x2, id_aa64mmfr1_el1
502         ubfx    x2, x2, #ID_AA64MMFR1_VHE_SHIFT, #4
503 #else
504         mov     x2, xzr
505 #endif
506         cbz     x2, init_el2_nvhe
508         /*
509          * When VHE _is_ in use, EL1 will not be used in the host and
510          * requires no configuration, and all non-hyp-specific EL2 setup
511          * will be done via the _EL1 system register aliases in __cpu_setup.
512          */
513         mov_q   x0, HCR_HOST_VHE_FLAGS
514         msr     hcr_el2, x0
515         isb
517         init_el2_state vhe
519         isb
521         mov_q   x0, INIT_PSTATE_EL2
522         msr     spsr_el2, x0
523         msr     elr_el2, lr
524         mov     w0, #BOOT_CPU_MODE_EL2
525         eret
527 SYM_INNER_LABEL(init_el2_nvhe, SYM_L_LOCAL)
528         /*
529          * When VHE is not in use, early init of EL2 and EL1 needs to be
530          * done here.
531          */
532         mov_q   x0, INIT_SCTLR_EL1_MMU_OFF
533         msr     sctlr_el1, x0
535         mov_q   x0, HCR_HOST_NVHE_FLAGS
536         msr     hcr_el2, x0
537         isb
539         init_el2_state nvhe
541         /* Hypervisor stub */
542         adr_l   x0, __hyp_stub_vectors
543         msr     vbar_el2, x0
544         isb
546         msr     elr_el2, lr
547         mov     w0, #BOOT_CPU_MODE_EL2
548         eret
549 SYM_FUNC_END(init_kernel_el)
552  * Sets the __boot_cpu_mode flag depending on the CPU boot mode passed
553  * in w0. See arch/arm64/include/asm/virt.h for more info.
554  */
555 SYM_FUNC_START_LOCAL(set_cpu_boot_mode_flag)
556         adr_l   x1, __boot_cpu_mode
557         cmp     w0, #BOOT_CPU_MODE_EL2
558         b.ne    1f
559         add     x1, x1, #4
560 1:      str     w0, [x1]                        // This CPU has booted in EL1
561         dmb     sy
562         dc      ivac, x1                        // Invalidate potentially stale cache line
563         ret
564 SYM_FUNC_END(set_cpu_boot_mode_flag)
567  * These values are written with the MMU off, but read with the MMU on.
568  * Writers will invalidate the corresponding address, discarding up to a
569  * 'Cache Writeback Granule' (CWG) worth of data. The linker script ensures
570  * sufficient alignment that the CWG doesn't overlap another section.
571  */
572         .pushsection ".mmuoff.data.write", "aw"
574  * We need to find out the CPU boot mode long after boot, so we need to
575  * store it in a writable variable.
577  * This is not in .bss, because we set it sufficiently early that the boot-time
578  * zeroing of .bss would clobber it.
579  */
580 SYM_DATA_START(__boot_cpu_mode)
581         .long   BOOT_CPU_MODE_EL2
582         .long   BOOT_CPU_MODE_EL1
583 SYM_DATA_END(__boot_cpu_mode)
585  * The booting CPU updates the failed status @__early_cpu_boot_status,
586  * with MMU turned off.
587  */
588 SYM_DATA_START(__early_cpu_boot_status)
589         .quad   0
590 SYM_DATA_END(__early_cpu_boot_status)
592         .popsection
594         /*
595          * This provides a "holding pen" for platforms to hold all secondary
596          * cores are held until we're ready for them to initialise.
597          */
598 SYM_FUNC_START(secondary_holding_pen)
599         bl      init_kernel_el                  // w0=cpu_boot_mode
600         bl      set_cpu_boot_mode_flag
601         mrs     x0, mpidr_el1
602         mov_q   x1, MPIDR_HWID_BITMASK
603         and     x0, x0, x1
604         adr_l   x3, secondary_holding_pen_release
605 pen:    ldr     x4, [x3]
606         cmp     x4, x0
607         b.eq    secondary_startup
608         wfe
609         b       pen
610 SYM_FUNC_END(secondary_holding_pen)
612         /*
613          * Secondary entry point that jumps straight into the kernel. Only to
614          * be used where CPUs are brought online dynamically by the kernel.
615          */
616 SYM_FUNC_START(secondary_entry)
617         bl      init_kernel_el                  // w0=cpu_boot_mode
618         bl      set_cpu_boot_mode_flag
619         b       secondary_startup
620 SYM_FUNC_END(secondary_entry)
622 SYM_FUNC_START_LOCAL(secondary_startup)
623         /*
624          * Common entry point for secondary CPUs.
