spi-topcliff-pch: supports a spi mode setup and bit order setup by IO control
[zen-stable.git] / arch / arm / boot / compressed / head.S
blob15bc187de14ac8ce738128f2219f044713c269e3
1 /*
2  *  linux/arch/arm/boot/compressed/head.S
3  *
4  *  Copyright (C) 1996-2002 Russell King
5  *  Copyright (C) 2004 Hyok S. Choi (MPU support)
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
9  * published by the Free Software Foundation.
10  */
11 #include <linux/linkage.h>
14  * Debugging stuff
15  *
16  * Note that these macros must not contain any code which is not
17  * 100% relocatable.  Any attempt to do so will result in a crash.
18  * Please select one of the following when turning on debugging.
19  */
20 #ifdef DEBUG
22 #if defined(CONFIG_DEBUG_ICEDCC)
24 #if defined(CONFIG_CPU_V6) || defined(CONFIG_CPU_V6K) || defined(CONFIG_CPU_V7)
25                 .macro  loadsp, rb, tmp
26                 .endm
27                 .macro  writeb, ch, rb
28                 mcr     p14, 0, \ch, c0, c5, 0
29                 .endm
30 #elif defined(CONFIG_CPU_XSCALE)
31                 .macro  loadsp, rb, tmp
32                 .endm
33                 .macro  writeb, ch, rb
34                 mcr     p14, 0, \ch, c8, c0, 0
35                 .endm
36 #else
37                 .macro  loadsp, rb, tmp
38                 .endm
39                 .macro  writeb, ch, rb
40                 mcr     p14, 0, \ch, c1, c0, 0
41                 .endm
42 #endif
44 #else
46 #include <mach/debug-macro.S>
48                 .macro  writeb, ch, rb
49                 senduart \ch, \rb
50                 .endm
52 #if defined(CONFIG_ARCH_SA1100)
53                 .macro  loadsp, rb, tmp
54                 mov     \rb, #0x80000000        @ physical base address
55 #ifdef CONFIG_DEBUG_LL_SER3
56                 add     \rb, \rb, #0x00050000   @ Ser3
57 #else
58                 add     \rb, \rb, #0x00010000   @ Ser1
59 #endif
60                 .endm
61 #elif defined(CONFIG_ARCH_S3C2410)
62                 .macro loadsp, rb, tmp
63                 mov     \rb, #0x50000000
64                 add     \rb, \rb, #0x4000 * CONFIG_S3C_LOWLEVEL_UART_PORT
65                 .endm
66 #else
67                 .macro  loadsp, rb, tmp
68                 addruart \rb, \tmp
69                 .endm
70 #endif
71 #endif
72 #endif
74                 .macro  kputc,val
75                 mov     r0, \val
76                 bl      putc
77                 .endm
79                 .macro  kphex,val,len
80                 mov     r0, \val
81                 mov     r1, #\len
82                 bl      phex
83                 .endm
85                 .macro  debug_reloc_start
86 #ifdef DEBUG
87                 kputc   #'\n'
88                 kphex   r6, 8           /* processor id */
89                 kputc   #':'
90                 kphex   r7, 8           /* architecture id */
91 #ifdef CONFIG_CPU_CP15
92                 kputc   #':'
93                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
94                 kphex   r0, 8           /* control reg */
95 #endif
96                 kputc   #'\n'
97                 kphex   r5, 8           /* decompressed kernel start */
98                 kputc   #'-'
99                 kphex   r9, 8           /* decompressed kernel end  */
100                 kputc   #'>'
101                 kphex   r4, 8           /* kernel execution address */
102                 kputc   #'\n'
103 #endif
104                 .endm
106                 .macro  debug_reloc_end
107 #ifdef DEBUG
108                 kphex   r5, 8           /* end of kernel */
109                 kputc   #'\n'
110                 mov     r0, r4
111                 bl      memdump         /* dump 256 bytes at start of kernel */
112 #endif
113                 .endm
115                 .section ".start", #alloc, #execinstr
117  * sort out different calling conventions
118  */
119                 .align
120                 .arm                            @ Always enter in ARM state
121 start:
122                 .type   start,#function
123                 .rept   7
124                 mov     r0, r0
125                 .endr
126    ARM(         mov     r0, r0          )
127    ARM(         b       1f              )
128  THUMB(         adr     r12, BSYM(1f)   )
129  THUMB(         bx      r12             )
131                 .word   0x016f2818              @ Magic numbers to help the loader
132                 .word   start                   @ absolute load/run zImage address
133                 .word   _edata                  @ zImage end address
134  THUMB(         .thumb                  )
135 1:              mov     r7, r1                  @ save architecture ID
136                 mov     r8, r2                  @ save atags pointer
138 #ifndef __ARM_ARCH_2__
139                 /*
140                  * Booting from Angel - need to enter SVC mode and disable
141                  * FIQs/IRQs (numeric definitions from angel arm.h source).
142                  * We only do this if we were in user mode on entry.
143                  */
144                 mrs     r2, cpsr                @ get current mode
145                 tst     r2, #3                  @ not user?
146                 bne     not_angel
147                 mov     r0, #0x17               @ angel_SWIreason_EnterSVC
148  ARM(           swi     0x123456        )       @ angel_SWI_ARM
149  THUMB(         svc     0xab            )       @ angel_SWI_THUMB
150 not_angel:
151                 mrs     r2, cpsr                @ turn off interrupts to
152                 orr     r2, r2, #0xc0           @ prevent angel from running
153                 msr     cpsr_c, r2
154 #else
155                 teqp    pc, #0x0c000003         @ turn off interrupts
156 #endif
158                 /*
159                  * Note that some cache flushing and other stuff may
160                  * be needed here - is there an Angel SWI call for this?
161                  */
163                 /*
164                  * some architecture specific code can be inserted
165                  * by the linker here, but it should preserve r7, r8, and r9.
