36ee1db5fc47347f9113d163d787846142f9a21a
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / powerpc / kernel / head_fsl_booke.S
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  */
32
33 #include <linux/init.h>
34 #include <linux/threads.h>
35 #include <asm/processor.h>
36 #include <asm/page.h>
37 #include <asm/mmu.h>
38 #include <asm/pgtable.h>
39 #include <asm/cputable.h>
40 #include <asm/thread_info.h>
41 #include <asm/ppc_asm.h>
42 #include <asm/asm-offsets.h>
43 #include <asm/cache.h>
44 #include "head_booke.h"
45
46 /* As with the other PowerPC ports, it is expected that when code
47  * execution begins here, the following registers contain valid, yet
48  * optional, information:
49  *
50  *   r3 - Board info structure pointer (DRAM, frequency, MAC address, etc.)
51  *   r4 - Starting address of the init RAM disk
52  *   r5 - Ending address of the init RAM disk
53  *   r6 - Start of kernel command line string (e.g. "mem=128")
54  *   r7 - End of kernel command line string
55  *
56  */
57         __HEAD
58 _ENTRY(_stext);
59 _ENTRY(_start);
60         /*
61          * Reserve a word at a fixed location to store the address
62          * of abatron_pteptrs
63          */
64         nop
65 /*
66  * Save parameters we are passed
67  */
68         mr      r31,r3
69         mr      r30,r4
70         mr      r29,r5
71         mr      r28,r6
72         mr      r27,r7
73         li      r25,0           /* phys kernel start (low) */
74         li      r24,0           /* CPU number */
75         li      r23,0           /* phys kernel start (high) */
76
77 /* We try to not make any assumptions about how the boot loader
78  * setup or used the TLBs.  We invalidate all mappings from the
79  * boot loader and load a single entry in TLB1[0] to map the
80  * first 64M of kernel memory.  Any boot info passed from the
81  * bootloader needs to live in this first 64M.
82  *
83  * Requirement on bootloader:
84  *  - The page we're executing in needs to reside in TLB1 and
85  *    have IPROT=1.  If not an invalidate broadcast could
86  *    evict the entry we're currently executing in.
87  *
88  *  r3 = Index of TLB1 were executing in
89  *  r4 = Current MSR[IS]
90  *  r5 = Index of TLB1 temp mapping
91  *
92  * Later in mapin_ram we will correctly map lowmem, and resize TLB1[0]
93  * if needed
94  */
95
96 _ENTRY(__early_start)
97 /* 1. Find the index of the entry we're executing in */
98         bl      invstr                          /* Find our address */
99 invstr: mflr    r6                              /* Make it accessible */
100         mfmsr   r7
101         rlwinm  r4,r7,27,31,31                  /* extract MSR[IS] */
102         mfspr   r7, SPRN_PID0
103         slwi    r7,r7,16
104         or      r7,r7,r4
105         mtspr   SPRN_MAS6,r7
106         tlbsx   0,r6                            /* search MSR[IS], SPID=PID0 */
107         mfspr   r7,SPRN_MAS1
108         andis.  r7,r7,MAS1_VALID@h
109         bne     match_TLB
110
111         mfspr   r7,SPRN_MMUCFG
112         rlwinm  r7,r7,21,28,31                  /* extract MMUCFG[NPIDS] */
113         cmpwi   r7,3
114         bne     match_TLB                       /* skip if NPIDS != 3 */
115
116         mfspr   r7,SPRN_PID1
117         slwi    r7,r7,16
118         or      r7,r7,r4
119         mtspr   SPRN_MAS6,r7
120         tlbsx   0,r6                            /* search MSR[IS], SPID=PID1 */
121         mfspr   r7,SPRN_MAS1
122         andis.  r7,r7,MAS1_VALID@h
123         bne     match_TLB
124         mfspr   r7, SPRN_PID2
125         slwi    r7,r7,16
126         or      r7,r7,r4
127         mtspr   SPRN_MAS6,r7
128         tlbsx   0,r6                            /* Fall through, we had to match */
129
130 match_TLB:
131         mfspr   r7,SPRN_MAS0
132         rlwinm  r3,r7,16,20,31                  /* Extract MAS0(Entry) */
133
134         mfspr   r7,SPRN_MAS1                    /* Insure IPROT set */
135         oris    r7,r7,MAS1_IPROT@h
136         mtspr   SPRN_MAS1,r7
137         tlbwe
138
139 /* 2. Invalidate all entries except the entry we're executing in */
140         mfspr   r9,SPRN_TLB1CFG
141         andi.   r9,r9,0xfff
142         li      r6,0                            /* Set Entry counter to 0 */
143 1:      lis     r7,0x1000                       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
144         rlwimi  r7,r6,16,4,15                   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r6) */
145         mtspr   SPRN_MAS0,r7
146         tlbre
147         mfspr   r7,SPRN_MAS1
148         rlwinm  r7,r7,0,2,31                    /* Clear MAS1 Valid and IPROT */
149         cmpw    r3,r6
150         beq     skpinv                          /* Dont update the current execution TLB */
151         mtspr   SPRN_MAS1,r7
152         tlbwe
153         isync
154 skpinv: addi    r6,r6,1                         /* Increment */
155         cmpw    r6,r9                           /* Are we done? */
156         bne     1b                              /* If not, repeat */
157
158         /* Invalidate TLB0 */
159         li      r6,0x04
160         tlbivax 0,r6
161         TLBSYNC
162         /* Invalidate TLB1 */
163         li      r6,0x0c
164         tlbivax 0,r6
