kbuild: Fix instrumentation removal breakage on avr32
[wrt350n-kernel.git] / arch / powerpc / kernel / head_fsl_booke.S
blobd9cc2c288d9ec247fdaa1f281ab1073022007a01
1 /*
2  * Kernel execution entry point code.
3  *
4  *    Copyright (c) 1995-1996 Gary Thomas <gdt@linuxppc.org>
5  *      Initial PowerPC version.
6  *    Copyright (c) 1996 Cort Dougan <cort@cs.nmt.edu>
7  *      Rewritten for PReP
8  *    Copyright (c) 1996 Paul Mackerras <paulus@cs.anu.edu.au>
9  *      Low-level exception handers, MMU support, and rewrite.
10  *    Copyright (c) 1997 Dan Malek <dmalek@jlc.net>
11  *      PowerPC 8xx modifications.
12  *    Copyright (c) 1998-1999 TiVo, Inc.
13  *      PowerPC 403GCX modifications.
14  *    Copyright (c) 1999 Grant Erickson <grant@lcse.umn.edu>
15  *      PowerPC 403GCX/405GP modifications.
16  *    Copyright 2000 MontaVista Software Inc.
17  *      PPC405 modifications
18  *      PowerPC 403GCX/405GP modifications.
19  *      Author: MontaVista Software, Inc.
20  *              frank_rowand@mvista.com or source@mvista.com
21  *              debbie_chu@mvista.com
22  *    Copyright 2002-2004 MontaVista Software, Inc.
23  *      PowerPC 44x support, Matt Porter <mporter@kernel.crashing.org>
24  *    Copyright 2004 Freescale Semiconductor, Inc
25  *      PowerPC e500 modifications, Kumar Gala <galak@kernel.crashing.org>
26  *
27  * This program is free software; you can redistribute  it and/or modify it
28  * under  the terms of  the GNU General  Public License as published by the
29  * Free Software Foundation;  either version 2 of the  License, or (at your
30  * option) any later version.
31  */
33 #include <linux/threads.h>
34 #include <asm/processor.h>
35 #include <asm/page.h>
36 #include <asm/mmu.h>
37 #include <asm/pgtable.h>
38 #include <asm/cputable.h>
39 #include <asm/thread_info.h>
40 #include <asm/ppc_asm.h>
41 #include <asm/asm-offsets.h>
42 #include "head_booke.h"
44 /* As with the other PowerPC ports, it is expected that when code
45  * execution begins here, the following registers contain valid, yet
46  * optional, information:
47  *
48  *   r3 - Board info structure pointer (DRAM, frequency, MAC address, etc.)
49  *   r4 - Starting address of the init RAM disk
50  *   r5 - Ending address of the init RAM disk
51  *   r6 - Start of kernel command line string (e.g. "mem=128")
52  *   r7 - End of kernel command line string
53  *
54  */
55         .section        .text.head, "ax"
56 _ENTRY(_stext);
57 _ENTRY(_start);
58         /*
59          * Reserve a word at a fixed location to store the address
60          * of abatron_pteptrs
61          */
62         nop
64  * Save parameters we are passed
65  */
66         mr      r31,r3
67         mr      r30,r4
68         mr      r29,r5
69         mr      r28,r6
70         mr      r27,r7
71         li      r24,0           /* CPU number */
73 /* We try to not make any assumptions about how the boot loader
74  * setup or used the TLBs.  We invalidate all mappings from the
75  * boot loader and load a single entry in TLB1[0] to map the
76  * first 64M of kernel memory.  Any boot info passed from the
77  * bootloader needs to live in this first 64M.
78  *
79  * Requirement on bootloader:
80  *  - The page we're executing in needs to reside in TLB1 and
81  *    have IPROT=1.  If not an invalidate broadcast could
82  *    evict the entry we're currently executing in.