166                  */
168                 .text
170 #ifdef CONFIG_AUTO_ZRELADDR
171                 @ determine final kernel image address
172                 mov     r4, pc
173                 and     r4, r4, #0xf8000000
174                 add     r4, r4, #TEXT_OFFSET
175 #else
176                 ldr     r4, =zreladdr
177 #endif
179                 bl      cache_on
181 restart:        adr     r0, LC0
182                 ldmia   r0, {r1, r2, r3, r6, r10, r11, r12}
183                 ldr     sp, [r0, #28]
185                 /*
186                  * We might be running at a different address.  We need
187                  * to fix up various pointers.
188                  */
189                 sub     r0, r0, r1              @ calculate the delta offset
190                 add     r6, r6, r0              @ _edata
191                 add     r10, r10, r0            @ inflated kernel size location
193                 /*
194                  * The kernel build system appends the size of the
195                  * decompressed kernel at the end of the compressed data
196                  * in little-endian form.
197                  */
198                 ldrb    r9, [r10, #0]
199                 ldrb    lr, [r10, #1]
200                 orr     r9, r9, lr, lsl #8
201                 ldrb    lr, [r10, #2]
202                 ldrb    r10, [r10, #3]
203                 orr     r9, r9, lr, lsl #16
204                 orr     r9, r9, r10, lsl #24
206 #ifndef CONFIG_ZBOOT_ROM
207                 /* malloc space is above the relocated stack (64k max) */
208                 add     sp, sp, r0
209                 add     r10, sp, #0x10000
210 #else
211                 /*
212                  * With ZBOOT_ROM the bss/stack is non relocatable,
213                  * but someone could still run this code from RAM,
214                  * in which case our reference is _edata.
215                  */
216                 mov     r10, r6
217 #endif
219                 mov     r5, #0                  @ init dtb size to 0
220 #ifdef CONFIG_ARM_APPENDED_DTB
222  *   r0  = delta
223  *   r2  = BSS start
224  *   r3  = BSS end
225  *   r4  = final kernel address
226  *   r5  = appended dtb size (still unknown)
227  *   r6  = _edata
228  *   r7  = architecture ID
229  *   r8  = atags/device tree pointer
230  *   r9  = size of decompressed image
231  *   r10 = end of this image, including  bss/stack/malloc space if non XIP
232  *   r11 = GOT start
233  *   r12 = GOT end
234  *   sp  = stack pointer
236  * if there are device trees (dtb) appended to zImage, advance r10 so that the
237  * dtb data will get relocated along with the kernel if necessary.
238  */
240                 ldr     lr, [r6, #0]
241 #ifndef __ARMEB__
242                 ldr     r1, =0xedfe0dd0         @ sig is 0xd00dfeed big endian
243 #else
244                 ldr     r1, =0xd00dfeed
245 #endif
246                 cmp     lr, r1
247                 bne     dtb_check_done          @ not found
249 #ifdef CONFIG_ARM_ATAG_DTB_COMPAT
250                 /*
251                  * OK... Let's do some funky business here.
252                  * If we do have a DTB appended to zImage, and we do have
253                  * an ATAG list around, we want the later to be translated
254                  * and folded into the former here.  To be on the safe side,
255                  * let's temporarily move  the stack away into the malloc
256                  * area.  No GOT fixup has occurred yet, but none of the
257                  * code we're about to call uses any global variable.
258                 */
259                 add     sp, sp, #0x10000
260                 stmfd   sp!, {r0-r3, ip, lr}
261                 mov     r0, r8
262                 mov     r1, r6
263                 sub     r2, sp, r6
264                 bl      atags_to_fdt
266                 /*
267                  * If returned value is 1, there is no ATAG at the location
268                  * pointed by r8.  Try the typical 0x100 offset from start
269                  * of RAM and hope for the best.
270                  */
271                 cmp     r0, #1
272                 sub     r0, r4, #TEXT_OFFSET
273                 add     r0, r0, #0x100
274                 mov     r1, r6
275                 sub     r2, sp, r6
276                 bleq    atags_to_fdt
278                 ldmfd   sp!, {r0-r3, ip, lr}
279                 sub     sp, sp, #0x10000
280 #endif
282                 mov     r8, r6                  @ use the appended device tree
284                 /*
285                  * Make sure that the DTB doesn't end up in the final
286                  * kernel's .bss area. To do so, we adjust the decompressed
287                  * kernel size to compensate if that .bss size is larger
288                  * than the relocated code.
289                  */
290                 ldr     r5, =_kernel_bss_size
291                 adr     r1, wont_overwrite
292                 sub     r1, r6, r1
293                 subs    r1, r5, r1
294                 addhi   r9, r9, r1
296                 /* Get the dtb's size */
297                 ldr     r5, [r6, #4]
298 #ifndef __ARMEB__
299                 /* convert r5 (dtb size) to little endian */
300                 eor     r1, r5, r5, ror #16
301                 bic     r1, r1, #0x00ff0000
302                 mov     r5, r5, ror #8
303                 eor     r5, r5, r1, lsr #8
304 #endif
306                 /* preserve 64-bit alignment */
307                 add     r5, r5, #7
308                 bic     r5, r5, #7
310                 /* relocate some pointers past the appended dtb */
311                 add     r6, r6, r5
312                 add     r10, r10, r5
313                 add     sp, sp, r5
314 dtb_check_done:
315 #endif
318  * Check to see if we will overwrite ourselves.
319  *   r4  = final kernel address
320  *   r9  = size of decompressed image
321  *   r10 = end of this image, including  bss/stack/malloc space if non XIP
322  * We basically want:
323  *   r4 - 16k page directory >= r10 -> OK
324  *   r4 + image length <= address of wont_overwrite -> OK
325  */
326                 add     r10, r10, #16384
327                 cmp     r4, r10
328                 bhs     wont_overwrite
329                 add     r10, r4, r9
330                 adr     r9, wont_overwrite
331                 cmp     r10, r9
332                 bls     wont_overwrite
335  * Relocate ourselves past the end of the decompressed kernel.