165         TLBSYNC
166
167 /* 3. Setup a temp mapping and jump to it */
168         andi.   r5, r3, 0x1     /* Find an entry not used and is non-zero */
169         addi    r5, r5, 0x1
170         lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
171         rlwimi  r7,r3,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r3) */
172         mtspr   SPRN_MAS0,r7
173         tlbre
174
175         /* grab and fixup the RPN */
176         mfspr   r6,SPRN_MAS1    /* extract MAS1[SIZE] */
177         rlwinm  r6,r6,25,27,31
178         li      r8,-1
179         addi    r6,r6,10
180         slw     r6,r8,r6        /* convert to mask */
181
182         bl      1f              /* Find our address */
183 1:      mflr    r7
184
185         mfspr   r8,SPRN_MAS3
186 #ifdef CONFIG_PHYS_64BIT
187         mfspr   r23,SPRN_MAS7
188 #endif
189         and     r8,r6,r8
190         subfic  r9,r6,-4096
191         and     r9,r9,r7
192
193         or      r25,r8,r9
194         ori     r8,r25,(MAS3_SX|MAS3_SW|MAS3_SR)
195
196         /* Just modify the entry ID and EPN for the temp mapping */
197         lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
198         rlwimi  r7,r5,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r5) */
199         mtspr   SPRN_MAS0,r7
200         xori    r6,r4,1         /* Setup TMP mapping in the other Address space */
201         slwi    r6,r6,12
202         oris    r6,r6,(MAS1_VALID|MAS1_IPROT)@h
203         ori     r6,r6,(MAS1_TSIZE(BOOK3E_PAGESZ_4K))@l
204         mtspr   SPRN_MAS1,r6
205         mfspr   r6,SPRN_MAS2
206         li      r7,0            /* temp EPN = 0 */
207         rlwimi  r7,r6,0,20,31
208         mtspr   SPRN_MAS2,r7
209         mtspr   SPRN_MAS3,r8
210         tlbwe
211
212         xori    r6,r4,1
213         slwi    r6,r6,5         /* setup new context with other address space */
214         bl      1f              /* Find our address */
215 1:      mflr    r9
216         rlwimi  r7,r9,0,20,31
217         addi    r7,r7,(2f - 1b)
218         mtspr   SPRN_SRR0,r7
219         mtspr   SPRN_SRR1,r6
220         rfi
221 2:
222 /* 4. Clear out PIDs & Search info */
223         li      r6,0
224         mtspr   SPRN_MAS6,r6
225         mtspr   SPRN_PID0,r6
226
227         mfspr   r7,SPRN_MMUCFG
228         rlwinm  r7,r7,21,28,31                  /* extract MMUCFG[NPIDS] */
229         cmpwi   r7,3
230         bne     2f                              /* skip if NPIDS != 3 */
231
232         mtspr   SPRN_PID1,r6
233         mtspr   SPRN_PID2,r6
234
235 /* 5. Invalidate mapping we started in */
236 2:
237         lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
238         rlwimi  r7,r3,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r3) */
239         mtspr   SPRN_MAS0,r7
240         tlbre
241         mfspr   r6,SPRN_MAS1
242         rlwinm  r6,r6,0,2,0     /* clear IPROT */
243         mtspr   SPRN_MAS1,r6
244         tlbwe
245         /* Invalidate TLB1 */
246         li      r9,0x0c
247         tlbivax 0,r9
248         TLBSYNC
249
250 /* The mapping only needs to be cache-coherent on SMP */
251 #ifdef CONFIG_SMP
252 #define M_IF_SMP        MAS2_M
253 #else
254 #define M_IF_SMP        0
255 #endif
256
257 /* 6. Setup KERNELBASE mapping in TLB1[0] */
258         lis     r6,0x1000               /* Set MAS0(TLBSEL) = TLB1(1), ESEL = 0 */
259         mtspr   SPRN_MAS0,r6
260         lis     r6,(MAS1_VALID|MAS1_IPROT)@h
261         ori     r6,r6,(MAS1_TSIZE(BOOK3E_PAGESZ_64M))@l
262         mtspr   SPRN_MAS1,r6
263         lis     r6,MAS2_VAL(PAGE_OFFSET, BOOK3E_PAGESZ_64M, M_IF_SMP)@h
264         ori     r6,r6,MAS2_VAL(PAGE_OFFSET, BOOK3E_PAGESZ_64M, M_IF_SMP)@l
265         mtspr   SPRN_MAS2,r6
266         mtspr   SPRN_MAS3,r8
267         tlbwe
268
269 /* 7. Jump to KERNELBASE mapping */
270         lis     r6,(KERNELBASE & ~0xfff)@h
271         ori     r6,r6,(KERNELBASE & ~0xfff)@l
272         lis     r7,MSR_KERNEL@h
273         ori     r7,r7,MSR_KERNEL@l
274         bl      1f                      /* Find our address */
275 1:      mflr    r9
276         rlwimi  r6,r9,0,20,31
277         addi    r6,r6,(2f - 1b)
278         add     r6, r6, r25
279         mtspr   SPRN_SRR0,r6
280         mtspr   SPRN_SRR1,r7
281         rfi                             /* start execution out of TLB1[0] entry */
282
283 /* 8. Clear out the temp mapping */
284 2:      lis     r7,0x1000       /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */
285         rlwimi  r7,r5,16,4,15   /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r5) */
286         mtspr   SPRN_MAS0,r7
287         tlbre
288         mfspr   r8,SPRN_MAS1
289         rlwinm  r8,r8,0,2,0     /* clear IPROT */
290         mtspr   SPRN_MAS1,r8
291         tlbwe
292         /* Invalidate TLB1 */
293         li      r9,0x0c
294         tlbivax 0,r9
295         TLBSYNC
296
297         /* Establish the interrupt vector offsets */
298         SET_IVOR(0,  CriticalInput);
299         SET_IVOR(1,  MachineCheck);
300         SET_IVOR(2,  DataStorage);
301         SET_IVOR(3,  InstructionStorage);
302         SET_IVOR(4,  ExternalInput);
303         SET_IVOR(5,  Alignment);
304         SET_IVOR(6,  Program);
305         SET_IVOR(7,  FloatingPointUnavailable);
