Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6
[wrt350n-kernel.git] / arch / ppc / kernel / head_8xx.S
blob789b6fd79d881fe3a4827d7958f90efd3850b17d
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 <asm/processor.h>
23 #include <asm/page.h>
24 #include <asm/mmu.h>
25 #include <asm/cache.h>
26 #include <asm/pgtable.h>
27 #include <asm/cputable.h>
28 #include <asm/thread_info.h>
29 #include <asm/ppc_asm.h>
30 #include <asm/asm-offsets.h>
32 /* Macro to make the code more readable. */
33 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
34 #define DO_8xx_CPU6(val, reg)   \
35         li      reg, val;       \
36         stw     reg, 12(r0);    \
37         lwz     reg, 12(r0);
38 #else
39 #define DO_8xx_CPU6(val, reg)
40 #endif
41         .text
42         .globl  _stext
43 _stext:
44         .text
45         .globl  _start
46 _start:
48 /* MPC8xx
49  * This port was done on an MBX board with an 860.  Right now I only
50  * support an ELF compressed (zImage) boot from EPPC-Bug because the
51  * code there loads up some registers before calling us:
52  *   r3: ptr to board info data
53  *   r4: initrd_start or if no initrd then 0
54  *   r5: initrd_end - unused if r4 is 0
55  *   r6: Start of command line string
56  *   r7: End of command line string
57  *
58  * I decided to use conditional compilation instead of checking PVR and
59  * adding more processor specific branches around code I don't need.
60  * Since this is an embedded processor, I also appreciate any memory
61  * savings I can get.
62  *
63  * The MPC8xx does not have any BATs, but it supports large page sizes.
64  * We first initialize the MMU to support 8M byte pages, then load one
65  * entry into each of the instruction and data TLBs to map the first
66  * 8M 1:1.  I also mapped an additional I/O space 1:1 so we can get to
67  * the "internal" processor registers before MMU_init is called.
68  *
69  * The TLB code currently contains a major hack.  Since I use the condition
70  * code register, I have to save and restore it.  I am out of registers, so
71  * I just store it in memory location 0 (the TLB handlers are not reentrant).
72  * To avoid making any decisions, I need to use the "segment" valid bit
73  * in the first level table, but that would require many changes to the
74  * Linux page directory/table functions that I don't want to do right now.
75  *
76  * I used to use SPRG2 for a temporary register in the TLB handler, but it
77  * has since been put to other uses.  I now use a hack to save a register
78  * and the CCR at memory location 0.....Someday I'll fix this.....
79  *      -- Dan
80  */
81         .globl  __start
82 __start:
83         mr      r31,r3                  /* save parameters */
84         mr      r30,r4
85         mr      r29,r5
86         mr      r28,r6
87         mr      r27,r7
89         /* We have to turn on the MMU right away so we get cache modes
90          * set correctly.
91          */
92         bl      initial_mmu
94 /* We now have the lower 8 Meg mapped into TLB entries, and the caches
95  * ready to work.
96  */
98 turn_on_mmu:
99         mfmsr   r0
100         ori     r0,r0,MSR_DR|MSR_IR
101         mtspr   SPRN_SRR1,r0
102         lis     r0,start_here@h
103         ori     r0,r0,start_here@l
104         mtspr   SPRN_SRR0,r0
105         SYNC
106         rfi                             /* enables MMU */
109  * Exception entry code.  This code runs with address translation
110  * turned off, i.e. using physical addresses.
111  * We assume sprg3 has the physical address of the current
112  * task's thread_struct.
113  */
114 #define EXCEPTION_PROLOG        \
115         mtspr   SPRN_SPRG0,r10; \
116         mtspr   SPRN_SPRG1,r11; \
117         mfcr    r10;            \
118         EXCEPTION_PROLOG_1;     \
119         EXCEPTION_PROLOG_2
121 #define EXCEPTION_PROLOG_1      \
122         mfspr   r11,SPRN_SRR1;          /* check whether user or kernel */ \
123         andi.   r11,r11,MSR_PR; \
124         tophys(r11,r1);                 /* use tophys(r1) if kernel */ \
125         beq     1f;             \
126         mfspr   r11,SPRN_SPRG3; \
127         lwz     r11,THREAD_INFO-THREAD(r11);    \
128         addi    r11,r11,THREAD_SIZE;    \
129         tophys(r11,r11);        \
130 1:      subi    r11,r11,INT_FRAME_SIZE  /* alloc exc. frame */
133 #define EXCEPTION_PROLOG_2      \
134         CLR_TOP32(r11);         \
135         stw     r10,_CCR(r11);          /* save registers */ \
136         stw     r12,GPR12(r11); \
137         stw     r9,GPR9(r11);   \
138         mfspr   r10,SPRN_SPRG0; \
139         stw     r10,GPR10(r11); \
140         mfspr   r12,SPRN_SPRG1; \
141         stw     r12,GPR11(r11); \
142         mflr    r10;            \
143         stw     r10,_LINK(r11); \
144         mfspr   r12,SPRN_SRR0;  \
145         mfspr   r9,SPRN_SRR1;   \
146         stw     r1,GPR1(r11);   \
147         stw     r1,0(r11);      \
148         tovirt(r1,r11);                 /* set new kernel sp */ \
149         li      r10,MSR_KERNEL & ~(MSR_IR|MSR_DR); /* can take exceptions */ \
150         MTMSRD(r10);                    /* (except for mach check in rtas) */ \
151         stw     r0,GPR0(r11);   \
152         SAVE_4GPRS(3, r11);     \
153         SAVE_2GPRS(7, r11)
156  * Note: code which follows this uses cr0.eq (set if from kernel),
157  * r11, r12 (SRR0), and r9 (SRR1).