336  *   r6  = _edata
337  *   r10 = end of the decompressed kernel
338  * Because we always copy ahead, we need to do it from the end and go
339  * backward in case the source and destination overlap.
340  */
341                 /*
342                  * Bump to the next 256-byte boundary with the size of
343                  * the relocation code added. This avoids overwriting
344                  * ourself when the offset is small.
345                  */
346                 add     r10, r10, #((reloc_code_end - restart + 256) & ~255)
347                 bic     r10, r10, #255
349                 /* Get start of code we want to copy and align it down. */
350                 adr     r5, restart
351                 bic     r5, r5, #31
353                 sub     r9, r6, r5              @ size to copy
354                 add     r9, r9, #31             @ rounded up to a multiple
355                 bic     r9, r9, #31             @ ... of 32 bytes
356                 add     r6, r9, r5
357                 add     r9, r9, r10
359 1:              ldmdb   r6!, {r0 - r3, r10 - r12, lr}
360                 cmp     r6, r5
361                 stmdb   r9!, {r0 - r3, r10 - r12, lr}
362                 bhi     1b
364                 /* Preserve offset to relocated code. */
365                 sub     r6, r9, r6
367 #ifndef CONFIG_ZBOOT_ROM
368                 /* cache_clean_flush may use the stack, so relocate it */
369                 add     sp, sp, r6
370 #endif
372                 bl      cache_clean_flush
374                 adr     r0, BSYM(restart)
375                 add     r0, r0, r6
376                 mov     pc, r0
378 wont_overwrite:
380  * If delta is zero, we are running at the address we were linked at.
381  *   r0  = delta
382  *   r2  = BSS start
383  *   r3  = BSS end
384  *   r4  = kernel execution address
385  *   r5  = appended dtb size (0 if not present)
386  *   r7  = architecture ID
387  *   r8  = atags pointer
388  *   r11 = GOT start
389  *   r12 = GOT end
390  *   sp  = stack pointer
391  */
392                 orrs    r1, r0, r5
393                 beq     not_relocated
395                 add     r11, r11, r0
396                 add     r12, r12, r0
398 #ifndef CONFIG_ZBOOT_ROM
399                 /*
400                  * If we're running fully PIC === CONFIG_ZBOOT_ROM = n,
401                  * we need to fix up pointers into the BSS region.
402                  * Note that the stack pointer has already been fixed up.
403                  */
404                 add     r2, r2, r0
405                 add     r3, r3, r0
407                 /*
408                  * Relocate all entries in the GOT table.
409                  * Bump bss entries to _edata + dtb size
410                  */
411 1:              ldr     r1, [r11, #0]           @ relocate entries in the GOT
412                 add     r1, r1, r0              @ This fixes up C references
413                 cmp     r1, r2                  @ if entry >= bss_start &&
414                 cmphs   r3, r1                  @       bss_end > entry
415                 addhi   r1, r1, r5              @    entry += dtb size
416                 str     r1, [r11], #4           @ next entry
417                 cmp     r11, r12
418                 blo     1b
420                 /* bump our bss pointers too */
421                 add     r2, r2, r5
422                 add     r3, r3, r5
424 #else
426                 /*
427                  * Relocate entries in the GOT table.  We only relocate
428                  * the entries that are outside the (relocated) BSS region.
429                  */
430 1:              ldr     r1, [r11, #0]           @ relocate entries in the GOT
431                 cmp     r1, r2                  @ entry < bss_start ||
432                 cmphs   r3, r1                  @ _end < entry
433                 addlo   r1, r1, r0              @ table.  This fixes up the
434                 str     r1, [r11], #4           @ C references.
435                 cmp     r11, r12
436                 blo     1b
437 #endif
439 not_relocated:  mov     r0, #0
440 1:              str     r0, [r2], #4            @ clear bss
441                 str     r0, [r2], #4
442                 str     r0, [r2], #4
443                 str     r0, [r2], #4
444                 cmp     r2, r3
445                 blo     1b
448  * The C runtime environment should now be setup sufficiently.
449  * Set up some pointers, and start decompressing.
450  *   r4  = kernel execution address
451  *   r7  = architecture ID
452  *   r8  = atags pointer
453  */
454                 mov     r0, r4
455                 mov     r1, sp                  @ malloc space above stack
456                 add     r2, sp, #0x10000        @ 64k max
457                 mov     r3, r7
458                 bl      decompress_kernel
459                 bl      cache_clean_flush
460                 bl      cache_off
461                 mov     r0, #0                  @ must be zero
462                 mov     r1, r7                  @ restore architecture number
463                 mov     r2, r8                  @ restore atags pointer
464  ARM(           mov     pc, r4  )               @ call kernel
465  THUMB(         bx      r4      )               @ entry point is always ARM
467                 .align  2
468                 .type   LC0, #object
469 LC0:            .word   LC0                     @ r1
470                 .word   __bss_start             @ r2
471                 .word   _end                    @ r3
472                 .word   _edata                  @ r6
473                 .word   input_data_end - 4      @ r10 (inflated size location)
474                 .word   _got_start              @ r11
475                 .word   _got_end                @ ip
476                 .word   .L_user_stack_end       @ sp
477                 .size   LC0, . - LC0
479 #ifdef CONFIG_ARCH_RPC
480                 .globl  params
481 params:         ldr     r0, =0x10000100         @ params_phys for RPC
482                 mov     pc, lr
483                 .ltorg
484                 .align
485 #endif
488  * Turn on the cache.  We need to setup some page tables so that we
489  * can have both the I and D caches on.