306         SET_IVOR(8,  SystemCall);
307         SET_IVOR(9,  AuxillaryProcessorUnavailable);
308         SET_IVOR(10, Decrementer);
309         SET_IVOR(11, FixedIntervalTimer);
310         SET_IVOR(12, WatchdogTimer);
311         SET_IVOR(13, DataTLBError);
312         SET_IVOR(14, InstructionTLBError);
313         SET_IVOR(15, DebugCrit);
314
315         /* Establish the interrupt vector base */
316         lis     r4,interrupt_base@h     /* IVPR only uses the high 16-bits */
317         mtspr   SPRN_IVPR,r4
318
319         /* Setup the defaults for TLB entries */
320         li      r2,(MAS4_TSIZED(BOOK3E_PAGESZ_4K))@l
321 #ifdef CONFIG_E200
322         oris    r2,r2,MAS4_TLBSELD(1)@h
323 #endif
324         mtspr   SPRN_MAS4, r2
325
326 #if 0
327         /* Enable DOZE */
328         mfspr   r2,SPRN_HID0
329         oris    r2,r2,HID0_DOZE@h
330         mtspr   SPRN_HID0, r2
331 #endif
332
333 #if !defined(CONFIG_BDI_SWITCH)
334         /*
335          * The Abatron BDI JTAG debugger does not tolerate others
336          * mucking with the debug registers.
337          */
338         lis     r2,DBCR0_IDM@h
339         mtspr   SPRN_DBCR0,r2
340         isync
341         /* clear any residual debug events */
342         li      r2,-1
343         mtspr   SPRN_DBSR,r2
344 #endif
345
346 #ifdef CONFIG_SMP
347         /* Check to see if we're the second processor, and jump
348          * to the secondary_start code if so
349          */
350         mfspr   r24,SPRN_PIR
351         cmpwi   r24,0
352         bne     __secondary_start
353 #endif
354
355         /*
356          * This is where the main kernel code starts.
357          */
358
359         /* ptr to current */
360         lis     r2,init_task@h
361         ori     r2,r2,init_task@l
362
363         /* ptr to current thread */
364         addi    r4,r2,THREAD    /* init task's THREAD */
365         mtspr   SPRN_SPRG_THREAD,r4
366
367         /* stack */
368         lis     r1,init_thread_union@h
369         ori     r1,r1,init_thread_union@l
370         li      r0,0
371         stwu    r0,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD(r1)
372
373         bl      early_init
374
375 #ifdef CONFIG_RELOCATABLE
376         lis     r3,kernstart_addr@ha
377         la      r3,kernstart_addr@l(r3)
378 #ifdef CONFIG_PHYS_64BIT
379         stw     r23,0(r3)
380         stw     r25,4(r3)
381 #else
382         stw     r25,0(r3)
383 #endif
384 #endif
385
386 /*
387  * Decide what sort of machine this is and initialize the MMU.
388  */
389         mr      r3,r31
390         mr      r4,r30
391         mr      r5,r29
392         mr      r6,r28
393         mr      r7,r27
394         bl      machine_init
395         bl      MMU_init
396
397         /* Setup PTE pointers for the Abatron bdiGDB */
398         lis     r6, swapper_pg_dir@h
399         ori     r6, r6, swapper_pg_dir@l
400         lis     r5, abatron_pteptrs@h
401         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
402         lis     r4, KERNELBASE@h
403         ori     r4, r4, KERNELBASE@l
404         stw     r5, 0(r4)       /* Save abatron_pteptrs at a fixed location */
405         stw     r6, 0(r5)
406
407         /* Let's move on */
408         lis     r4,start_kernel@h
409         ori     r4,r4,start_kernel@l
410         lis     r3,MSR_KERNEL@h
411         ori     r3,r3,MSR_KERNEL@l
412         mtspr   SPRN_SRR0,r4
413         mtspr   SPRN_SRR1,r3
414         rfi                     /* change context and jump to start_kernel */
415
416 /* Macros to hide the PTE size differences
417  *
418  * FIND_PTE -- walks the page tables given EA & pgdir pointer
419  *   r10 -- EA of fault
420  *   r11 -- PGDIR pointer
421  *   r12 -- free
422  *   label 2: is the bailout case
423  *
424  * if we find the pte (fall through):
425  *   r11 is low pte word
426  *   r12 is pointer to the pte
427  */
428 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
429 #define FIND_PTE        \
430         rlwinm  r12, r10, 13, 19, 29;   /* Compute pgdir/pmd offset */  \
431         lwzx    r11, r12, r11;          /* Get pgd/pmd entry */         \
432         rlwinm. r12, r11, 0, 0, 20;     /* Extract pt base address */   \
433         beq     2f;                     /* Bail if no table */          \
434         rlwimi  r12, r10, 23, 20, 28;   /* Compute pte address */       \
435         lwz     r11, 4(r12);            /* Get pte entry */
436 #else
437 #define FIND_PTE        \
438         rlwimi  r11, r10, 12, 20, 29;   /* Create L1 (pgdir/pmd) address */     \
439         lwz     r11, 0(r11);            /* Get L1 entry */                      \
440         rlwinm. r12, r11, 0, 0, 19;     /* Extract L2 (pte) base address */     \
441         beq     2f;                     /* Bail if no table */                  \
442         rlwimi  r12, r10, 22, 20, 29;   /* Compute PTE address */               \
443         lwz     r11, 0(r12);            /* Get Linux PTE */
444 #endif
445
446 /*
447  * Interrupt vector entry code
448  *
449  * The Book E MMUs are always on so we don't need to handle
450  * interrupts in real mode as with previous PPC processors. In
451  * this case we handle interrupts in the kernel virtual address
452  * space.