159  * Note2: once we have set r1 we are in a position to take exceptions
160  * again, and we could thus set MSR:RI at that point.
161  */
164  * Exception vectors.
165  */
166 #define EXCEPTION(n, label, hdlr, xfer)         \
167         . = n;                                  \
168 label:                                          \
169         EXCEPTION_PROLOG;                       \
170         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD;     \
171         xfer(n, hdlr)
173 #define EXC_XFER_TEMPLATE(n, hdlr, trap, copyee, tfer, ret)     \
174         li      r10,trap;                                       \
175         stw     r10,TRAP(r11);                                  \
176         li      r10,MSR_KERNEL;                                 \
177         copyee(r10, r9);                                        \
178         bl      tfer;                                           \
179 i##n:                                                           \
180         .long   hdlr;                                           \
181         .long   ret
183 #define COPY_EE(d, s)           rlwimi d,s,0,16,16
184 #define NOCOPY(d, s)
186 #define EXC_XFER_STD(n, hdlr)           \
187         EXC_XFER_TEMPLATE(n, hdlr, n, NOCOPY, transfer_to_handler_full, \
188                           ret_from_except_full)
190 #define EXC_XFER_LITE(n, hdlr)          \
191         EXC_XFER_TEMPLATE(n, hdlr, n+1, NOCOPY, transfer_to_handler, \
192                           ret_from_except)
194 #define EXC_XFER_EE(n, hdlr)            \
195         EXC_XFER_TEMPLATE(n, hdlr, n, COPY_EE, transfer_to_handler_full, \
196                           ret_from_except_full)
198 #define EXC_XFER_EE_LITE(n, hdlr)       \
199         EXC_XFER_TEMPLATE(n, hdlr, n+1, COPY_EE, transfer_to_handler, \
200                           ret_from_except)
202 /* System reset */
203         EXCEPTION(0x100, Reset, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
205 /* Machine check */
206         . = 0x200
207 MachineCheck:
208         EXCEPTION_PROLOG
209         mfspr r4,SPRN_DAR
210         stw r4,_DAR(r11)
211         mfspr r5,SPRN_DSISR
212         stw r5,_DSISR(r11)
213         addi r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
214         EXC_XFER_STD(0x200, machine_check_exception)
216 /* Data access exception.
217  * This is "never generated" by the MPC8xx.  We jump to it for other
218  * translation errors.
219  */
220         . = 0x300
221 DataAccess:
222         EXCEPTION_PROLOG
223         mfspr   r10,SPRN_DSISR
224         stw     r10,_DSISR(r11)
225         mr      r5,r10
226         mfspr   r4,SPRN_DAR
227         EXC_XFER_EE_LITE(0x300, handle_page_fault)
229 /* Instruction access exception.
230  * This is "never generated" by the MPC8xx.  We jump to it for other
231  * translation errors.
232  */
233         . = 0x400
234 InstructionAccess:
235         EXCEPTION_PROLOG
236         mr      r4,r12
237         mr      r5,r9
238         EXC_XFER_EE_LITE(0x400, handle_page_fault)
240 /* External interrupt */
241         EXCEPTION(0x500, HardwareInterrupt, do_IRQ, EXC_XFER_LITE)
243 /* Alignment exception */
244         . = 0x600
245 Alignment:
246         EXCEPTION_PROLOG
247         mfspr   r4,SPRN_DAR
248         stw     r4,_DAR(r11)
249         mfspr   r5,SPRN_DSISR
250         stw     r5,_DSISR(r11)
251         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
252         EXC_XFER_EE(0x600, alignment_exception)
254 /* Program check exception */
255         EXCEPTION(0x700, ProgramCheck, program_check_exception, EXC_XFER_STD)
257 /* No FPU on MPC8xx.  This exception is not supposed to happen.