625          */
626         bl      __cpu_secondary_check52bitva
627         bl      __cpu_setup                     // initialise processor
628         adrp    x1, swapper_pg_dir
629         bl      __enable_mmu
630         ldr     x8, =__secondary_switched
631         br      x8
632 SYM_FUNC_END(secondary_startup)
634 SYM_FUNC_START_LOCAL(__secondary_switched)
635         adr_l   x5, vectors
636         msr     vbar_el1, x5
637         isb
639         adr_l   x0, secondary_data
640         ldr     x1, [x0, #CPU_BOOT_STACK]       // get secondary_data.stack
641         cbz     x1, __secondary_too_slow
642         mov     sp, x1
643         ldr     x2, [x0, #CPU_BOOT_TASK]
644         cbz     x2, __secondary_too_slow
645         msr     sp_el0, x2
646         scs_load x2, x3
647         mov     x29, #0
648         mov     x30, #0
650 #ifdef CONFIG_ARM64_PTR_AUTH
651         ptrauth_keys_init_cpu x2, x3, x4, x5
652 #endif
654         b       secondary_start_kernel
655 SYM_FUNC_END(__secondary_switched)
657 SYM_FUNC_START_LOCAL(__secondary_too_slow)
658         wfe
659         wfi
660         b       __secondary_too_slow
661 SYM_FUNC_END(__secondary_too_slow)
664  * The booting CPU updates the failed status @__early_cpu_boot_status,
665  * with MMU turned off.
667  * update_early_cpu_boot_status tmp, status
668  *  - Corrupts tmp1, tmp2
669  *  - Writes 'status' to __early_cpu_boot_status and makes sure
670  *    it is committed to memory.
671  */
673         .macro  update_early_cpu_boot_status status, tmp1, tmp2
674         mov     \tmp2, #\status
675         adr_l   \tmp1, __early_cpu_boot_status
676         str     \tmp2, [\tmp1]
677         dmb     sy
678         dc      ivac, \tmp1                     // Invalidate potentially stale cache line
679         .endm
682  * Enable the MMU.
684  *  x0  = SCTLR_EL1 value for turning on the MMU.
685  *  x1  = TTBR1_EL1 value
687  * Returns to the caller via x30/lr. This requires the caller to be covered
688  * by the .idmap.text section.
690  * Checks if the selected granule size is supported by the CPU.
691  * If it isn't, park the CPU
692  */
693 SYM_FUNC_START(__enable_mmu)
694         mrs     x2, ID_AA64MMFR0_EL1
695         ubfx    x2, x2, #ID_AA64MMFR0_TGRAN_SHIFT, 4
696         cmp     x2, #ID_AA64MMFR0_TGRAN_SUPPORTED
697         b.ne    __no_granule_support
698         update_early_cpu_boot_status 0, x2, x3
699         adrp    x2, idmap_pg_dir
700         phys_to_ttbr x1, x1
701         phys_to_ttbr x2, x2
702         msr     ttbr0_el1, x2                   // load TTBR0
703         offset_ttbr1 x1, x3
704         msr     ttbr1_el1, x1                   // load TTBR1
705         isb
706         msr     sctlr_el1, x0
707         isb
708         /*
709          * Invalidate the local I-cache so that any instructions fetched
710          * speculatively from the PoC are discarded, since they may have
711          * been dynamically patched at the PoU.
712          */
713         ic      iallu
714         dsb     nsh
715         isb
716         ret
717 SYM_FUNC_END(__enable_mmu)
719 SYM_FUNC_START(__cpu_secondary_check52bitva)
720 #ifdef CONFIG_ARM64_VA_BITS_52
721         ldr_l   x0, vabits_actual
722         cmp     x0, #52
723         b.ne    2f
725         mrs_s   x0, SYS_ID_AA64MMFR2_EL1
726         and     x0, x0, #(0xf << ID_AA64MMFR2_LVA_SHIFT)
727         cbnz    x0, 2f
729         update_early_cpu_boot_status \
730                 CPU_STUCK_IN_KERNEL | CPU_STUCK_REASON_52_BIT_VA, x0, x1
731 1:      wfe
732         wfi
733         b       1b
735 #endif
736 2:      ret
737 SYM_FUNC_END(__cpu_secondary_check52bitva)
739 SYM_FUNC_START_LOCAL(__no_granule_support)
740         /* Indicate that this CPU can't boot and is stuck in the kernel */
741         update_early_cpu_boot_status \
742                 CPU_STUCK_IN_KERNEL | CPU_STUCK_REASON_NO_GRAN, x1, x2
744         wfe
745         wfi
746         b       1b
747 SYM_FUNC_END(__no_granule_support)
749 #ifdef CONFIG_RELOCATABLE
750 SYM_FUNC_START_LOCAL(__relocate_kernel)
751         /*
752          * Iterate over each entry in the relocation table, and apply the
753          * relocations in place.
754          */
755         ldr     w9, =__rela_offset              // offset to reloc table
756         ldr     w10, =__rela_size               // size of reloc table
758         mov_q   x11, KIMAGE_VADDR               // default virtual offset
759         add     x11, x11, x23                   // actual virtual offset
760         add     x9, x9, x11                     // __va(.rela)
761         add     x10, x9, x10                    // __va(.rela) + sizeof(.rela)
763 0:      cmp     x9, x10
764         b.hs    1f
765         ldp     x12, x13, [x9], #24
766         ldr     x14, [x9, #-8]
767         cmp     w13, #R_AARCH64_RELATIVE
768         b.ne    0b
769         add     x14, x14, x23                   // relocate
770         str     x14, [x12, x23]
771         b       0b
774 #ifdef CONFIG_RELR
775         /*
776          * Apply RELR relocations.