453  *
454  * Interrupt vectors are dynamically placed relative to the
455  * interrupt prefix as determined by the address of interrupt_base.
456  * The interrupt vectors offsets are programmed using the labels
457  * for each interrupt vector entry.
458  *
459  * Interrupt vectors must be aligned on a 16 byte boundary.
460  * We align on a 32 byte cache line boundary for good measure.
461  */
462
463 interrupt_base:
464         /* Critical Input Interrupt */
465         CRITICAL_EXCEPTION(0x0100, CriticalInput, unknown_exception)
466
467         /* Machine Check Interrupt */
468 #ifdef CONFIG_E200
469         /* no RFMCI, MCSRRs on E200 */
470         CRITICAL_EXCEPTION(0x0200, MachineCheck, machine_check_exception)
471 #else
472         MCHECK_EXCEPTION(0x0200, MachineCheck, machine_check_exception)
473 #endif
474
475         /* Data Storage Interrupt */
476         START_EXCEPTION(DataStorage)
477         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
478         mfspr   r5,SPRN_ESR             /* Grab the ESR, save it, pass arg3 */
479         stw     r5,_ESR(r11)
480         mfspr   r4,SPRN_DEAR            /* Grab the DEAR, save it, pass arg2 */
481         andis.  r10,r5,(ESR_ILK|ESR_DLK)@h
482         bne     1f
483         EXC_XFER_EE_LITE(0x0300, handle_page_fault)
484 1:
485         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
486         EXC_XFER_EE_LITE(0x0300, CacheLockingException)
487
488         /* Instruction Storage Interrupt */
489         INSTRUCTION_STORAGE_EXCEPTION
490
491         /* External Input Interrupt */
492         EXCEPTION(0x0500, ExternalInput, do_IRQ, EXC_XFER_LITE)
493
494         /* Alignment Interrupt */
495         ALIGNMENT_EXCEPTION
496
497         /* Program Interrupt */
498         PROGRAM_EXCEPTION
499
500         /* Floating Point Unavailable Interrupt */
501 #ifdef CONFIG_PPC_FPU
502         FP_UNAVAILABLE_EXCEPTION
503 #else
504 #ifdef CONFIG_E200
505         /* E200 treats 'normal' floating point instructions as FP Unavail exception */
506         EXCEPTION(0x0800, FloatingPointUnavailable, program_check_exception, EXC_XFER_EE)
507 #else
508         EXCEPTION(0x0800, FloatingPointUnavailable, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
509 #endif
510 #endif
511
512         /* System Call Interrupt */
513         START_EXCEPTION(SystemCall)
514         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
515         EXC_XFER_EE_LITE(0x0c00, DoSyscall)
516
517         /* Auxillary Processor Unavailable Interrupt */
518         EXCEPTION(0x2900, AuxillaryProcessorUnavailable, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
519
520         /* Decrementer Interrupt */
521         DECREMENTER_EXCEPTION
522
523         /* Fixed Internal Timer Interrupt */
524         /* TODO: Add FIT support */
525         EXCEPTION(0x3100, FixedIntervalTimer, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
526
527         /* Watchdog Timer Interrupt */
528 #ifdef CONFIG_BOOKE_WDT
529         CRITICAL_EXCEPTION(0x3200, WatchdogTimer, WatchdogException)
530 #else
531         CRITICAL_EXCEPTION(0x3200, WatchdogTimer, unknown_exception)
532 #endif
533
534         /* Data TLB Error Interrupt */
535         START_EXCEPTION(DataTLBError)
536         mtspr   SPRN_SPRG_WSCRATCH0, r10 /* Save some working registers */
537         mtspr   SPRN_SPRG_WSCRATCH1, r11
538         mtspr   SPRN_SPRG_WSCRATCH2, r12
539         mtspr   SPRN_SPRG_WSCRATCH3, r13
540         mfcr    r11
541         mtspr   SPRN_SPRG_WSCRATCH4, r11
542         mfspr   r10, SPRN_DEAR          /* Get faulting address */
543
544         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
545          * kernel page tables.
546          */
547         lis     r11, PAGE_OFFSET@h
548         cmplw   5, r10, r11
549         blt     5, 3f
550         lis     r11, swapper_pg_dir@h
551         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
552
553         mfspr   r12,SPRN_MAS1           /* Set TID to 0 */
554         rlwinm  r12,r12,0,16,1
555         mtspr   SPRN_MAS1,r12
556
557         b       4f
558
559         /* Get the PGD for the current thread */
560 3:
561         mfspr   r11,SPRN_SPRG_THREAD
562         lwz     r11,PGDIR(r11)
563
564 4:
565         /* Mask of required permission bits. Note that while we
566          * do copy ESR:ST to _PAGE_RW position as trying to write
567          * to an RO page is pretty common, we don't do it with
568          * _PAGE_DIRTY. We could do it, but it's a fairly rare
569          * event so I'd rather take the overhead when it happens
570          * rather than adding an instruction here. We should measure
571          * whether the whole thing is worth it in the first place
572          * as we could avoid loading SPRN_ESR completely in the first
573          * place...