259         EXCEPTION(0x800, FPUnavailable, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
261 /* Decrementer */
262         EXCEPTION(0x900, Decrementer, timer_interrupt, EXC_XFER_LITE)
264         EXCEPTION(0xa00, Trap_0a, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
265         EXCEPTION(0xb00, Trap_0b, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
267 /* System call */
268         . = 0xc00
269 SystemCall:
270         EXCEPTION_PROLOG
271         EXC_XFER_EE_LITE(0xc00, DoSyscall)
273 /* Single step - not used on 601 */
274         EXCEPTION(0xd00, SingleStep, single_step_exception, EXC_XFER_STD)
275         EXCEPTION(0xe00, Trap_0e, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
276         EXCEPTION(0xf00, Trap_0f, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
278 /* On the MPC8xx, this is a software emulation interrupt.  It occurs
279  * for all unimplemented and illegal instructions.
280  */
281         EXCEPTION(0x1000, SoftEmu, SoftwareEmulation, EXC_XFER_STD)
283         . = 0x1100
285  * For the MPC8xx, this is a software tablewalk to load the instruction
286  * TLB.  It is modelled after the example in the Motorola manual.  The task
287  * switch loads the M_TWB register with the pointer to the first level table.
288  * If we discover there is no second level table (value is zero) or if there
289  * is an invalid pte, we load that into the TLB, which causes another fault
290  * into the TLB Error interrupt where we can handle such problems.
291  * We have to use the MD_xxx registers for the tablewalk because the
292  * equivalent MI_xxx registers only perform the attribute functions.
293  */
294 InstructionTLBMiss:
295 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
296         stw     r3, 8(r0)
297 #endif
298         DO_8xx_CPU6(0x3f80, r3)
299         mtspr   SPRN_M_TW, r10  /* Save a couple of working registers */
300         mfcr    r10
301         stw     r10, 0(r0)
302         stw     r11, 4(r0)
303         mfspr   r10, SPRN_SRR0  /* Get effective address of fault */
304         DO_8xx_CPU6(0x3780, r3)
305         mtspr   SPRN_MD_EPN, r10        /* Have to use MD_EPN for walk, MI_EPN can't */
306         mfspr   r10, SPRN_M_TWB /* Get level 1 table entry address */
308         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
309          * kernel page tables.
310          */
311         andi.   r11, r10, 0x0800        /* Address >= 0x80000000 */
312         beq     3f
313         lis     r11, swapper_pg_dir@h
314         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
315         rlwimi  r10, r11, 0, 2, 19
317         lwz     r11, 0(r10)     /* Get the level 1 entry */
318         rlwinm. r10, r11,0,0,19 /* Extract page descriptor page address */
319         beq     2f              /* If zero, don't try to find a pte */
321         /* We have a pte table, so load the MI_TWC with the attributes
322          * for this "segment."
323          */
324         ori     r11,r11,1               /* Set valid bit */
325         DO_8xx_CPU6(0x2b80, r3)
326         mtspr   SPRN_MI_TWC, r11        /* Set segment attributes */
327         DO_8xx_CPU6(0x3b80, r3)
328         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11        /* Load pte table base address */
329         mfspr   r11, SPRN_MD_TWC        /* ....and get the pte address */
330         lwz     r10, 0(r11)     /* Get the pte */
332 <<<<<<< HEAD:arch/ppc/kernel/head_8xx.S
333 =======
334 #ifdef CONFIG_SWAP
335         /* do not set the _PAGE_ACCESSED bit of a non-present page */
336         andi.   r11, r10, _PAGE_PRESENT
337         beq     4f
338         ori     r10, r10, _PAGE_ACCESSED
339         mfspr   r11, SPRN_MD_TWC        /* get the pte address again */
340         stw     r10, 0(r11)
342 #else
343 >>>>>>> 264e3e889d86e552b4191d69bb60f4f3b383135a:arch/ppc/kernel/head_8xx.S
344         ori     r10, r10, _PAGE_ACCESSED
345         stw     r10, 0(r11)
346 <<<<<<< HEAD:arch/ppc/kernel/head_8xx.S
347 =======
348 #endif
349 >>>>>>> 264e3e889d86e552b4191d69bb60f4f3b383135a:arch/ppc/kernel/head_8xx.S
351         /* The Linux PTE won't go exactly into the MMU TLB.
352          * Software indicator bits 21, 22 and 28 must be clear.
353          * Software indicator bits 24, 25, 26, and 27 must be
354          * set.  All other Linux PTE bits control the behavior
355          * of the MMU.
356          */
357 2:      li      r11, 0x00f0
358         rlwimi  r10, r11, 0, 24, 28     /* Set 24-27, clear 28 */
359         DO_8xx_CPU6(0x2d80, r3)
360         mtspr   SPRN_MI_RPN, r10        /* Update TLB entry */
362         mfspr   r10, SPRN_M_TW  /* Restore registers */
363         lwz     r11, 0(r0)
364         mtcr    r11
365         lwz     r11, 4(r0)
366 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
367         lwz     r3, 8(r0)
368 #endif
369         rfi
371         . = 0x1200
372 DataStoreTLBMiss:
373         stw     r3, 8(r0)
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
389         stw     r12, 16(r0)
390         b LoadLargeDTLB
392         lwz     r11, 0(r10)     /* Get the level 1 entry */
393         rlwinm. r10, r11,0,0,19 /* Extract page descriptor page address */
394         beq     2f              /* If zero, don't try to find a pte */
396         /* We have a pte table, so load fetch the pte from the table.