83  *
84  *  r3 = Index of TLB1 were executing in
85  *  r4 = Current MSR[IS]
86  *  r5 = Index of TLB1 temp mapping
87  *
88  * Later in mapin_ram we will correctly map lowmem, and resize TLB1[0]
89  * if needed
90  */
92 /* 1. Find the index of the entry we're executing in */
93         bl      invstr                          /* Find our address */
94 invstr: mflr    r6                              /* Make it accessible */
95         mfmsr   r7
96         rlwinm  r4,r7,27,31,31                  /* extract MSR[IS] */
97         mfspr   r7, SPRN_PID0
98         slwi    r7,r7,16
99         or      r7,r7,r4
100         mtspr   SPRN_MAS6,r7
101         tlbsx   0,r6                            /* search MSR[IS], SPID=PID0 */
102 #ifndef CONFIG_E200
103         mfspr   r7,SPRN_MAS1
104         andis.  r7,r7,MAS1_VALID@h
105         bne     match_TLB
106         mfspr   r7,SPRN_PID1
107         slwi    r7,r7,16
108         or      r7,r7,r4
109         mtspr   SPRN_MAS6,r7
110         tlbsx   0,r6                            /* search MSR[IS], SPID=PID1 */
111         mfspr   r7,SPRN_MAS1
112         andis.  r7,r7,MAS1_VALID@h
113         bne     match_TLB
114         mfspr   r7, SPRN_PID2
115         slwi    r7,r7,16
116         or      r7,r7,r4
117         mtspr   SPRN_MAS6,r7
118         tlbsx   0,r6                            /* Fall through, we had to match */
119 #endif
120 match_TLB:
121         mfspr   r7,SPRN_MAS0
122         rlwinm  r3,r7,16,20,31                  /* Extract MAS0(Entry) */
124         mfspr   r7,SPRN_MAS1                    /* Insure IPROT set */
125         oris    r7,r7,MAS1_IPROT@h
126         mtspr   SPRN_MAS1,r7
127         tlbwe
129 /* 2. Invalidate all entries except the entry we're executing in */
130         mfspr   r9,SPRN_TLB1CFG
131         andi.   r9,r9,0xfff
132         li      r6,0                            /* Set Entry counter to 0 */
133 1:      lis     r7,0x1000                       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
134         rlwimi  r7,r6,16,4,15                   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r6) */
135         mtspr   SPRN_MAS0,r7
136         tlbre
137         mfspr   r7,SPRN_MAS1
138         rlwinm  r7,r7,0,2,31                    /* Clear MAS1 Valid and IPROT */
139         cmpw    r3,r6
140         beq     skpinv                          /* Dont update the current execution TLB */
141         mtspr   SPRN_MAS1,r7
142         tlbwe
143         isync
144 skpinv: addi    r6,r6,1                         /* Increment */
145         cmpw    r6,r9                           /* Are we done? */
146         bne     1b                              /* If not, repeat */
148         /* Invalidate TLB0 */
149         li      r6,0x04
150         tlbivax 0,r6
151 #ifdef CONFIG_SMP
152         tlbsync
153 #endif
154         /* Invalidate TLB1 */
155         li      r6,0x0c
156         tlbivax 0,r6
157 #ifdef CONFIG_SMP
158         tlbsync
159 #endif
160         msync
162 /* 3. Setup a temp mapping and jump to it */
163         andi.   r5, r3, 0x1     /* Find an entry not used and is non-zero */
164         addi    r5, r5, 0x1
165         lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
166         rlwimi  r7,r3,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r3) */
167         mtspr   SPRN_MAS0,r7
168         tlbre
170         /* Just modify the entry ID, EPN and RPN for the temp mapping */
171         lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
172         rlwimi  r7,r5,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r5) */
173         mtspr   SPRN_MAS0,r7
174         xori    r6,r4,1         /* Setup TMP mapping in the other Address space */
175         slwi    r6,r6,12
176         oris    r6,r6,(MAS1_VALID|MAS1_IPROT)@h
177         ori     r6,r6,(MAS1_TSIZE(BOOKE_PAGESZ_4K))@l
178         mtspr   SPRN_MAS1,r6
179         mfspr   r6,SPRN_MAS2
180         lis     r7,PHYSICAL_START@h
181         rlwimi  r7,r6,0,20,31
182         mtspr   SPRN_MAS2,r7
183         mfspr   r6,SPRN_MAS3
184         rlwimi  r7,r6,0,20,31
185         mtspr   SPRN_MAS3,r7
186         tlbwe
188         xori    r6,r4,1
189         slwi    r6,r6,5         /* setup new context with other address space */
190         bl      1f              /* Find our address */
191 1:      mflr    r9
192         rlwimi  r7,r9,0,20,31
193         addi    r7,r7,24
194         mtspr   SPRN_SRR0,r7
195         mtspr   SPRN_SRR1,r6
196         rfi
198 /* 4. Clear out PIDs & Search info */
199         li      r6,0
200         mtspr   SPRN_PID0,r6
201 #ifndef CONFIG_E200
202         mtspr   SPRN_PID1,r6
203         mtspr   SPRN_PID2,r6
204 #endif
205         mtspr   SPRN_MAS6,r6
207 /* 5. Invalidate mapping we started in */
208         lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
209         rlwimi  r7,r3,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r3) */