574          *
575          * TODO: Is it worth doing that mfspr & rlwimi in the first
576          *       place or can we save a couple of instructions here ?
577          */
578         mfspr   r12,SPRN_ESR
579 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
580         li      r13,_PAGE_PRESENT
581         oris    r13,r13,_PAGE_ACCESSED@h
582 #else
583         li      r13,_PAGE_PRESENT|_PAGE_ACCESSED
584 #endif
585         rlwimi  r13,r12,11,29,29
586
587         FIND_PTE
588         andc.   r13,r13,r11             /* Check permission */
589
590 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
591 #ifdef CONFIG_SMP
592         subf    r10,r11,r12             /* create false data dep */
593         lwzx    r13,r11,r10             /* Get upper pte bits */
594 #else
595         lwz     r13,0(r12)              /* Get upper pte bits */
596 #endif
597 #endif
598
599         bne     2f                      /* Bail if permission/valid mismach */
600
601         /* Jump to common tlb load */
602         b       finish_tlb_load
603 2:
604         /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
605          * and call the heavyweights to help us out.
606          */
607         mfspr   r11, SPRN_SPRG_RSCRATCH4
608         mtcr    r11
609         mfspr   r13, SPRN_SPRG_RSCRATCH3
610         mfspr   r12, SPRN_SPRG_RSCRATCH2
611         mfspr   r11, SPRN_SPRG_RSCRATCH1
612         mfspr   r10, SPRN_SPRG_RSCRATCH0
613         b       DataStorage
614
615         /* Instruction TLB Error Interrupt */
616         /*
617          * Nearly the same as above, except we get our
618          * information from different registers and bailout
619          * to a different point.
620          */
621         START_EXCEPTION(InstructionTLBError)
622         mtspr   SPRN_SPRG_WSCRATCH0, r10 /* Save some working registers */
623         mtspr   SPRN_SPRG_WSCRATCH1, r11
624         mtspr   SPRN_SPRG_WSCRATCH2, r12
625         mtspr   SPRN_SPRG_WSCRATCH3, r13
626         mfcr    r11
627         mtspr   SPRN_SPRG_WSCRATCH4, r11
628         mfspr   r10, SPRN_SRR0          /* Get faulting address */
629
630         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
631          * kernel page tables.
632          */
633         lis     r11, PAGE_OFFSET@h
634         cmplw   5, r10, r11
635         blt     5, 3f
636         lis     r11, swapper_pg_dir@h
637         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
638
639         mfspr   r12,SPRN_MAS1           /* Set TID to 0 */
640         rlwinm  r12,r12,0,16,1
641         mtspr   SPRN_MAS1,r12
642
643         /* Make up the required permissions for kernel code */
644 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
645         li      r13,_PAGE_PRESENT | _PAGE_BAP_SX
646         oris    r13,r13,_PAGE_ACCESSED@h
647 #else
648         li      r13,_PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_EXEC
649 #endif
650         b       4f
651
652         /* Get the PGD for the current thread */
653 3:
654         mfspr   r11,SPRN_SPRG_THREAD
655         lwz     r11,PGDIR(r11)
656
657         /* Make up the required permissions for user code */
658 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
659         li      r13,_PAGE_PRESENT | _PAGE_BAP_UX
660         oris    r13,r13,_PAGE_ACCESSED@h
661 #else
662         li      r13,_PAGE_PRESENT | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_EXEC
663 #endif
664
665 4:
666         FIND_PTE
667         andc.   r13,r13,r11             /* Check permission */
668
669 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
670 #ifdef CONFIG_SMP
671         subf    r10,r11,r12             /* create false data dep */
672         lwzx    r13,r11,r10             /* Get upper pte bits */
673 #else
674         lwz     r13,0(r12)              /* Get upper pte bits */
675 #endif
676 #endif
677
678         bne     2f                      /* Bail if permission mismach */
679
680         /* Jump to common TLB load point */
681         b       finish_tlb_load
682
683 2:
684         /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
685          * and call the heavyweights to help us out.
686          */
687         mfspr   r11, SPRN_SPRG_RSCRATCH4
688         mtcr    r11
689         mfspr   r13, SPRN_SPRG_RSCRATCH3
690         mfspr   r12, SPRN_SPRG_RSCRATCH2
691         mfspr   r11, SPRN_SPRG_RSCRATCH1
692         mfspr   r10, SPRN_SPRG_RSCRATCH0
693         b       InstructionStorage
694
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 */
705
706         /* SPE Floating Point Data */
707 #ifdef CONFIG_SPE
708         EXCEPTION(0x2030, SPEFloatingPointData, SPEFloatingPointException, EXC_XFER_EE);
709
710         /* SPE Floating Point Round */
711         EXCEPTION(0x2050, SPEFloatingPointRound, SPEFloatingPointRoundException, EXC_XFER_EE)
712 #else
713         EXCEPTION(0x2040, SPEFloatingPointData, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
714         EXCEPTION(0x2050, SPEFloatingPointRound, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
715 #endif /* CONFIG_SPE */
716
717         /* Performance Monitor */
718         EXCEPTION(0x2060, PerformanceMonitor, performance_monitor_exception, EXC_XFER_STD)
719
720         EXCEPTION(0x2070, Doorbell, doorbell_exception, EXC_XFER_STD)
721
722         CRITICAL_EXCEPTION(0x2080, CriticalDoorbell, unknown_exception)
723
724         /* Debug Interrupt */
725         DEBUG_DEBUG_EXCEPTION
726         DEBUG_CRIT_EXCEPTION
727
728 /*
729  * Local functions
730  */
731
732 /*
733  * Both the instruction and data TLB miss get to this
734  * point to load the TLB.