397          */
398         ori     r11, r11, 1     /* Set valid bit in physical L2 page */
399         DO_8xx_CPU6(0x3b80, r3)
400         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11        /* Load pte table base address */
401         mfspr   r10, SPRN_MD_TWC        /* ....and get the pte address */
402         lwz     r10, 0(r10)     /* Get the pte */
404         /* Insert the Guarded flag into the TWC from the Linux PTE.
405          * It is bit 27 of both the Linux PTE and the TWC (at least
406          * I got that right :-).  It will be better when we can put
407          * this into the Linux pgd/pmd and load it in the operation
408          * above.
409          */
410         rlwimi  r11, r10, 0, 27, 27
411         DO_8xx_CPU6(0x3b80, r3)
412         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11
414 <<<<<<< HEAD:arch/ppc/kernel/head_8xx.S
415         mfspr   r11, SPRN_MD_TWC        /* get the pte address again */
416 =======
417 #ifdef CONFIG_SWAP
418         /* do not set the _PAGE_ACCESSED bit of a non-present page */
419         andi.   r11, r10, _PAGE_PRESENT
420         beq     4f
421         ori     r10, r10, _PAGE_ACCESSED
423         /* and update pte in table */
424 #else
425 >>>>>>> 264e3e889d86e552b4191d69bb60f4f3b383135a:arch/ppc/kernel/head_8xx.S
426         ori     r10, r10, _PAGE_ACCESSED
427 <<<<<<< HEAD:arch/ppc/kernel/head_8xx.S
428 =======
429 #endif
430         mfspr   r11, SPRN_MD_TWC        /* get the pte address again */
431 >>>>>>> 264e3e889d86e552b4191d69bb60f4f3b383135a:arch/ppc/kernel/head_8xx.S
432         stw     r10, 0(r11)
434         /* The Linux PTE won't go exactly into the MMU TLB.
435          * Software indicator bits 21, 22 and 28 must be clear.
436          * Software indicator bits 24, 25, 26, and 27 must be
437          * set.  All other Linux PTE bits control the behavior
438          * of the MMU.
439          */
440 2:      li      r11, 0x00f0
441         rlwimi  r10, r11, 0, 24, 28     /* Set 24-27, clear 28 */
442         DO_8xx_CPU6(0x3d80, r3)
443         mtspr   SPRN_MD_RPN, r10        /* Update TLB entry */
445         mfspr   r10, SPRN_M_TW  /* Restore registers */
446         lwz     r11, 0(r0)
447         mtcr    r11
448         lwz     r11, 4(r0)
449         lwz     r3, 8(r0)
450         rfi
452 /* This is an instruction TLB error on the MPC8xx.  This could be due
453  * to many reasons, such as executing guarded memory or illegal instruction
454  * addresses.  There is nothing to do but handle a big time error fault.
455  */
456         . = 0x1300
457 InstructionTLBError:
458         b       InstructionAccess
460 LoadLargeDTLB:
461         li      r12, 0
462         lwz     r11, 0(r10)     /* Get the level 1 entry */
463         rlwinm. r10, r11,0,0,19 /* Extract page descriptor page address */
464         beq     3f              /* If zero, don't try to find a pte */
466         /* We have a pte table, so load fetch the pte from the table.
467          */
468         ori     r11, r11, 1     /* Set valid bit in physical L2 page */
469         DO_8xx_CPU6(0x3b80, r3)
470         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11        /* Load pte table base address */
471         mfspr   r10, SPRN_MD_TWC        /* ....and get the pte address */
472         lwz     r10, 0(r10)     /* Get the pte */
474         /* Insert the Guarded flag into the TWC from the Linux PTE.
475          * It is bit 27 of both the Linux PTE and the TWC (at least
476          * I got that right :-).  It will be better when we can put
477          * this into the Linux pgd/pmd and load it in the operation
478          * above.
479          */
480         rlwimi  r11, r10, 0, 27, 27
482         rlwimi  r12, r10, 0, 0, 9       /* extract phys. addr */
483         mfspr   r3, SPRN_MD_EPN
484         rlwinm  r3, r3, 0, 0, 9         /* extract virtual address */
485         tophys(r3, r3)
486         cmpw    r3, r12                 /* only use 8M page if it is a direct 
487                                            kernel mapping */
488         bne     1f
489         ori     r11, r11, MD_PS8MEG
490         li      r12, 1
491         b       2f
493         li      r12, 0          /* can't use 8MB TLB, so zero r12. */
495         DO_8xx_CPU6(0x3b80, r3)
496         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11
498         /* The Linux PTE won't go exactly into the MMU TLB.