491  * We place the page tables 16k down from the kernel execution address,
492  * and we hope that nothing else is using it.  If we're using it, we
493  * will go pop!
495  * On entry,
496  *  r4 = kernel execution address
497  *  r7 = architecture number
498  *  r8 = atags pointer
499  * On exit,
500  *  r0, r1, r2, r3, r9, r10, r12 corrupted
501  * This routine must preserve:
502  *  r4, r7, r8
503  */
504                 .align  5
505 cache_on:       mov     r3, #8                  @ cache_on function
506                 b       call_cache_fn
509  * Initialize the highest priority protection region, PR7
510  * to cover all 32bit address and cacheable and bufferable.
511  */
512 __armv4_mpu_cache_on:
513                 mov     r0, #0x3f               @ 4G, the whole
514                 mcr     p15, 0, r0, c6, c7, 0   @ PR7 Area Setting
515                 mcr     p15, 0, r0, c6, c7, 1
517                 mov     r0, #0x80               @ PR7
518                 mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 0   @ D-cache on
519                 mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 1   @ I-cache on
520                 mcr     p15, 0, r0, c3, c0, 0   @ write-buffer on
522                 mov     r0, #0xc000
523                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 1   @ I-access permission
524                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ D-access permission
526                 mov     r0, #0
527                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
528                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0   @ flush(inval) I-Cache
529                 mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 0   @ flush(inval) D-Cache
530                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
531                                                 @ ...I .... ..D. WC.M
532                 orr     r0, r0, #0x002d         @ .... .... ..1. 11.1
533                 orr     r0, r0, #0x1000         @ ...1 .... .... ....
535                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ write control reg
537                 mov     r0, #0
538                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0   @ flush(inval) I-Cache
539                 mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 0   @ flush(inval) D-Cache
540                 mov     pc, lr
542 __armv3_mpu_cache_on:
543                 mov     r0, #0x3f               @ 4G, the whole
544                 mcr     p15, 0, r0, c6, c7, 0   @ PR7 Area Setting
546                 mov     r0, #0x80               @ PR7
547                 mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 0   @ cache on
548                 mcr     p15, 0, r0, c3, c0, 0   @ write-buffer on
550                 mov     r0, #0xc000
551                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ access permission
553                 mov     r0, #0
554                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
555                 /*
556                  * ?? ARMv3 MMU does not allow reading the control register,
557                  * does this really work on ARMv3 MPU?
558                  */
559                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
560                                                 @ .... .... .... WC.M
561                 orr     r0, r0, #0x000d         @ .... .... .... 11.1
562                 /* ?? this overwrites the value constructed above? */
563                 mov     r0, #0
564                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ write control reg
566                 /* ?? invalidate for the second time? */
567                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
568                 mov     pc, lr
570 __setup_mmu:    sub     r3, r4, #16384          @ Page directory size
571                 bic     r3, r3, #0xff           @ Align the pointer
572                 bic     r3, r3, #0x3f00
574  * Initialise the page tables, turning on the cacheable and bufferable
575  * bits for the RAM area only.
576  */
577                 mov     r0, r3
578                 mov     r9, r0, lsr #18
579                 mov     r9, r9, lsl #18         @ start of RAM
580                 add     r10, r9, #0x10000000    @ a reasonable RAM size
581                 mov     r1, #0x12
582                 orr     r1, r1, #3 << 10
583                 add     r2, r3, #16384
584 1:              cmp     r1, r9                  @ if virt > start of RAM
585 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
586                 orrhs   r1, r1, #0x08           @ set cacheable
587 #else
588                 orrhs   r1, r1, #0x0c           @ set cacheable, bufferable
589 #endif
590                 cmp     r1, r10                 @ if virt > end of RAM
591                 bichs   r1, r1, #0x0c           @ clear cacheable, bufferable
592                 str     r1, [r0], #4            @ 1:1 mapping
593                 add     r1, r1, #1048576
594                 teq     r0, r2
595                 bne     1b
597  * If ever we are running from Flash, then we surely want the cache
598  * to be enabled also for our execution instance...  We map 2MB of it
599  * so there is no map overlap problem for up to 1 MB compressed kernel.
600  * If the execution is in RAM then we would only be duplicating the above.