210         mtspr   SPRN_MAS0,r7
211         tlbre
212         mfspr   r6,SPRN_MAS1
213         rlwinm  r6,r6,0,2,0     /* clear IPROT */
214         mtspr   SPRN_MAS1,r6
215         tlbwe
216         /* Invalidate TLB1 */
217         li      r9,0x0c
218         tlbivax 0,r9
219 #ifdef CONFIG_SMP
220         tlbsync
221 #endif
222         msync
224 /* 6. Setup KERNELBASE mapping in TLB1[0] */
225         lis     r6,0x1000               /* Set MAS0(TLBSEL) = TLB1(1), ESEL = 0 */
226         mtspr   SPRN_MAS0,r6
227         lis     r6,(MAS1_VALID|MAS1_IPROT)@h
228         ori     r6,r6,(MAS1_TSIZE(BOOKE_PAGESZ_64M))@l
229         mtspr   SPRN_MAS1,r6
230         li      r7,0
231         lis     r6,PAGE_OFFSET@h
232         ori     r6,r6,PAGE_OFFSET@l
233         rlwimi  r6,r7,0,20,31
234         mtspr   SPRN_MAS2,r6
235         li      r7,(MAS3_SX|MAS3_SW|MAS3_SR)
236         mtspr   SPRN_MAS3,r7
237         tlbwe
239 /* 7. Jump to KERNELBASE mapping */
240         lis     r6,KERNELBASE@h
241         ori     r6,r6,KERNELBASE@l
242         rlwimi  r6,r7,0,20,31
243         lis     r7,MSR_KERNEL@h
244         ori     r7,r7,MSR_KERNEL@l
245         bl      1f                      /* Find our address */
246 1:      mflr    r9
247         rlwimi  r6,r9,0,20,31
248         addi    r6,r6,24
249         mtspr   SPRN_SRR0,r6
250         mtspr   SPRN_SRR1,r7
251         rfi                             /* start execution out of TLB1[0] entry */
253 /* 8. Clear out the temp mapping */
254         lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
255         rlwimi  r7,r5,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r5) */
256         mtspr   SPRN_MAS0,r7
257         tlbre
258         mfspr   r8,SPRN_MAS1
259         rlwinm  r8,r8,0,2,0     /* clear IPROT */
260         mtspr   SPRN_MAS1,r8
261         tlbwe
262         /* Invalidate TLB1 */
263         li      r9,0x0c
264         tlbivax 0,r9
265 #ifdef CONFIG_SMP
266         tlbsync
267 #endif
268         msync
270         /* Establish the interrupt vector offsets */
271         SET_IVOR(0,  CriticalInput);
272         SET_IVOR(1,  MachineCheck);
273         SET_IVOR(2,  DataStorage);
274         SET_IVOR(3,  InstructionStorage);
275         SET_IVOR(4,  ExternalInput);
276         SET_IVOR(5,  Alignment);
277         SET_IVOR(6,  Program);
278         SET_IVOR(7,  FloatingPointUnavailable);
279         SET_IVOR(8,  SystemCall);
280         SET_IVOR(9,  AuxillaryProcessorUnavailable);
281         SET_IVOR(10, Decrementer);
282         SET_IVOR(11, FixedIntervalTimer);
283         SET_IVOR(12, WatchdogTimer);
284         SET_IVOR(13, DataTLBError);
285         SET_IVOR(14, InstructionTLBError);
286         SET_IVOR(15, Debug);
287         SET_IVOR(32, SPEUnavailable);
288         SET_IVOR(33, SPEFloatingPointData);
289         SET_IVOR(34, SPEFloatingPointRound);
290 #ifndef CONFIG_E200
291         SET_IVOR(35, PerformanceMonitor);
292 #endif
294         /* Establish the interrupt vector base */
295         lis     r4,interrupt_base@h     /* IVPR only uses the high 16-bits */
296         mtspr   SPRN_IVPR,r4
298         /* Setup the defaults for TLB entries */
299         li      r2,(MAS4_TSIZED(BOOKE_PAGESZ_4K))@l
300 #ifdef CONFIG_E200
301         oris    r2,r2,MAS4_TLBSELD(1)@h
302 #endif
303         mtspr   SPRN_MAS4, r2
305 #if 0
306         /* Enable DOZE */
307         mfspr   r2,SPRN_HID0
308         oris    r2,r2,HID0_DOZE@h
309         mtspr   SPRN_HID0, r2
310 #endif
311 #ifdef CONFIG_E200
312         /* enable dedicated debug exception handling resources (Debug APU) */
313         mfspr   r2,SPRN_HID0
314         ori     r2,r2,HID0_DAPUEN@l
315         mtspr   SPRN_HID0,r2
316 #endif
318 #if !defined(CONFIG_BDI_SWITCH)
319         /*
320          * The Abatron BDI JTAG debugger does not tolerate others
321          * mucking with the debug registers.
322          */
323         lis     r2,DBCR0_IDM@h
324         mtspr   SPRN_DBCR0,r2
325         isync
326         /* clear any residual debug events */
327         li      r2,-1
328         mtspr   SPRN_DBSR,r2
329 #endif
331         /*
332          * This is where the main kernel code starts.
333          */
335         /* ptr to current */
336         lis     r2,init_task@h
337         ori     r2,r2,init_task@l
339         /* ptr to current thread */
340         addi    r4,r2,THREAD    /* init task's THREAD */
341         mtspr   SPRN_SPRG3,r4
343         /* stack */
344         lis     r1,init_thread_union@h
345         ori     r1,r1,init_thread_union@l
346         li      r0,0
347         stwu    r0,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD(r1)
349         bl      early_init
351         mfspr   r3,SPRN_TLB1CFG
352         andi.   r3,r3,0xfff
353         lis     r4,num_tlbcam_entries@ha
354         stw     r3,num_tlbcam_entries@l(r4)
356  * Decide what sort of machine this is and initialize the MMU.