499          * Software indicator bits 21, 22 and 28 must be clear.
500          * Software indicator bits 24, 25, 26, and 27 must be
501          * set.  All other Linux PTE bits control the behavior
502          * of the MMU.
503          */
504 3:      li      r11, 0x00f0
505         rlwimi  r10, r11, 0, 24, 28     /* Set 24-27, clear 28 */
506         cmpwi   r12, 1
507         bne 4f
508         ori     r10, r10, 0x8
510         mfspr   r12, SPRN_MD_EPN
511         lis     r3, 0xff80              /* 10-19 must be clear for 8MB TLB */
512         ori     r3, r3, 0x0fff
513         and     r12, r3, r12
514         DO_8xx_CPU6(0x3780, r3)
515         mtspr   SPRN_MD_EPN, r12
517         lis     r3, 0xff80              /* 10-19 must be clear for 8MB TLB */
518         ori     r3, r3, 0x0fff
519         and     r10, r3, r10
521         DO_8xx_CPU6(0x3d80, r3)
522         mtspr   SPRN_MD_RPN, r10        /* Update TLB entry */
524         mfspr   r10, SPRN_M_TW  /* Restore registers */
525         lwz     r11, 0(r0)
526         mtcr    r11
527         lwz     r11, 4(r0)
529         lwz     r12, 16(r0)
530         lwz     r3, 8(r0)
531         rfi
533 /* This is the data TLB error on the MPC8xx.  This could be due to
534  * many reasons, including a dirty update to a pte.  We can catch that
535  * one here, but anything else is an error.  First, we track down the
536  * Linux pte.  If it is valid, write access is allowed, but the
537  * page dirty bit is not set, we will set it and reload the TLB.  For
538  * any other case, we bail out to a higher level function that can
539  * handle it.
540  */
541         . = 0x1400
542 DataTLBError:
543 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
544         stw     r3, 8(r0)
545 #endif
546         DO_8xx_CPU6(0x3f80, r3)
547         mtspr   SPRN_M_TW, r10  /* Save a couple of working registers */
548         mfcr    r10
549         stw     r10, 0(r0)
550         stw     r11, 4(r0)
552         /* First, make sure this was a store operation.
553         */
554         mfspr   r10, SPRN_DSISR
555         andis.  r11, r10, 0x0200        /* If set, indicates store op */
556         beq     2f
558         /* The EA of a data TLB miss is automatically stored in the MD_EPN
559          * register.  The EA of a data TLB error is automatically stored in
560          * the DAR, but not the MD_EPN register.  We must copy the 20 most
561          * significant bits of the EA from the DAR to MD_EPN before we
562          * start walking the page tables.  We also need to copy the CASID
563          * value from the M_CASID register.
564          * Addendum:  The EA of a data TLB error is _supposed_ to be stored
565          * in DAR, but it seems that this doesn't happen in some cases, such
566          * as when the error is due to a dcbi instruction to a page with a
567          * TLB that doesn't have the changed bit set.  In such cases, there
568          * does not appear to be any way  to recover the EA of the error
569          * since it is neither in DAR nor MD_EPN.  As a workaround, the
570          * _PAGE_HWWRITE bit is set for all kernel data pages when the PTEs
571          * are initialized in mapin_ram().  This will avoid the problem,
572          * assuming we only use the dcbi instruction on kernel addresses.
573          */
574         mfspr   r10, SPRN_DAR
575         rlwinm  r11, r10, 0, 0, 19
576         ori     r11, r11, MD_EVALID
577         mfspr   r10, SPRN_M_CASID
578         rlwimi  r11, r10, 0, 28, 31
579         DO_8xx_CPU6(0x3780, r3)
580         mtspr   SPRN_MD_EPN, r11
582         mfspr   r10, SPRN_M_TWB /* Get level 1 table entry address */
584         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
585          * kernel page tables.
586          */
587         andi.   r11, r10, 0x0800
588         beq     3f
589         lis     r11, swapper_pg_dir@h
590         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
591         rlwimi  r10, r11, 0, 2, 19
593         lwz     r11, 0(r10)     /* Get the level 1 entry */
594         rlwinm. r10, r11,0,0,19 /* Extract page descriptor page address */
595         beq     2f              /* If zero, bail */
597         /* We have a pte table, so fetch the pte from the table.
598          */
599         ori     r11, r11, 1             /* Set valid bit in physical L2 page */
600         DO_8xx_CPU6(0x3b80, r3)
601         mtspr   SPRN_MD_TWC, r11                /* Load pte table base address */
602         mfspr   r11, SPRN_MD_TWC                /* ....and get the pte address */
603         lwz     r10, 0(r11)             /* Get the pte */
605         andi.   r11, r10, _PAGE_RW      /* Is it writeable? */
606         beq     2f                      /* Bail out if not */
608         /* Update 'changed', among others.