777          *
778          * RELR is a compressed format for storing relative relocations. The
779          * encoded sequence of entries looks like:
780          * [ AAAAAAAA BBBBBBB1 BBBBBBB1 ... AAAAAAAA BBBBBB1 ... ]
781          *
782          * i.e. start with an address, followed by any number of bitmaps. The
783          * address entry encodes 1 relocation. The subsequent bitmap entries
784          * encode up to 63 relocations each, at subsequent offsets following
785          * the last address entry.
786          *
787          * The bitmap entries must have 1 in the least significant bit. The
788          * assumption here is that an address cannot have 1 in lsb. Odd
789          * addresses are not supported. Any odd addresses are stored in the RELA
790          * section, which is handled above.
791          *
792          * Excluding the least significant bit in the bitmap, each non-zero
793          * bit in the bitmap represents a relocation to be applied to
794          * a corresponding machine word that follows the base address
795          * word. The second least significant bit represents the machine
796          * word immediately following the initial address, and each bit
797          * that follows represents the next word, in linear order. As such,
798          * a single bitmap can encode up to 63 relocations in a 64-bit object.
799          *
800          * In this implementation we store the address of the next RELR table
801          * entry in x9, the address being relocated by the current address or
802          * bitmap entry in x13 and the address being relocated by the current
803          * bit in x14.
804          *
805          * Because addends are stored in place in the binary, RELR relocations
806          * cannot be applied idempotently. We use x24 to keep track of the
807          * currently applied displacement so that we can correctly relocate if
808          * __relocate_kernel is called twice with non-zero displacements (i.e.
809          * if there is both a physical misalignment and a KASLR displacement).
810          */
811         ldr     w9, =__relr_offset              // offset to reloc table
812         ldr     w10, =__relr_size               // size of reloc table
813         add     x9, x9, x11                     // __va(.relr)
814         add     x10, x9, x10                    // __va(.relr) + sizeof(.relr)
816         sub     x15, x23, x24                   // delta from previous offset
817         cbz     x15, 7f                         // nothing to do if unchanged
818         mov     x24, x23                        // save new offset
820 2:      cmp     x9, x10
821         b.hs    7f
822         ldr     x11, [x9], #8
823         tbnz    x11, #0, 3f                     // branch to handle bitmaps
824         add     x13, x11, x23
825         ldr     x12, [x13]                      // relocate address entry
826         add     x12, x12, x15
827         str     x12, [x13], #8                  // adjust to start of bitmap
828         b       2b
830 3:      mov     x14, x13
831 4:      lsr     x11, x11, #1
832         cbz     x11, 6f
833         tbz     x11, #0, 5f                     // skip bit if not set
834         ldr     x12, [x14]                      // relocate bit
835         add     x12, x12, x15
836         str     x12, [x14]
838 5:      add     x14, x14, #8                    // move to next bit's address
839         b       4b
841 6:      /*
842          * Move to the next bitmap's address. 8 is the word size, and 63 is the
843          * number of significant bits in a bitmap entry.
844          */
845         add     x13, x13, #(8 * 63)
846         b       2b
849 #endif
850         ret
852 SYM_FUNC_END(__relocate_kernel)
853 #endif
855 SYM_FUNC_START_LOCAL(__primary_switch)
856 #ifdef CONFIG_RANDOMIZE_BASE
857         mov     x19, x0                         // preserve new SCTLR_EL1 value
858         mrs     x20, sctlr_el1                  // preserve old SCTLR_EL1 value
859 #endif
861         adrp    x1, init_pg_dir
862         bl      __enable_mmu
863 #ifdef CONFIG_RELOCATABLE
864 #ifdef CONFIG_RELR
865         mov     x24, #0                         // no RELR displacement yet
866 #endif
867         bl      __relocate_kernel
868 #ifdef CONFIG_RANDOMIZE_BASE
869         ldr     x8, =__primary_switched
870         adrp    x0, __PHYS_OFFSET
871         blr     x8
873         /*
874          * If we return here, we have a KASLR displacement in x23 which we need
875          * to take into account by discarding the current kernel mapping and
876          * creating a new one.
877          */
878         pre_disable_mmu_workaround
879         msr     sctlr_el1, x20                  // disable the MMU
880         isb
881         bl      __create_page_tables            // recreate kernel mapping
883         tlbi    vmalle1                         // Remove any stale TLB entries
884         dsb     nsh
886         msr     sctlr_el1, x19                  // re-enable the MMU
887         isb
888         ic      iallu                           // flush instructions fetched
889         dsb     nsh                             // via old mapping
890         isb
892         bl      __relocate_kernel
893 #endif
894 #endif
895         ldr     x8, =__primary_switched
896         adrp    x0, __PHYS_OFFSET
897         br      x8
898 SYM_FUNC_END(__primary_switch)