357  */
358         mr      r3,r31
359         mr      r4,r30
360         mr      r5,r29
361         mr      r6,r28
362         mr      r7,r27
363         bl      machine_init
364         bl      MMU_init
366         /* Setup PTE pointers for the Abatron bdiGDB */
367         lis     r6, swapper_pg_dir@h
368         ori     r6, r6, swapper_pg_dir@l
369         lis     r5, abatron_pteptrs@h
370         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
371         lis     r4, KERNELBASE@h
372         ori     r4, r4, KERNELBASE@l
373         stw     r5, 0(r4)       /* Save abatron_pteptrs at a fixed location */
374         stw     r6, 0(r5)
376         /* Let's move on */
377         lis     r4,start_kernel@h
378         ori     r4,r4,start_kernel@l
379         lis     r3,MSR_KERNEL@h
380         ori     r3,r3,MSR_KERNEL@l
381         mtspr   SPRN_SRR0,r4
382         mtspr   SPRN_SRR1,r3
383         rfi                     /* change context and jump to start_kernel */
385 /* Macros to hide the PTE size differences
387  * FIND_PTE -- walks the page tables given EA & pgdir pointer
388  *   r10 -- EA of fault
389  *   r11 -- PGDIR pointer
390  *   r12 -- free
391  *   label 2: is the bailout case
393  * if we find the pte (fall through):
394  *   r11 is low pte word
395  *   r12 is pointer to the pte
396  */
397 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
398 #define PTE_FLAGS_OFFSET        4
399 #define FIND_PTE        \
400         rlwinm  r12, r10, 13, 19, 29;   /* Compute pgdir/pmd offset */  \
401         lwzx    r11, r12, r11;          /* Get pgd/pmd entry */         \
402         rlwinm. r12, r11, 0, 0, 20;     /* Extract pt base address */   \
403         beq     2f;                     /* Bail if no table */          \
404         rlwimi  r12, r10, 23, 20, 28;   /* Compute pte address */       \
405         lwz     r11, 4(r12);            /* Get pte entry */
406 #else
407 #define PTE_FLAGS_OFFSET        0
408 #define FIND_PTE        \
409         rlwimi  r11, r10, 12, 20, 29;   /* Create L1 (pgdir/pmd) address */     \
410         lwz     r11, 0(r11);            /* Get L1 entry */                      \
411         rlwinm. r12, r11, 0, 0, 19;     /* Extract L2 (pte) base address */     \
412         beq     2f;                     /* Bail if no table */                  \
413         rlwimi  r12, r10, 22, 20, 29;   /* Compute PTE address */               \
414         lwz     r11, 0(r12);            /* Get Linux PTE */
415 #endif
418  * Interrupt vector entry code
420  * The Book E MMUs are always on so we don't need to handle
421  * interrupts in real mode as with previous PPC processors. In
422  * this case we handle interrupts in the kernel virtual address
423  * space.
425  * Interrupt vectors are dynamically placed relative to the
426  * interrupt prefix as determined by the address of interrupt_base.
427  * The interrupt vectors offsets are programmed using the labels
428  * for each interrupt vector entry.
430  * Interrupt vectors must be aligned on a 16 byte boundary.
431  * We align on a 32 byte cache line boundary for good measure.
432  */
434 interrupt_base:
435         /* Critical Input Interrupt */
436         CRITICAL_EXCEPTION(0x0100, CriticalInput, unknown_exception)
438         /* Machine Check Interrupt */
439 #ifdef CONFIG_E200
440         /* no RFMCI, MCSRRs on E200 */
441         CRITICAL_EXCEPTION(0x0200, MachineCheck, machine_check_exception)
442 #else
443         MCHECK_EXCEPTION(0x0200, MachineCheck, machine_check_exception)
444 #endif
446         /* Data Storage Interrupt */
447         START_EXCEPTION(DataStorage)
448         mtspr   SPRN_SPRG0, r10         /* Save some working registers */
449         mtspr   SPRN_SPRG1, r11
450         mtspr   SPRN_SPRG4W, r12
451         mtspr   SPRN_SPRG5W, r13
452         mfcr    r11
453         mtspr   SPRN_SPRG7W, r11
455         /*
456          * Check if it was a store fault, if not then bail
457          * because a user tried to access a kernel or
458          * read-protected page.  Otherwise, get the
459          * offending address and handle it.
460          */
461         mfspr   r10, SPRN_ESR
462         andis.  r10, r10, ESR_ST@h
463         beq     2f
465         mfspr   r10, SPRN_DEAR          /* Get faulting address */
467         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
468          * kernel page tables.