735  *      r10 - available to use
736  *      r11 - TLB (info from Linux PTE)
737  *      r12 - available to use
738  *      r13 - upper bits of PTE (if PTE_64BIT) or available to use
739  *      CR5 - results of addr >= PAGE_OFFSET
740  *      MAS0, MAS1 - loaded with proper value when we get here
741  *      MAS2, MAS3 - will need additional info from Linux PTE
742  *      Upon exit, we reload everything and RFI.
743  */
744 finish_tlb_load:
745         /*
746          * We set execute, because we don't have the granularity to
747          * properly set this at the page level (Linux problem).
748          * Many of these bits are software only.  Bits we don't set
749          * here we (properly should) assume have the appropriate value.
750          */
751
752         mfspr   r12, SPRN_MAS2
753 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
754         rlwimi  r12, r11, 32-19, 27, 31 /* extract WIMGE from pte */
755 #else
756         rlwimi  r12, r11, 26, 27, 31    /* extract WIMGE from pte */
757 #endif
758         mtspr   SPRN_MAS2, r12
759
760 #ifdef CONFIG_PTE_64BIT
761         rlwinm  r12, r11, 32-2, 26, 31  /* Move in perm bits */
762         andi.   r10, r11, _PAGE_DIRTY
763         bne     1f
764         li      r10, MAS3_SW | MAS3_UW
765         andc    r12, r12, r10
766 1:      rlwimi  r12, r13, 20, 0, 11     /* grab RPN[32:43] */
767         rlwimi  r12, r11, 20, 12, 19    /* grab RPN[44:51] */
768         mtspr   SPRN_MAS3, r12
769 BEGIN_MMU_FTR_SECTION
770         srwi    r10, r13, 12            /* grab RPN[12:31] */
771         mtspr   SPRN_MAS7, r10
772 END_MMU_FTR_SECTION_IFSET(MMU_FTR_BIG_PHYS)
773 #else
774         li      r10, (_PAGE_EXEC | _PAGE_PRESENT)
775         rlwimi  r10, r11, 31, 29, 29    /* extract _PAGE_DIRTY into SW */
776         and     r12, r11, r10
777         andi.   r10, r11, _PAGE_USER    /* Test for _PAGE_USER */
778         slwi    r10, r12, 1
779         or      r10, r10, r12
780         iseleq  r12, r12, r10
781         rlwimi  r11, r12, 0, 20, 31     /* Extract RPN from PTE and merge with perms */
782         mtspr   SPRN_MAS3, r11
783 #endif
784 #ifdef CONFIG_E200
785         /* Round robin TLB1 entries assignment */
786         mfspr   r12, SPRN_MAS0
787
788         /* Extract TLB1CFG(NENTRY) */
789         mfspr   r11, SPRN_TLB1CFG
790         andi.   r11, r11, 0xfff
791
792         /* Extract MAS0(NV) */
793         andi.   r13, r12, 0xfff
794         addi    r13, r13, 1
795         cmpw    0, r13, r11
796         addi    r12, r12, 1
797
798         /* check if we need to wrap */
799         blt     7f
800
801         /* wrap back to first free tlbcam entry */
802         lis     r13, tlbcam_index@ha
803         lwz     r13, tlbcam_index@l(r13)
804         rlwimi  r12, r13, 0, 20, 31
805 7:
806         mtspr   SPRN_MAS0,r12
807 #endif /* CONFIG_E200 */
808
809         tlbwe
810
811         /* Done...restore registers and get out of here.  */
812         mfspr   r11, SPRN_SPRG_RSCRATCH4
813         mtcr    r11
814         mfspr   r13, SPRN_SPRG_RSCRATCH3
815         mfspr   r12, SPRN_SPRG_RSCRATCH2
816         mfspr   r11, SPRN_SPRG_RSCRATCH1
817         mfspr   r10, SPRN_SPRG_RSCRATCH0
818         rfi                                     /* Force context change */
819
820 #ifdef CONFIG_SPE
821 /* Note that the SPE support is closely modeled after the AltiVec
822  * support.  Changes to one are likely to be applicable to the
823  * other!  */
824 load_up_spe:
825 /*
826  * Disable SPE for the task which had SPE previously,
827  * and save its SPE registers in its thread_struct.
828  * Enables SPE for use in the kernel on return.
829  * On SMP we know the SPE units are free, since we give it up every
830  * switch.  -- Kumar
831  */
832         mfmsr   r5
833         oris    r5,r5,MSR_SPE@h
834         mtmsr   r5                      /* enable use of SPE now */
835         isync
836 /*
837  * For SMP, we don't do lazy SPE switching because it just gets too
838  * horrendously complex, especially when a task switches from one CPU
839  * to another.  Instead we call giveup_spe in switch_to.