609         */
610 <<<<<<< HEAD:arch/ppc/kernel/head_8xx.S
611 =======
612 #ifdef CONFIG_SWAP
613         ori     r10, r10, _PAGE_DIRTY|_PAGE_HWWRITE
614         /* do not set the _PAGE_ACCESSED bit of a non-present page */
615         andi.   r11, r10, _PAGE_PRESENT
616         beq     4f
617         ori     r10, r10, _PAGE_ACCESSED
619 #else
620 >>>>>>> 264e3e889d86e552b4191d69bb60f4f3b383135a:arch/ppc/kernel/head_8xx.S
621         ori     r10, r10, _PAGE_DIRTY|_PAGE_ACCESSED|_PAGE_HWWRITE
622 <<<<<<< HEAD:arch/ppc/kernel/head_8xx.S
623 =======
624 #endif
625 >>>>>>> 264e3e889d86e552b4191d69bb60f4f3b383135a:arch/ppc/kernel/head_8xx.S
626         mfspr   r11, SPRN_MD_TWC                /* Get pte address again */
627         stw     r10, 0(r11)             /* and update pte in table */
629         /* The Linux PTE won't go exactly into the MMU TLB.
630          * Software indicator bits 21, 22 and 28 must be clear.
631          * Software indicator bits 24, 25, 26, and 27 must be
632          * set.  All other Linux PTE bits control the behavior
633          * of the MMU.
634          */
635         li      r11, 0x00f0
636         rlwimi  r10, r11, 0, 24, 28     /* Set 24-27, clear 28 */
637         DO_8xx_CPU6(0x3d80, r3)
638         mtspr   SPRN_MD_RPN, r10        /* Update TLB entry */
640         mfspr   r10, SPRN_M_TW  /* Restore registers */
641         lwz     r11, 0(r0)
642         mtcr    r11
643         lwz     r11, 4(r0)
644 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
645         lwz     r3, 8(r0)
646 #endif
647         rfi
649         mfspr   r10, SPRN_M_TW  /* Restore registers */
650         lwz     r11, 0(r0)
651         mtcr    r11
652         lwz     r11, 4(r0)
653 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
654         lwz     r3, 8(r0)
655 #endif
656         b       DataAccess
658         EXCEPTION(0x1500, Trap_15, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
659         EXCEPTION(0x1600, Trap_16, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
660         EXCEPTION(0x1700, Trap_17, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
661         EXCEPTION(0x1800, Trap_18, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
662         EXCEPTION(0x1900, Trap_19, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
663         EXCEPTION(0x1a00, Trap_1a, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
664         EXCEPTION(0x1b00, Trap_1b, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
666 /* On the MPC8xx, these next four traps are used for development
667  * support of breakpoints and such.  Someday I will get around to
668  * using them.
669  */
670         EXCEPTION(0x1c00, Trap_1c, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
671         EXCEPTION(0x1d00, Trap_1d, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
672         EXCEPTION(0x1e00, Trap_1e, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
673         EXCEPTION(0x1f00, Trap_1f, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
675         . = 0x2000
677         .globl  giveup_fpu
678 giveup_fpu:
679         blr
682  * This is where the main kernel code starts.
683  */
684 start_here:
685         /* ptr to current */
686         lis     r2,init_task@h
687         ori     r2,r2,init_task@l
689         /* ptr to phys current thread */
690         tophys(r4,r2)
691         addi    r4,r4,THREAD    /* init task's THREAD */
692         mtspr   SPRN_SPRG3,r4
693         li      r3,0
694         mtspr   SPRN_SPRG2,r3   /* 0 => r1 has kernel sp */
696         /* stack */
697         lis     r1,init_thread_union@ha
698         addi    r1,r1,init_thread_union@l
699         li      r0,0
700         stwu    r0,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD(r1)
702         bl      early_init      /* We have to do this with MMU on */
705  * Decide what sort of machine this is and initialize the MMU.
706  */
707         mr      r3,r31
708         mr      r4,r30
709         mr      r5,r29
710         mr      r6,r28
711         mr      r7,r27
712         bl      machine_init
713         bl      MMU_init
716  * Go back to running unmapped so we can load up new values
717  * and change to using our exception vectors.
718  * On the 8xx, all we have to do is invalidate the TLB to clear
719  * the old 8M byte TLB mappings and load the page table base register.
720  */
721         /* The right way to do this would be to track it down through
722          * init's THREAD like the context switch code does, but this is
723          * easier......until someone changes init's static structures.