469          */
470         lis     r11, PAGE_OFFSET@h
471         cmplw   0, r10, r11
472         bge     2f
474         /* Get the PGD for the current thread */
476         mfspr   r11,SPRN_SPRG3
477         lwz     r11,PGDIR(r11)
479         FIND_PTE
481         /* Are _PAGE_USER & _PAGE_RW set & _PAGE_HWWRITE not? */
482         andi.   r13, r11, _PAGE_RW|_PAGE_USER|_PAGE_HWWRITE
483         cmpwi   0, r13, _PAGE_RW|_PAGE_USER
484         bne     2f                      /* Bail if not */
486         /* Update 'changed'. */
487         ori     r11, r11, _PAGE_DIRTY|_PAGE_ACCESSED|_PAGE_HWWRITE
488         stw     r11, PTE_FLAGS_OFFSET(r12) /* Update Linux page table */
490         /* MAS2 not updated as the entry does exist in the tlb, this
491            fault taken to detect state transition (eg: COW -> DIRTY)
492          */
493         andi.   r11, r11, _PAGE_HWEXEC
494         rlwimi  r11, r11, 31, 27, 27    /* SX <- _PAGE_HWEXEC */
495         ori     r11, r11, (MAS3_UW|MAS3_SW|MAS3_UR|MAS3_SR)@l /* set static perms */
497         /* update search PID in MAS6, AS = 0 */
498         mfspr   r12, SPRN_PID0
499         slwi    r12, r12, 16
500         mtspr   SPRN_MAS6, r12
502         /* find the TLB index that caused the fault.  It has to be here. */
503         tlbsx   0, r10
505         /* only update the perm bits, assume the RPN is fine */
506         mfspr   r12, SPRN_MAS3
507         rlwimi  r12, r11, 0, 20, 31
508         mtspr   SPRN_MAS3,r12
509         tlbwe
511         /* Done...restore registers and get out of here.  */
512         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
513         mtcr    r11
514         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
515         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
516         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
517         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
518         rfi                     /* Force context change */
521         /*
522          * The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
523          * and call the heavyweights to help us out.
524          */
525         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
526         mtcr    r11
527         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
528         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
529         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
530         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
531         b       data_access
533         /* Instruction Storage Interrupt */
534         INSTRUCTION_STORAGE_EXCEPTION
536         /* External Input Interrupt */
537         EXCEPTION(0x0500, ExternalInput, do_IRQ, EXC_XFER_LITE)
539         /* Alignment Interrupt */
540         ALIGNMENT_EXCEPTION
542         /* Program Interrupt */
543         PROGRAM_EXCEPTION
545         /* Floating Point Unavailable Interrupt */
546 #ifdef CONFIG_PPC_FPU
547         FP_UNAVAILABLE_EXCEPTION
548 #else
549 #ifdef CONFIG_E200
550         /* E200 treats 'normal' floating point instructions as FP Unavail exception */
551         EXCEPTION(0x0800, FloatingPointUnavailable, program_check_exception, EXC_XFER_EE)
552 #else
553         EXCEPTION(0x0800, FloatingPointUnavailable, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
554 #endif
555 #endif
557         /* System Call Interrupt */
558         START_EXCEPTION(SystemCall)
559         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
560         EXC_XFER_EE_LITE(0x0c00, DoSyscall)
562         /* Auxillary Processor Unavailable Interrupt */
563         EXCEPTION(0x2900, AuxillaryProcessorUnavailable, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
565         /* Decrementer Interrupt */
566         DECREMENTER_EXCEPTION
568         /* Fixed Internal Timer Interrupt */
569         /* TODO: Add FIT support */
570         EXCEPTION(0x3100, FixedIntervalTimer, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
572         /* Watchdog Timer Interrupt */
573 #ifdef CONFIG_BOOKE_WDT
574         CRITICAL_EXCEPTION(0x3200, WatchdogTimer, WatchdogException)
575 #else
576         CRITICAL_EXCEPTION(0x3200, WatchdogTimer, unknown_exception)
577 #endif
579         /* Data TLB Error Interrupt */
580         START_EXCEPTION(DataTLBError)
581         mtspr   SPRN_SPRG0, r10         /* Save some working registers */
582         mtspr   SPRN_SPRG1, r11
583         mtspr   SPRN_SPRG4W, r12
584         mtspr   SPRN_SPRG5W, r13
585         mfcr    r11
586         mtspr   SPRN_SPRG7W, r11
587         mfspr   r10, SPRN_DEAR          /* Get faulting address */
589         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
590          * kernel page tables.
591          */
592         lis     r11, PAGE_OFFSET@h
593         cmplw   5, r10, r11
594         blt     5, 3f
595         lis     r11, swapper_pg_dir@h
596         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
598         mfspr   r12,SPRN_MAS1           /* Set TID to 0 */
599         rlwinm  r12,r12,0,16,1
600         mtspr   SPRN_MAS1,r12
602         b       4f
604         /* Get the PGD for the current thread */
606         mfspr   r11,SPRN_SPRG3
607         lwz     r11,PGDIR(r11)
610         FIND_PTE
611         andi.   r13, r11, _PAGE_PRESENT /* Is the page present? */
612         beq     2f                      /* Bail if not present */
614 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
615         lwz     r13, 0(r12)
616 #endif
617         ori     r11, r11, _PAGE_ACCESSED
618         stw     r11, PTE_FLAGS_OFFSET(r12)
620          /* Jump to common tlb load */
621         b       finish_tlb_load
623         /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
624          * and call the heavyweights to help us out.
625          */
626         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
627         mtcr    r11
628         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
629         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
630         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
631         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
632         b       data_access
634         /* Instruction TLB Error Interrupt */
635         /*
636          * Nearly the same as above, except we get our
637          * information from different registers and bailout
638          * to a different point.