840  */
841 #ifndef CONFIG_SMP
842         lis     r3,last_task_used_spe@ha
843         lwz     r4,last_task_used_spe@l(r3)
844         cmpi    0,r4,0
845         beq     1f
846         addi    r4,r4,THREAD    /* want THREAD of last_task_used_spe */
847         SAVE_32EVRS(0,r10,r4)
848         evxor   evr10, evr10, evr10     /* clear out evr10 */
849         evmwumiaa evr10, evr10, evr10   /* evr10 <- ACC = 0 * 0 + ACC */
850         li      r5,THREAD_ACC
851         evstddx evr10, r4, r5           /* save off accumulator */
852         lwz     r5,PT_REGS(r4)
853         lwz     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
854         lis     r10,MSR_SPE@h
855         andc    r4,r4,r10       /* disable SPE for previous task */
856         stw     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
857 1:
858 #endif /* !CONFIG_SMP */
859         /* enable use of SPE after return */
860         oris    r9,r9,MSR_SPE@h
861         mfspr   r5,SPRN_SPRG_THREAD     /* current task's THREAD (phys) */
862         li      r4,1
863         li      r10,THREAD_ACC
864         stw     r4,THREAD_USED_SPE(r5)
865         evlddx  evr4,r10,r5
866         evmra   evr4,evr4
867         REST_32EVRS(0,r10,r5)
868 #ifndef CONFIG_SMP
869         subi    r4,r5,THREAD
870         stw     r4,last_task_used_spe@l(r3)
871 #endif /* !CONFIG_SMP */
872         /* restore registers and return */
873 2:      REST_4GPRS(3, r11)
874         lwz     r10,_CCR(r11)
875         REST_GPR(1, r11)
876         mtcr    r10
877         lwz     r10,_LINK(r11)
878         mtlr    r10
879         REST_GPR(10, r11)
880         mtspr   SPRN_SRR1,r9
881         mtspr   SPRN_SRR0,r12
882         REST_GPR(9, r11)
883         REST_GPR(12, r11)
884         lwz     r11,GPR11(r11)
885         rfi
886
887 /*
888  * SPE unavailable trap from kernel - print a message, but let
889  * the task use SPE in the kernel until it returns to user mode.
890  */
891 KernelSPE:
892         lwz     r3,_MSR(r1)
893         oris    r3,r3,MSR_SPE@h
894         stw     r3,_MSR(r1)     /* enable use of SPE after return */
895 #ifdef CONFIG_PRINTK
896         lis     r3,87f@h
897         ori     r3,r3,87f@l
898         mr      r4,r2           /* current */
899         lwz     r5,_NIP(r1)
900         bl      printk
901 #endif
902         b       ret_from_except
903 #ifdef CONFIG_PRINTK
904 87:     .string "SPE used in kernel  (task=%p, pc=%x)  \n"
905 #endif
906         .align  4,0
907
908 #endif /* CONFIG_SPE */
909
910 /*
911  * Global functions
912  */
913
914 /* Adjust or setup IVORs for e200 */
915 _GLOBAL(__setup_e200_ivors)
916         li      r3,DebugDebug@l
917         mtspr   SPRN_IVOR15,r3
918         li      r3,SPEUnavailable@l
919         mtspr   SPRN_IVOR32,r3
920         li      r3,SPEFloatingPointData@l
921         mtspr   SPRN_IVOR33,r3
922         li      r3,SPEFloatingPointRound@l
923         mtspr   SPRN_IVOR34,r3
924         sync
925         blr
926
927 /* Adjust or setup IVORs for e500v1/v2 */
928 _GLOBAL(__setup_e500_ivors)
929         li      r3,DebugCrit@l
930         mtspr   SPRN_IVOR15,r3
931         li      r3,SPEUnavailable@l
932         mtspr   SPRN_IVOR32,r3
933         li      r3,SPEFloatingPointData@l
934         mtspr   SPRN_IVOR33,r3
935         li      r3,SPEFloatingPointRound@l
936         mtspr   SPRN_IVOR34,r3
937         li      r3,PerformanceMonitor@l
938         mtspr   SPRN_IVOR35,r3
939         sync
940         blr
941
942 /* Adjust or setup IVORs for e500mc */
943 _GLOBAL(__setup_e500mc_ivors)
944         li      r3,DebugDebug@l
945         mtspr   SPRN_IVOR15,r3
946         li      r3,PerformanceMonitor@l
947         mtspr   SPRN_IVOR35,r3
948         li      r3,Doorbell@l
949         mtspr   SPRN_IVOR36,r3
950         li      r3,CriticalDoorbell@l
951         mtspr   SPRN_IVOR37,r3
952         sync
953         blr
954
955 /*
956  * extern void giveup_altivec(struct task_struct *prev)
957  *
958  * The e500 core does not have an AltiVec unit.
959  */
960 _GLOBAL(giveup_altivec)
961         blr
962
963 #ifdef CONFIG_SPE
964 /*
965  * extern void giveup_spe(struct task_struct *prev)
966  *
967  */
968 _GLOBAL(giveup_spe)
969         mfmsr   r5
970         oris    r5,r5,MSR_SPE@h
971         mtmsr   r5                      /* enable use of SPE now */
972         isync
973         cmpi    0,r3,0
974         beqlr-                          /* if no previous owner, done */
975         addi    r3,r3,THREAD            /* want THREAD of task */
976         lwz     r5,PT_REGS(r3)
977         cmpi    0,r5,0
978         SAVE_32EVRS(0, r4, r3)
979         evxor   evr6, evr6, evr6        /* clear out evr6 */
980         evmwumiaa evr6, evr6, evr6      /* evr6 <- ACC = 0 * 0 + ACC */
981         li      r4,THREAD_ACC
982         evstddx evr6, r4, r3            /* save off accumulator */
983         mfspr   r6,SPRN_SPEFSCR
984         stw     r6,THREAD_SPEFSCR(r3)   /* save spefscr register value */
985         beq     1f
986         lwz     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
987         lis     r3,MSR_SPE@h
988         andc    r4,r4,r3                /* disable SPE for previous task */
989         stw     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
990 1:
991 #ifndef CONFIG_SMP
992         li      r5,0
993         lis     r4,last_task_used_spe@ha
994         stw     r5,last_task_used_spe@l(r4)
995 #endif /* !CONFIG_SMP */
996         blr
997 #endif /* CONFIG_SPE */
998
999 /*
1000  * extern void giveup_fpu(struct task_struct *prev)
1001  *
1002  * Not all FSL Book-E cores have an FPU
1003  */
1004 #ifndef CONFIG_PPC_FPU
1005 _GLOBAL(giveup_fpu)
1006         blr
1007 #endif
1008
1009 /*
1010  * extern void abort(void)
1011  *
1012  * At present, this routine just applies a system reset.