724          */
725         lis     r6, swapper_pg_dir@h
726         ori     r6, r6, swapper_pg_dir@l
727         tophys(r6,r6)
728 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
729         lis     r4, cpu6_errata_word@h
730         ori     r4, r4, cpu6_errata_word@l
731         li      r3, 0x3980
732         stw     r3, 12(r4)
733         lwz     r3, 12(r4)
734 #endif
735         mtspr   SPRN_M_TWB, r6
736         lis     r4,2f@h
737         ori     r4,r4,2f@l
738         tophys(r4,r4)
739         li      r3,MSR_KERNEL & ~(MSR_IR|MSR_DR)
740         mtspr   SPRN_SRR0,r4
741         mtspr   SPRN_SRR1,r3
742         rfi
743 /* Load up the kernel context */
745         SYNC                    /* Force all PTE updates to finish */
746         tlbia                   /* Clear all TLB entries */
747         sync                    /* wait for tlbia/tlbie to finish */
748         TLBSYNC                 /* ... on all CPUs */
750         /* set up the PTE pointers for the Abatron bdiGDB.
751         */
752         tovirt(r6,r6)
753         lis     r5, abatron_pteptrs@h
754         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
755         stw     r5, 0xf0(r0)    /* Must match your Abatron config file */
756         tophys(r5,r5)
757         stw     r6, 0(r5)
759 /* Now turn on the MMU for real! */
760         li      r4,MSR_KERNEL
761         lis     r3,start_kernel@h
762         ori     r3,r3,start_kernel@l
763         mtspr   SPRN_SRR0,r3
764         mtspr   SPRN_SRR1,r4
765         rfi                     /* enable MMU and jump to start_kernel */
767 /* Set up the initial MMU state so we can do the first level of
768  * kernel initialization.  This maps the first 8 MBytes of memory 1:1
769  * virtual to physical.  Also, set the cache mode since that is defined
770  * by TLB entries and perform any additional mapping (like of the IMMR).
771  * If configured to pin some TLBs, we pin the first 8 Mbytes of kernel,
772  * 24 Mbytes of data, and the 8M IMMR space.  Anything not covered by
773  * these mappings is mapped by page tables.
774  */
775 initial_mmu:
776         tlbia                   /* Invalidate all TLB entries */
777 #ifdef CONFIG_PIN_TLB
778         lis     r8, MI_RSV4I@h
779         ori     r8, r8, 0x1c00
780 #else
781         li      r8, 0
782 #endif
783         mtspr   SPRN_MI_CTR, r8 /* Set instruction MMU control */
785 #ifdef CONFIG_PIN_TLB
786         lis     r10, (MD_RSV4I | MD_RESETVAL)@h
787         ori     r10, r10, 0x1c00
788         mr      r8, r10
789 #else
790         lis     r10, MD_RESETVAL@h
791 #endif
792 #ifndef CONFIG_8xx_COPYBACK
793         oris    r10, r10, MD_WTDEF@h
794 #endif
795         mtspr   SPRN_MD_CTR, r10        /* Set data TLB control */
797         /* Now map the lower 8 Meg into the TLBs.  For this quick hack,
798          * we can load the instruction and data TLB registers with the
799          * same values.
800          */
801         lis     r8, KERNELBASE@h        /* Create vaddr for TLB */
802         ori     r8, r8, MI_EVALID       /* Mark it valid */
803         mtspr   SPRN_MI_EPN, r8
804         mtspr   SPRN_MD_EPN, r8
805         li      r8, MI_PS8MEG           /* Set 8M byte page */
806         ori     r8, r8, MI_SVALID       /* Make it valid */
807         mtspr   SPRN_MI_TWC, r8
808         mtspr   SPRN_MD_TWC, r8
809         li      r8, MI_BOOTINIT         /* Create RPN for address 0 */
810         mtspr   SPRN_MI_RPN, r8         /* Store TLB entry */
811         mtspr   SPRN_MD_RPN, r8
812         lis     r8, MI_Kp@h             /* Set the protection mode */
813         mtspr   SPRN_MI_AP, r8
814         mtspr   SPRN_MD_AP, r8
816         /* Map another 8 MByte at the IMMR to get the processor
817          * internal registers (among other things).
818          */
819 #ifdef CONFIG_PIN_TLB
820         addi    r10, r10, 0x0100
821         mtspr   SPRN_MD_CTR, r10
822 #endif
823         mfspr   r9, 638                 /* Get current IMMR */
824         andis.  r9, r9, 0xff80          /* Get 8Mbyte boundary */
826         mr      r8, r9                  /* Create vaddr for TLB */
827         ori     r8, r8, MD_EVALID       /* Mark it valid */
828         mtspr   SPRN_MD_EPN, r8
829         li      r8, MD_PS8MEG           /* Set 8M byte page */
830         ori     r8, r8, MD_SVALID       /* Make it valid */
831         mtspr   SPRN_MD_TWC, r8
832         mr      r8, r9                  /* Create paddr for TLB */
833         ori     r8, r8, MI_BOOTINIT|0x2 /* Inhibit cache -- Cort */
834         mtspr   SPRN_MD_RPN, r8
836 #ifdef CONFIG_PIN_TLB
837         /* Map two more 8M kernel data pages.