601  */
602                 mov     r1, #0x1e
603                 orr     r1, r1, #3 << 10
604                 mov     r2, pc
605                 mov     r2, r2, lsr #20
606                 orr     r1, r1, r2, lsl #20
607                 add     r0, r3, r2, lsl #2
608                 str     r1, [r0], #4
609                 add     r1, r1, #1048576
610                 str     r1, [r0]
611                 mov     pc, lr
612 ENDPROC(__setup_mmu)
614 __arm926ejs_mmu_cache_on:
615 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
616                 mov     r0, #4                  @ put dcache in WT mode
617                 mcr     p15, 7, r0, c15, c0, 0
618 #endif
620 __armv4_mmu_cache_on:
621                 mov     r12, lr
622 #ifdef CONFIG_MMU
623                 bl      __setup_mmu
624                 mov     r0, #0
625                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
626                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ flush I,D TLBs
627                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
628                 orr     r0, r0, #0x5000         @ I-cache enable, RR cache replacement
629                 orr     r0, r0, #0x0030
630 #ifdef CONFIG_CPU_ENDIAN_BE8
631                 orr     r0, r0, #1 << 25        @ big-endian page tables
632 #endif
633                 bl      __common_mmu_cache_on
634                 mov     r0, #0
635                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ flush I,D TLBs
636 #endif
637                 mov     pc, r12
639 __armv7_mmu_cache_on:
640                 mov     r12, lr
641 #ifdef CONFIG_MMU
642                 mrc     p15, 0, r11, c0, c1, 4  @ read ID_MMFR0
643                 tst     r11, #0xf               @ VMSA
644                 blne    __setup_mmu
645                 mov     r0, #0
646                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
647                 tst     r11, #0xf               @ VMSA
648                 mcrne   p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ flush I,D TLBs
649 #endif
650                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
651                 orr     r0, r0, #0x5000         @ I-cache enable, RR cache replacement
652                 orr     r0, r0, #0x003c         @ write buffer
653 #ifdef CONFIG_MMU
654 #ifdef CONFIG_CPU_ENDIAN_BE8
655                 orr     r0, r0, #1 << 25        @ big-endian page tables
656 #endif
657                 orrne   r0, r0, #1              @ MMU enabled
658                 movne   r1, #-1
659                 mcrne   p15, 0, r3, c2, c0, 0   @ load page table pointer
660                 mcrne   p15, 0, r1, c3, c0, 0   @ load domain access control
661 #endif
662                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 4   @ ISB
663                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ load control register
664                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ and read it back
665                 mov     r0, #0
666                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 4   @ ISB
667                 mov     pc, r12
669 __fa526_cache_on:
670                 mov     r12, lr
671                 bl      __setup_mmu
672                 mov     r0, #0
673                 mcr     p15, 0, r0, c7, c7, 0   @ Invalidate whole cache
674                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
675                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ flush UTLB
676                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
677                 orr     r0, r0, #0x1000         @ I-cache enable
678                 bl      __common_mmu_cache_on
679                 mov     r0, #0
680                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ flush UTLB
681                 mov     pc, r12
683 __arm6_mmu_cache_on:
684                 mov     r12, lr
685                 bl      __setup_mmu
686                 mov     r0, #0
687                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
688                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ invalidate whole TLB v3
689                 mov     r0, #0x30
690                 bl      __common_mmu_cache_on
691                 mov     r0, #0
692                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ invalidate whole TLB v3
693                 mov     pc, r12
695 __common_mmu_cache_on:
696 #ifndef CONFIG_THUMB2_KERNEL
697 #ifndef DEBUG
698                 orr     r0, r0, #0x000d         @ Write buffer, mmu
699 #endif
700                 mov     r1, #-1
701                 mcr     p15, 0, r3, c2, c0, 0   @ load page table pointer
702                 mcr     p15, 0, r1, c3, c0, 0   @ load domain access control
703                 b       1f
704                 .align  5                       @ cache line aligned
705 1:              mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ load control register
706                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ and read it back to
707                 sub     pc, lr, r0, lsr #32     @ properly flush pipeline
708 #endif
710 #define PROC_ENTRY_SIZE (4*5)
713  * Here follow the relocatable cache support functions for the
714  * various processors.  This is a generic hook for locating an
715  * entry and jumping to an instruction at the specified offset
716  * from the start of the block.  Please note this is all position
717  * independent code.
719  *  r1  = corrupted
720  *  r2  = corrupted
721  *  r3  = block offset
722  *  r9  = corrupted
723  *  r12 = corrupted
724  */
726 call_cache_fn:  adr     r12, proc_types
727 #ifdef CONFIG_CPU_CP15
728                 mrc     p15, 0, r9, c0, c0      @ get processor ID
729 #else
730                 ldr     r9, =CONFIG_PROCESSOR_ID
731 #endif
732 1:              ldr     r1, [r12, #0]           @ get value
733                 ldr     r2, [r12, #4]           @ get mask
734                 eor     r1, r1, r9              @ (real ^ match)
735                 tst     r1, r2                  @       & mask
736  ARM(           addeq   pc, r12, r3             ) @ call cache function
737  THUMB(         addeq   r12, r3                 )
738  THUMB(         moveq   pc, r12                 ) @ call cache function
739                 add     r12, r12, #PROC_ENTRY_SIZE
740                 b       1b
743  * Table for cache operations.  This is basically:
744  *   - CPU ID match
745  *   - CPU ID mask
746  *   - 'cache on' method instruction
747  *   - 'cache off' method instruction
748  *   - 'cache flush' method instruction
750  * We match an entry using: ((real_id ^ match) & mask) == 0
752  * Writethrough caches generally only need 'on' and 'off'
753  * methods.  Writeback caches _must_ have the flush method
754  * defined.
755  */
756                 .align  2
757                 .type   proc_types,#object
758 proc_types:
759                 .word   0x41560600              @ ARM6/610
760                 .word   0xffffffe0
761                 W(b)    __arm6_mmu_cache_off    @ works, but slow
762                 W(b)    __arm6_mmu_cache_off
763                 mov     pc, lr
764  THUMB(         nop                             )
765 @               b       __arm6_mmu_cache_on             @ untested
766 @               b       __arm6_mmu_cache_off
767 @               b       __armv3_mmu_cache_flush
769                 .word   0x00000000              @ old ARM ID
770                 .word   0x0000f000
771                 mov     pc, lr
772  THUMB(         nop                             )
773                 mov     pc, lr
774  THUMB(         nop                             )
775                 mov     pc, lr
776  THUMB(         nop                             )
778                 .word   0x41007000              @ ARM7/710
779                 .word   0xfff8fe00
780                 W(b)    __arm7_mmu_cache_off
781                 W(b)    __arm7_mmu_cache_off
782                 mov     pc, lr
783  THUMB(         nop                             )
785                 .word   0x41807200              @ ARM720T (writethrough)
786                 .word   0xffffff00
787                 W(b)    __armv4_mmu_cache_on
788                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
789                 mov     pc, lr
790  THUMB(         nop                             )
792                 .word   0x41007400              @ ARM74x
793                 .word   0xff00ff00
794                 W(b)    __armv3_mpu_cache_on
795                 W(b)    __armv3_mpu_cache_off
796                 W(b)    __armv3_mpu_cache_flush
797                 
798                 .word   0x41009400              @ ARM94x
799                 .word   0xff00ff00
800                 W(b)    __armv4_mpu_cache_on
801                 W(b)    __armv4_mpu_cache_off
802                 W(b)    __armv4_mpu_cache_flush
804                 .word   0x41069260              @ ARM926EJ-S (v5TEJ)
805                 .word   0xff0ffff0
806                 W(b)    __arm926ejs_mmu_cache_on
807                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
808                 W(b)    __armv5tej_mmu_cache_flush
810                 .word   0x00007000              @ ARM7 IDs
811                 .word   0x0000f000
812                 mov     pc, lr
813  THUMB(         nop                             )
814                 mov     pc, lr
815  THUMB(         nop                             )
816                 mov     pc, lr
817  THUMB(         nop                             )
819                 @ Everything from here on will be the new ID system.