1013  */
1014 _GLOBAL(abort)
1015         li      r13,0
1016         mtspr   SPRN_DBCR0,r13          /* disable all debug events */
1017         isync
1018         mfmsr   r13
1019         ori     r13,r13,MSR_DE@l        /* Enable Debug Events */
1020         mtmsr   r13
1021         isync
1022         mfspr   r13,SPRN_DBCR0
1023         lis     r13,(DBCR0_IDM|DBCR0_RST_CHIP)@h
1024         mtspr   SPRN_DBCR0,r13
1025         isync
1026
1027 _GLOBAL(set_context)
1028
1029 #ifdef CONFIG_BDI_SWITCH
1030         /* Context switch the PTE pointer for the Abatron BDI2000.
1031          * The PGDIR is the second parameter.
1032          */
1033         lis     r5, abatron_pteptrs@h
1034         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
1035         stw     r4, 0x4(r5)
1036 #endif
1037         mtspr   SPRN_PID,r3
1038         isync                   /* Force context change */
1039         blr
1040
1041 _GLOBAL(flush_dcache_L1)
1042         mfspr   r3,SPRN_L1CFG0
1043
1044         rlwinm  r5,r3,9,3       /* Extract cache block size */
1045         twlgti  r5,1            /* Only 32 and 64 byte cache blocks
1046                                  * are currently defined.
1047                                  */
1048         li      r4,32
1049         subfic  r6,r5,2         /* r6 = log2(1KiB / cache block size) -
1050                                  *      log2(number of ways)
1051                                  */
1052         slw     r5,r4,r5        /* r5 = cache block size */
1053
1054         rlwinm  r7,r3,0,0xff    /* Extract number of KiB in the cache */
1055         mulli   r7,r7,13        /* An 8-way cache will require 13
1056                                  * loads per set.
1057                                  */
1058         slw     r7,r7,r6
1059
1060         /* save off HID0 and set DCFA */
1061         mfspr   r8,SPRN_HID0
1062         ori     r9,r8,HID0_DCFA@l
1063         mtspr   SPRN_HID0,r9
1064         isync
1065
1066         lis     r4,KERNELBASE@h
1067         mtctr   r7
1068
1069 1:      lwz     r3,0(r4)        /* Load... */
1070         add     r4,r4,r5
1071         bdnz    1b
1072
1073         msync
1074         lis     r4,KERNELBASE@h
1075         mtctr   r7
1076
1077 1:      dcbf    0,r4            /* ...and flush. */
1078         add     r4,r4,r5
1079         bdnz    1b
1080         
1081         /* restore HID0 */
1082         mtspr   SPRN_HID0,r8
1083         isync
1084
1085         blr
1086
1087 #ifdef CONFIG_SMP
1088 /* When we get here, r24 needs to hold the CPU # */
1089         .globl __secondary_start
1090 __secondary_start:
1091         lis     r3,__secondary_hold_acknowledge@h
1092         ori     r3,r3,__secondary_hold_acknowledge@l
1093         stw     r24,0(r3)
1094
1095         li      r3,0
1096         mr      r4,r24          /* Why? */
1097         bl      call_setup_cpu
1098
1099         lis     r3,tlbcam_index@ha
1100         lwz     r3,tlbcam_index@l(r3)
1101         mtctr   r3
1102         li      r26,0           /* r26 safe? */
1103
1104         /* Load each CAM entry */
1105 1:      mr      r3,r26
1106         bl      loadcam_entry
1107         addi    r26,r26,1
1108         bdnz    1b
1109
1110         /* get current_thread_info and current */
1111         lis     r1,secondary_ti@ha
1112         lwz     r1,secondary_ti@l(r1)
1113         lwz     r2,TI_TASK(r1)
1114
1115         /* stack */
1116         addi    r1,r1,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD
1117         li      r0,0
1118         stw     r0,0(r1)
1119
1120         /* ptr to current thread */
1121         addi    r4,r2,THREAD    /* address of our thread_struct */
1122         mtspr   SPRN_SPRG_THREAD,r4
1123
1124         /* Setup the defaults for TLB entries */
1125         li      r4,(MAS4_TSIZED(BOOK3E_PAGESZ_4K))@l
1126         mtspr   SPRN_MAS4,r4
1127
1128         /* Jump to start_secondary */
1129         lis     r4,MSR_KERNEL@h
1130         ori     r4,r4,MSR_KERNEL@l
1131         lis     r3,start_secondary@h
1132         ori     r3,r3,start_secondary@l
1133         mtspr   SPRN_SRR0,r3
1134         mtspr   SPRN_SRR1,r4
1135         sync
1136         rfi
1137         sync
1138
1139         .globl __secondary_hold_acknowledge
1140 __secondary_hold_acknowledge:
1141         .long   -1
1142 #endif
1143
1144 /*
1145  * We put a few things here that have to be page-aligned. This stuff
1146  * goes at the beginning of the data segment, which is page-aligned.
1147  */
1148         .data
1149         .align  12
1150         .globl  sdata
1151 sdata:
1152         .globl  empty_zero_page
1153 empty_zero_page:
1154         .space  4096
1155         .globl  swapper_pg_dir
1156 swapper_pg_dir:
1157         .space  PGD_TABLE_SIZE
1158
1159 /*
1160  * Room for two PTE pointers, usually the kernel and current user pointers
1161  * to their respective root page table.
1162  */
1163 abatron_pteptrs:
1164         .space  8