639          */
640         START_EXCEPTION(InstructionTLBError)
641         mtspr   SPRN_SPRG0, r10         /* Save some working registers */
642         mtspr   SPRN_SPRG1, r11
643         mtspr   SPRN_SPRG4W, r12
644         mtspr   SPRN_SPRG5W, r13
645         mfcr    r11
646         mtspr   SPRN_SPRG7W, r11
647         mfspr   r10, SPRN_SRR0          /* Get faulting address */
649         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
650          * kernel page tables.
651          */
652         lis     r11, PAGE_OFFSET@h
653         cmplw   5, r10, r11
654         blt     5, 3f
655         lis     r11, swapper_pg_dir@h
656         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
658         mfspr   r12,SPRN_MAS1           /* Set TID to 0 */
659         rlwinm  r12,r12,0,16,1
660         mtspr   SPRN_MAS1,r12
662         b       4f
664         /* Get the PGD for the current thread */
666         mfspr   r11,SPRN_SPRG3
667         lwz     r11,PGDIR(r11)
670         FIND_PTE
671         andi.   r13, r11, _PAGE_PRESENT /* Is the page present? */
672         beq     2f                      /* Bail if not present */
674 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
675         lwz     r13, 0(r12)
676 #endif
677         ori     r11, r11, _PAGE_ACCESSED
678         stw     r11, PTE_FLAGS_OFFSET(r12)
680         /* Jump to common TLB load point */
681         b       finish_tlb_load
684         /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
685          * and call the heavyweights to help us out.
686          */
687         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
688         mtcr    r11
689         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
690         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
691         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
692         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
693         b       InstructionStorage
695 #ifdef CONFIG_SPE
696         /* SPE Unavailable */
697         START_EXCEPTION(SPEUnavailable)
698         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
699         bne     load_up_spe
700         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
701         EXC_XFER_EE_LITE(0x2010, KernelSPE)
702 #else
703         EXCEPTION(0x2020, SPEUnavailable, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
704 #endif /* CONFIG_SPE */
706         /* SPE Floating Point Data */
707 #ifdef CONFIG_SPE
708         EXCEPTION(0x2030, SPEFloatingPointData, SPEFloatingPointException, EXC_XFER_EE);
709 #else
710         EXCEPTION(0x2040, SPEFloatingPointData, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
711 #endif /* CONFIG_SPE */
713         /* SPE Floating Point Round */
714         EXCEPTION(0x2050, SPEFloatingPointRound, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
716         /* Performance Monitor */
717         EXCEPTION(0x2060, PerformanceMonitor, performance_monitor_exception, EXC_XFER_STD)
720         /* Debug Interrupt */
721         DEBUG_EXCEPTION
724  * Local functions
725  */
727         /*
728          * Data TLB exceptions will bail out to this point
729          * if they can't resolve the lightweight TLB fault.
730          */
731 data_access:
732         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
733         mfspr   r5,SPRN_ESR             /* Grab the ESR, save it, pass arg3 */
734         stw     r5,_ESR(r11)
735         mfspr   r4,SPRN_DEAR            /* Grab the DEAR, save it, pass arg2 */
736         andis.  r10,r5,(ESR_ILK|ESR_DLK)@h
737         bne     1f
738         EXC_XFER_EE_LITE(0x0300, handle_page_fault)
740         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
741         EXC_XFER_EE_LITE(0x0300, CacheLockingException)
745  * Both the instruction and data TLB miss get to this
746  * point to load the TLB.
747  *      r10 - EA of fault
748  *      r11 - TLB (info from Linux PTE)
749  *      r12, r13 - available to use
750  *      CR5 - results of addr >= PAGE_OFFSET
751  *      MAS0, MAS1 - loaded with proper value when we get here
752  *      MAS2, MAS3 - will need additional info from Linux PTE
753  *      Upon exit, we reload everything and RFI.
754  */
755 finish_tlb_load:
756         /*
757          * We set execute, because we don't have the granularity to
758          * properly set this at the page level (Linux problem).
759          * Many of these bits are software only.  Bits we don't set
760          * here we (properly should) assume have the appropriate value.