838         */
839         addi    r10, r10, 0x0100
840         mtspr   SPRN_MD_CTR, r10
842         lis     r8, KERNELBASE@h        /* Create vaddr for TLB */
843         addis   r8, r8, 0x0080          /* Add 8M */
844         ori     r8, r8, MI_EVALID       /* Mark it valid */
845         mtspr   SPRN_MD_EPN, r8
846         li      r9, MI_PS8MEG           /* Set 8M byte page */
847         ori     r9, r9, MI_SVALID       /* Make it valid */
848         mtspr   SPRN_MD_TWC, r9
849         li      r11, MI_BOOTINIT        /* Create RPN for address 0 */
850         addis   r11, r11, 0x0080        /* Add 8M */
851         mtspr   SPRN_MD_RPN, r11
853         addi    r10, r10, 0x0100
854         mtspr   SPRN_MD_CTR, r10
856         addis   r8, r8, 0x0080          /* Add 8M */
857         mtspr   SPRN_MD_EPN, r8
858         mtspr   SPRN_MD_TWC, r9
859         addis   r11, r11, 0x0080        /* Add 8M */
860         mtspr   SPRN_MD_RPN, r11
861 #endif
863         /* Since the cache is enabled according to the information we
864          * just loaded into the TLB, invalidate and enable the caches here.
865          * We should probably check/set other modes....later.
866          */
867         lis     r8, IDC_INVALL@h
868         mtspr   SPRN_IC_CST, r8
869         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
870         lis     r8, IDC_ENABLE@h
871         mtspr   SPRN_IC_CST, r8
872 #ifdef CONFIG_8xx_COPYBACK
873         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
874 #else
875         /* For a debug option, I left this here to easily enable
876          * the write through cache mode
877          */
878         lis     r8, DC_SFWT@h
879         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
880         lis     r8, IDC_ENABLE@h
881         mtspr   SPRN_DC_CST, r8
882 #endif
883         blr
887  * Set up to use a given MMU context.
888  * r3 is context number, r4 is PGD pointer.
890  * We place the physical address of the new task page directory loaded
891  * into the MMU base register, and set the ASID compare register with
892  * the new "context."
893  */
894 _GLOBAL(set_context)
896 #ifdef CONFIG_BDI_SWITCH
897         /* Context switch the PTE pointer for the Abatron BDI2000.
898          * The PGDIR is passed as second argument.
899          */
900         lis     r5, KERNELBASE@h
901         lwz     r5, 0xf0(r5)
902         stw     r4, 0x4(r5)
903 #endif
905 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
906         lis     r6, cpu6_errata_word@h
907         ori     r6, r6, cpu6_errata_word@l
908         tophys  (r4, r4)
909         li      r7, 0x3980
910         stw     r7, 12(r6)
911         lwz     r7, 12(r6)
912         mtspr   SPRN_M_TWB, r4               /* Update MMU base address */
913         li      r7, 0x3380
914         stw     r7, 12(r6)
915         lwz     r7, 12(r6)
916         mtspr   SPRN_M_CASID, r3             /* Update context */
917 #else
918         mtspr   SPRN_M_CASID,r3         /* Update context */
919         tophys  (r4, r4)
920         mtspr   SPRN_M_TWB, r4          /* and pgd */
921 #endif
922         SYNC
923         blr
925 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
926 /* It's here because it is unique to the 8xx.
927  * It is important we get called with interrupts disabled.  I used to
928  * do that, but it appears that all code that calls this already had
929  * interrupt disabled.
930  */
931         .globl  set_dec_cpu6
932 set_dec_cpu6:
933         lis     r7, cpu6_errata_word@h
934         ori     r7, r7, cpu6_errata_word@l
935         li      r4, 0x2c00
936         stw     r4, 8(r7)
937         lwz     r4, 8(r7)
938         mtspr   22, r3          /* Update Decrementer */
939         SYNC
940         blr
941 #endif
944  * We put a few things here that have to be page-aligned.
945  * This stuff goes at the beginning of the data segment,
946  * which is page-aligned.
947  */
948         .data
949         .globl  sdata
950 sdata:
951         .globl  empty_zero_page
952 empty_zero_page:
953         .space  4096
955         .globl  swapper_pg_dir
956 swapper_pg_dir:
957         .space  4096
960  * This space gets a copy of optional info passed to us by the bootstrap
961  * Used to pass parameters into the kernel like root=/dev/sda1, etc.
962  */
963         .globl  cmd_line
964 cmd_line:
965         .space  512
967 /* Room for two PTE table poiners, usually the kernel and current user
968  * pointer to their respective root page table (pgdir).
969  */
970 abatron_pteptrs:
971         .space  8
973 #ifdef CONFIG_8xx_CPU6
974         .globl  cpu6_errata_word
975 cpu6_errata_word:
976         .space  16
977 #endif