821                 .word   0x4401a100              @ sa110 / sa1100
822                 .word   0xffffffe0
823                 W(b)    __armv4_mmu_cache_on
824                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
825                 W(b)    __armv4_mmu_cache_flush
827                 .word   0x6901b110              @ sa1110
828                 .word   0xfffffff0
829                 W(b)    __armv4_mmu_cache_on
830                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
831                 W(b)    __armv4_mmu_cache_flush
833                 .word   0x56056900
834                 .word   0xffffff00              @ PXA9xx
835                 W(b)    __armv4_mmu_cache_on
836                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
837                 W(b)    __armv4_mmu_cache_flush
839                 .word   0x56158000              @ PXA168
840                 .word   0xfffff000
841                 W(b)    __armv4_mmu_cache_on
842                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
843                 W(b)    __armv5tej_mmu_cache_flush
845                 .word   0x56050000              @ Feroceon
846                 .word   0xff0f0000
847                 W(b)    __armv4_mmu_cache_on
848                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
849                 W(b)    __armv5tej_mmu_cache_flush
851 #ifdef CONFIG_CPU_FEROCEON_OLD_ID
852                 /* this conflicts with the standard ARMv5TE entry */
853                 .long   0x41009260              @ Old Feroceon
854                 .long   0xff00fff0
855                 b       __armv4_mmu_cache_on
856                 b       __armv4_mmu_cache_off
857                 b       __armv5tej_mmu_cache_flush
858 #endif
860                 .word   0x66015261              @ FA526
861                 .word   0xff01fff1
862                 W(b)    __fa526_cache_on
863                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
864                 W(b)    __fa526_cache_flush
866                 @ These match on the architecture ID
868                 .word   0x00020000              @ ARMv4T
869                 .word   0x000f0000
870                 W(b)    __armv4_mmu_cache_on
871                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
872                 W(b)    __armv4_mmu_cache_flush
874                 .word   0x00050000              @ ARMv5TE
875                 .word   0x000f0000
876                 W(b)    __armv4_mmu_cache_on
877                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
878                 W(b)    __armv4_mmu_cache_flush
880                 .word   0x00060000              @ ARMv5TEJ
881                 .word   0x000f0000
882                 W(b)    __armv4_mmu_cache_on
883                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
884                 W(b)    __armv5tej_mmu_cache_flush
886                 .word   0x0007b000              @ ARMv6
887                 .word   0x000ff000
888                 W(b)    __armv4_mmu_cache_on
889                 W(b)    __armv4_mmu_cache_off
890                 W(b)    __armv6_mmu_cache_flush
892                 .word   0x000f0000              @ new CPU Id
893                 .word   0x000f0000
894                 W(b)    __armv7_mmu_cache_on
895                 W(b)    __armv7_mmu_cache_off
896                 W(b)    __armv7_mmu_cache_flush
898                 .word   0                       @ unrecognised type
899                 .word   0
900                 mov     pc, lr
901  THUMB(         nop                             )
902                 mov     pc, lr
903  THUMB(         nop                             )
904                 mov     pc, lr
905  THUMB(         nop                             )
907                 .size   proc_types, . - proc_types
909                 /*
910                  * If you get a "non-constant expression in ".if" statement"
911                  * error from the assembler on this line, check that you have
912                  * not accidentally written a "b" instruction where you should
913                  * have written W(b).
914                  */
915                 .if (. - proc_types) % PROC_ENTRY_SIZE != 0
916                 .error "The size of one or more proc_types entries is wrong."
917                 .endif
920  * Turn off the Cache and MMU.  ARMv3 does not support
921  * reading the control register, but ARMv4 does.
923  * On exit,
924  *  r0, r1, r2, r3, r9, r12 corrupted
925  * This routine must preserve:
926  *  r4, r7, r8
927  */
928                 .align  5
929 cache_off:      mov     r3, #12                 @ cache_off function
930                 b       call_cache_fn
932 __armv4_mpu_cache_off:
933                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
934                 bic     r0, r0, #0x000d
935                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0      @ turn MPU and cache off
936                 mov     r0, #0
937                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
938                 mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 0   @ flush D-Cache
939                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0   @ flush I-Cache
940                 mov     pc, lr
942 __armv3_mpu_cache_off:
943                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
944                 bic     r0, r0, #0x000d
945                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ turn MPU and cache off
946                 mov     r0, #0
947                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
948                 mov     pc, lr
950 __armv4_mmu_cache_off:
951 #ifdef CONFIG_MMU
952                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
953                 bic     r0, r0, #0x000d
954                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0      @ turn MMU and cache off
955                 mov     r0, #0
956                 mcr     p15, 0, r0, c7, c7      @ invalidate whole cache v4
957                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7      @ invalidate whole TLB v4
958 #endif
959                 mov     pc, lr
961 __armv7_mmu_cache_off:
962                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
963 #ifdef CONFIG_MMU
964                 bic     r0, r0, #0x000d
965 #else
966                 bic     r0, r0, #0x000c
967 #endif
968                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0      @ turn MMU and cache off
969                 mov     r12, lr
970                 bl      __armv7_mmu_cache_flush
971                 mov     r0, #0
972 #ifdef CONFIG_MMU
973                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ invalidate whole TLB
974 #endif
975                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 6   @ invalidate BTC
976                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ DSB
977                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 4   @ ISB
978                 mov     pc, r12
980 __arm6_mmu_cache_off:
981                 mov     r0, #0x00000030         @ ARM6 control reg.