761          */
763         mfspr   r12, SPRN_MAS2
764 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
765         rlwimi  r12, r11, 26, 24, 31    /* extract ...WIMGE from pte */
766 #else
767         rlwimi  r12, r11, 26, 27, 31    /* extract WIMGE from pte */
768 #endif
769         mtspr   SPRN_MAS2, r12
771         bge     5, 1f
773         /* is user addr */
774         andi.   r12, r11, (_PAGE_USER | _PAGE_HWWRITE | _PAGE_HWEXEC)
775         andi.   r10, r11, _PAGE_USER    /* Test for _PAGE_USER */
776         srwi    r10, r12, 1
777         or      r12, r12, r10   /* Copy user perms into supervisor */
778         iseleq  r12, 0, r12
779         b       2f
781         /* is kernel addr */
782 1:      rlwinm  r12, r11, 31, 29, 29    /* Extract _PAGE_HWWRITE into SW */
783         ori     r12, r12, (MAS3_SX | MAS3_SR)
785 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
786 2:      rlwimi  r12, r13, 24, 0, 7      /* grab RPN[32:39] */
787         rlwimi  r12, r11, 24, 8, 19     /* grab RPN[40:51] */
788         mtspr   SPRN_MAS3, r12
789 BEGIN_FTR_SECTION
790         srwi    r10, r13, 8             /* grab RPN[8:31] */
791         mtspr   SPRN_MAS7, r10
792 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_BIG_PHYS)
793 #else
794 2:      rlwimi  r11, r12, 0, 20, 31     /* Extract RPN from PTE and merge with perms */
795         mtspr   SPRN_MAS3, r11
796 #endif
797 #ifdef CONFIG_E200
798         /* Round robin TLB1 entries assignment */
799         mfspr   r12, SPRN_MAS0
801         /* Extract TLB1CFG(NENTRY) */
802         mfspr   r11, SPRN_TLB1CFG
803         andi.   r11, r11, 0xfff
805         /* Extract MAS0(NV) */
806         andi.   r13, r12, 0xfff
807         addi    r13, r13, 1
808         cmpw    0, r13, r11
809         addi    r12, r12, 1
811         /* check if we need to wrap */
812         blt     7f
814         /* wrap back to first free tlbcam entry */
815         lis     r13, tlbcam_index@ha
816         lwz     r13, tlbcam_index@l(r13)
817         rlwimi  r12, r13, 0, 20, 31
819         mtspr   SPRN_MAS0,r12
820 #endif /* CONFIG_E200 */
822         tlbwe
824         /* Done...restore registers and get out of here.  */
825         mfspr   r11, SPRN_SPRG7R
826         mtcr    r11
827         mfspr   r13, SPRN_SPRG5R
828         mfspr   r12, SPRN_SPRG4R
829         mfspr   r11, SPRN_SPRG1
830         mfspr   r10, SPRN_SPRG0
831         rfi                                     /* Force context change */
833 #ifdef CONFIG_SPE
834 /* Note that the SPE support is closely modeled after the AltiVec
835  * support.  Changes to one are likely to be applicable to the
836  * other!  */
837 load_up_spe:
839  * Disable SPE for the task which had SPE previously,
840  * and save its SPE registers in its thread_struct.
841  * Enables SPE for use in the kernel on return.
842  * On SMP we know the SPE units are free, since we give it up every
843  * switch.  -- Kumar
844  */
845         mfmsr   r5
846         oris    r5,r5,MSR_SPE@h
847         mtmsr   r5                      /* enable use of SPE now */
848         isync
850  * For SMP, we don't do lazy SPE switching because it just gets too
851  * horrendously complex, especially when a task switches from one CPU
852  * to another.  Instead we call giveup_spe in switch_to.
853  */
854 #ifndef CONFIG_SMP
855         lis     r3,last_task_used_spe@ha
856         lwz     r4,last_task_used_spe@l(r3)
857         cmpi    0,r4,0
858         beq     1f
859         addi    r4,r4,THREAD    /* want THREAD of last_task_used_spe */
860         SAVE_32EVRS(0,r10,r4)
861         evxor   evr10, evr10, evr10     /* clear out evr10 */
862         evmwumiaa evr10, evr10, evr10   /* evr10 <- ACC = 0 * 0 + ACC */
863         li      r5,THREAD_ACC
864         evstddx evr10, r4, r5           /* save off accumulator */
865         lwz     r5,PT_REGS(r4)
866         lwz     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
867         lis     r10,MSR_SPE@h
868         andc    r4,r4,r10       /* disable SPE for previous task */
869         stw     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
871 #endif /* !CONFIG_SMP */
872         /* enable use of SPE after return */
873         oris    r9,r9,MSR_SPE@h
874         mfspr   r5,SPRN_SPRG3           /* current task's THREAD (phys) */
875         li      r4,1
876         li      r10,THREAD_ACC
877         stw     r4,THREAD_USED_SPE(r5)
878         evlddx  evr4,r10,r5
879         evmra   evr4,evr4
880         REST_32EVRS(0,r10,r5)
881 #ifndef CONFIG_SMP
882         subi    r4,r5,THREAD
883         stw     r4,last_task_used_spe@l(r3)
884 #endif /* !CONFIG_SMP */
885         /* restore registers and return */
886 2:      REST_4GPRS(3, r11)
887         lwz     r10,_CCR(r11)
888         REST_GPR(1, r11)
889         mtcr    r10
890         lwz     r10,_LINK(r11)
891         mtlr    r10
892         REST_GPR(10, r11)
893         mtspr   SPRN_SRR1,r9
894         mtspr   SPRN_SRR0,r12
895         REST_GPR(9, r11)
896         REST_GPR(12, r11)
897         lwz     r11,GPR11(r11)
898         rfi
901  * SPE unavailable trap from kernel - print a message, but let
902  * the task use SPE in the kernel until it returns to user mode.
903  */
904 KernelSPE:
905         lwz     r3,_MSR(r1)
906         oris    r3,r3,MSR_SPE@h
907         stw     r3,_MSR(r1)     /* enable use of SPE after return */
908         lis     r3,87f@h
909         ori     r3,r3,87f@l
910         mr      r4,r2           /* current */
911         lwz     r5,_NIP(r1)
912         bl      printk
913         b       ret_from_except
914 87:     .string "SPE used in kernel  (task=%p, pc=%x)  \n"
915         .align  4,0
917 #endif /* CONFIG_SPE */
920  * Global functions
921  */
924  * extern void loadcam_entry(unsigned int index)
926  * Load TLBCAM[index] entry in to the L2 CAM MMU
927  */
928 _GLOBAL(loadcam_entry)
929         lis     r4,TLBCAM@ha
930         addi    r4,r4,TLBCAM@l
931         mulli   r5,r3,20
932         add     r3,r5,r4
933         lwz     r4,0(r3)
934         mtspr   SPRN_MAS0,r4
935         lwz     r4,4(r3)
936         mtspr   SPRN_MAS1,r4
937         lwz     r4,8(r3)
938         mtspr   SPRN_MAS2,r4
939         lwz     r4,12(r3)
940         mtspr   SPRN_MAS3,r4
941         tlbwe
942         isync
943         blr
946  * extern void giveup_altivec(struct task_struct *prev)
948  * The e500 core does not have an AltiVec unit.
949  */
950 _GLOBAL(giveup_altivec)
951         blr
953 #ifdef CONFIG_SPE
955  * extern void giveup_spe(struct task_struct *prev)
957  */
958 _GLOBAL(giveup_spe)
959         mfmsr   r5
960         oris    r5,r5,MSR_SPE@h
961         mtmsr   r5                      /* enable use of SPE now */
962         isync
963         cmpi    0,r3,0
964         beqlr-                          /* if no previous owner, done */
965         addi    r3,r3,THREAD            /* want THREAD of task */
966         lwz     r5,PT_REGS(r3)
967         cmpi    0,r5,0
968         SAVE_32EVRS(0, r4, r3)
969         evxor   evr6, evr6, evr6        /* clear out evr6 */
970         evmwumiaa evr6, evr6, evr6      /* evr6 <- ACC = 0 * 0 + ACC */
971         li      r4,THREAD_ACC
972         evstddx evr6, r4, r3            /* save off accumulator */
973         mfspr   r6,SPRN_SPEFSCR
974         stw     r6,THREAD_SPEFSCR(r3)   /* save spefscr register value */
975         beq     1f
976         lwz     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
977         lis     r3,MSR_SPE@h
978         andc    r4,r4,r3                /* disable SPE for previous task */
979         stw     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
981 #ifndef CONFIG_SMP
982         li      r5,0
983         lis     r4,last_task_used_spe@ha
984         stw     r5,last_task_used_spe@l(r4)
985 #endif /* !CONFIG_SMP */
986         blr
987 #endif /* CONFIG_SPE */
990  * extern void giveup_fpu(struct task_struct *prev)
992  * Not all FSL Book-E cores have an FPU
993  */
994 #ifndef CONFIG_PPC_FPU
995 _GLOBAL(giveup_fpu)
996         blr
997 #endif
1000  * extern void abort(void)
1002  * At present, this routine just applies a system reset.
1003  */
1004 _GLOBAL(abort)
1005         li      r13,0
1006         mtspr   SPRN_DBCR0,r13          /* disable all debug events */
1007         isync
1008         mfmsr   r13
1009         ori     r13,r13,MSR_DE@l        /* Enable Debug Events */
1010         mtmsr   r13
1011         isync
1012         mfspr   r13,SPRN_DBCR0
1013         lis     r13,(DBCR0_IDM|DBCR0_RST_CHIP)@h
1014         mtspr   SPRN_DBCR0,r13
1015         isync
1017 _GLOBAL(set_context)
1019 #ifdef CONFIG_BDI_SWITCH
1020         /* Context switch the PTE pointer for the Abatron BDI2000.
1021          * The PGDIR is the second parameter.
1022          */
1023         lis     r5, abatron_pteptrs@h
1024         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
1025         stw     r4, 0x4(r5)
1026 #endif
1027         mtspr   SPRN_PID,r3
1028         isync                   /* Force context change */
1029         blr
1032  * We put a few things here that have to be page-aligned. This stuff
1033  * goes at the beginning of the data segment, which is page-aligned.
1034  */
1035         .data
1036         .align  12
1037         .globl  sdata
1038 sdata:
1039         .globl  empty_zero_page
1040 empty_zero_page:
1041         .space  4096
1042         .globl  swapper_pg_dir
1043 swapper_pg_dir:
1044         .space  PGD_TABLE_SIZE
1046 /* Reserved 4k for the critical exception stack & 4k for the machine
1047  * check stack per CPU for kernel mode exceptions */
1048         .section .bss
1049         .align 12
1050 exception_stack_bottom:
1051         .space  BOOKE_EXCEPTION_STACK_SIZE * NR_CPUS
1052         .globl  exception_stack_top
1053 exception_stack_top:
1056  * Room for two PTE pointers, usually the kernel and current user pointers
1057  * to their respective root page table.
1058  */
1059 abatron_pteptrs:
1060         .space  8