982                 b       __armv3_mmu_cache_off
984 __arm7_mmu_cache_off:
985                 mov     r0, #0x00000070         @ ARM7 control reg.
986                 b       __armv3_mmu_cache_off
988 __armv3_mmu_cache_off:
989                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ turn MMU and cache off
990                 mov     r0, #0
991                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
992                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ invalidate whole TLB v3
993                 mov     pc, lr
996  * Clean and flush the cache to maintain consistency.
998  * On exit,
999  *  r1, r2, r3, r9, r10, r11, r12 corrupted
1000  * This routine must preserve:
1001  *  r4, r6, r7, r8
1002  */
1003                 .align  5
1004 cache_clean_flush:
1005                 mov     r3, #16
1006                 b       call_cache_fn
1008 __armv4_mpu_cache_flush:
1009                 mov     r2, #1
1010                 mov     r3, #0
1011                 mcr     p15, 0, ip, c7, c6, 0   @ invalidate D cache
1012                 mov     r1, #7 << 5             @ 8 segments
1013 1:              orr     r3, r1, #63 << 26       @ 64 entries
1014 2:              mcr     p15, 0, r3, c7, c14, 2  @ clean & invalidate D index
1015                 subs    r3, r3, #1 << 26
1016                 bcs     2b                      @ entries 63 to 0
1017                 subs    r1, r1, #1 << 5
1018                 bcs     1b                      @ segments 7 to 0
1020                 teq     r2, #0
1021                 mcrne   p15, 0, ip, c7, c5, 0   @ invalidate I cache
1022                 mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4  @ drain WB
1023                 mov     pc, lr
1024                 
1025 __fa526_cache_flush:
1026                 mov     r1, #0
1027                 mcr     p15, 0, r1, c7, c14, 0  @ clean and invalidate D cache
1028                 mcr     p15, 0, r1, c7, c5, 0   @ flush I cache
1029                 mcr     p15, 0, r1, c7, c10, 4  @ drain WB
1030                 mov     pc, lr
1032 __armv6_mmu_cache_flush:
1033                 mov     r1, #0
1034                 mcr     p15, 0, r1, c7, c14, 0  @ clean+invalidate D
1035                 mcr     p15, 0, r1, c7, c5, 0   @ invalidate I+BTB
1036                 mcr     p15, 0, r1, c7, c15, 0  @ clean+invalidate unified
1037                 mcr     p15, 0, r1, c7, c10, 4  @ drain WB
1038                 mov     pc, lr
1040 __armv7_mmu_cache_flush:
1041                 mrc     p15, 0, r10, c0, c1, 5  @ read ID_MMFR1
1042                 tst     r10, #0xf << 16         @ hierarchical cache (ARMv7)
1043                 mov     r10, #0
1044                 beq     hierarchical
1045                 mcr     p15, 0, r10, c7, c14, 0 @ clean+invalidate D
1046                 b       iflush
1047 hierarchical:
1048                 mcr     p15, 0, r10, c7, c10, 5 @ DMB
1049                 stmfd   sp!, {r0-r7, r9-r11}
1050                 mrc     p15, 1, r0, c0, c0, 1   @ read clidr
1051                 ands    r3, r0, #0x7000000      @ extract loc from clidr
1052                 mov     r3, r3, lsr #23         @ left align loc bit field
1053                 beq     finished                @ if loc is 0, then no need to clean
1054                 mov     r10, #0                 @ start clean at cache level 0
1055 loop1:
1056                 add     r2, r10, r10, lsr #1    @ work out 3x current cache level
1057                 mov     r1, r0, lsr r2          @ extract cache type bits from clidr
1058                 and     r1, r1, #7              @ mask of the bits for current cache only
1059                 cmp     r1, #2                  @ see what cache we have at this level
1060                 blt     skip                    @ skip if no cache, or just i-cache
1061                 mcr     p15, 2, r10, c0, c0, 0  @ select current cache level in cssr
1062                 mcr     p15, 0, r10, c7, c5, 4  @ isb to sych the new cssr&csidr
1063                 mrc     p15, 1, r1, c0, c0, 0   @ read the new csidr
1064                 and     r2, r1, #7              @ extract the length of the cache lines
1065                 add     r2, r2, #4              @ add 4 (line length offset)
1066                 ldr     r4, =0x3ff
1067                 ands    r4, r4, r1, lsr #3      @ find maximum number on the way size
1068                 clz     r5, r4                  @ find bit position of way size increment
1069                 ldr     r7, =0x7fff
1070                 ands    r7, r7, r1, lsr #13     @ extract max number of the index size
1071 loop2:
1072                 mov     r9, r4                  @ create working copy of max way size
1073 loop3:
1074  ARM(           orr     r11, r10, r9, lsl r5    ) @ factor way and cache number into r11
1075  ARM(           orr     r11, r11, r7, lsl r2    ) @ factor index number into r11
1076  THUMB(         lsl     r6, r9, r5              )
1077  THUMB(         orr     r11, r10, r6            ) @ factor way and cache number into r11
1078  THUMB(         lsl     r6, r7, r2              )
1079  THUMB(         orr     r11, r11, r6            ) @ factor index number into r11
1080                 mcr     p15, 0, r11, c7, c14, 2 @ clean & invalidate by set/way
1081                 subs    r9, r9, #1              @ decrement the way
1082                 bge     loop3
1083                 subs    r7, r7, #1              @ decrement the index
1084                 bge     loop2
1085 skip:
1086                 add     r10, r10, #2            @ increment cache number
1087                 cmp     r3, r10
1088                 bgt     loop1
1089 finished:
1090                 ldmfd   sp!, {r0-r7, r9-r11}
1091                 mov     r10, #0                 @ swith back to cache level 0
1092                 mcr     p15, 2, r10, c0, c0, 0  @ select current cache level in cssr
1093 iflush:
1094                 mcr     p15, 0, r10, c7, c10, 4 @ DSB
1095                 mcr     p15, 0, r10, c7, c5, 0  @ invalidate I+BTB
1096                 mcr     p15, 0, r10, c7, c10, 4 @ DSB
1097                 mcr     p15, 0, r10, c7, c5, 4  @ ISB
1098                 mov     pc, lr
1100 __armv5tej_mmu_cache_flush:
1101 1:              mrc     p15, 0, r15, c7, c14, 3 @ test,clean,invalidate D cache
1102                 bne     1b
1103                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0   @ flush I cache
1104                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain WB
1105                 mov     pc, lr
1107 __armv4_mmu_cache_flush:
1108                 mov     r2, #64*1024            @ default: 32K dcache size (*2)
1109                 mov     r11, #32                @ default: 32 byte line size
1110                 mrc     p15, 0, r3, c0, c0, 1   @ read cache type
1111                 teq     r3, r9                  @ cache ID register present?
1112                 beq     no_cache_id
1113                 mov     r1, r3, lsr #18
1114                 and     r1, r1, #7
1115                 mov     r2, #1024
1116                 mov     r2, r2, lsl r1          @ base dcache size *2
1117                 tst     r3, #1 << 14            @ test M bit
1118                 addne   r2, r2, r2, lsr #1      @ +1/2 size if M == 1
1119                 mov     r3, r3, lsr #12
1120                 and     r3, r3, #3
1121                 mov     r11, #8
1122                 mov     r11, r11, lsl r3        @ cache line size in bytes
1123 no_cache_id:
1124                 mov     r1, pc
1125                 bic     r1, r1, #63             @ align to longest cache line
1126                 add     r2, r1, r2
1128  ARM(           ldr     r3, [r1], r11           ) @ s/w flush D cache
1129  THUMB(         ldr     r3, [r1]                ) @ s/w flush D cache
1130  THUMB(         add     r1, r1, r11             )
1131                 teq     r1, r2
1132                 bne     1b
1134                 mcr     p15, 0, r1, c7, c5, 0   @ flush I cache
1135                 mcr     p15, 0, r1, c7, c6, 0   @ flush D cache
1136                 mcr     p15, 0, r1, c7, c10, 4  @ drain WB
1137                 mov     pc, lr
1139 __armv3_mmu_cache_flush:
1140 __armv3_mpu_cache_flush:
1141                 mov     r1, #0
1142                 mcr     p15, 0, r1, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
1143                 mov     pc, lr
1146  * Various debugging routines for printing hex characters and
1147  * memory, which again must be relocatable.
1148  */
1149 #ifdef DEBUG
1150                 .align  2
1151                 .type   phexbuf,#object
1152 phexbuf:        .space  12
1153                 .size   phexbuf, . - phexbuf
1155 @ phex corrupts {r0, r1, r2, r3}
1156 phex:           adr     r3, phexbuf
1157                 mov     r2, #0
1158                 strb    r2, [r3, r1]
1159 1:              subs    r1, r1, #1
1160                 movmi   r0, r3
1161                 bmi     puts
1162                 and     r2, r0, #15
1163                 mov     r0, r0, lsr #4
1164                 cmp     r2, #10
1165                 addge   r2, r2, #7
1166                 add     r2, r2, #'0'
1167                 strb    r2, [r3, r1]
1168                 b       1b
1170 @ puts corrupts {r0, r1, r2, r3}
1171 puts:           loadsp  r3, r1
1172 1:              ldrb    r2, [r0], #1
1173                 teq     r2, #0
1174                 moveq   pc, lr
1175 2:              writeb  r2, r3
1176                 mov     r1, #0x00020000
1177 3:              subs    r1, r1, #1
1178                 bne     3b
1179                 teq     r2, #'\n'
1180                 moveq   r2, #'\r'
1181                 beq     2b
1182                 teq     r0, #0
1183                 bne     1b
1184                 mov     pc, lr
1185 @ putc corrupts {r0, r1, r2, r3}
1186 putc:
1187                 mov     r2, r0
1188                 mov     r0, #0
1189                 loadsp  r3, r1
1190                 b       2b
1192 @ memdump corrupts {r0, r1, r2, r3, r10, r11, r12, lr}
1193 memdump:        mov     r12, r0
1194                 mov     r10, lr
1195                 mov     r11, #0
1196 2:              mov     r0, r11, lsl #2
1197                 add     r0, r0, r12
1198                 mov     r1, #8
1199                 bl      phex
1200                 mov     r0, #':'
1201                 bl      putc
1202 1:              mov     r0, #' '
1203                 bl      putc
1204                 ldr     r0, [r12, r11, lsl #2]
1205                 mov     r1, #8
1206                 bl      phex
1207                 and     r0, r11, #7
1208                 teq     r0, #3
1209                 moveq   r0, #' '
1210                 bleq    putc
1211                 and     r0, r11, #7
1212                 add     r11, r11, #1
1213                 teq     r0, #7
1214                 bne     1b
1215                 mov     r0, #'\n'
1216                 bl      putc
1217                 cmp     r11, #64
1218                 blt     2b
1219                 mov     pc, r10
1220 #endif
1222                 .ltorg
1223 reloc_code_end:
1225                 .align
1226                 .section ".stack", "aw", %nobits
1227 .L_user_stack:  .space  4096
1228 .L_user_stack_end: