arch/powerpc/kernel/cpu_setup_6xx.S

   1 /*
   2  * This file contains low level CPU setup functions.
   3  *    Copyright (C) 2003 Benjamin Herrenschmidt (benh@kernel.crashing.org)
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   7  * as published by the Free Software Foundation; either version
   8  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  */
  11
  12 #include <asm/processor.h>
  13 #include <asm/page.h>
  14 #include <asm/cputable.h>
  15 #include <asm/ppc_asm.h>
  16 #include <asm/asm-offsets.h>
  17 #include <asm/cache.h>
  18
  19 _GLOBAL(__setup_cpu_603)
  20         b       setup_common_caches
  21 _GLOBAL(__setup_cpu_604)
  22         mflr    r4
  23         bl      setup_common_caches
  24         bl      setup_604_hid0
  25         mtlr    r4
  26         blr
  27 _GLOBAL(__setup_cpu_750)
  28         mflr    r4
  29         bl      __init_fpu_registers
  30         bl      setup_common_caches
  31         bl      setup_750_7400_hid0
  32         mtlr    r4
  33         blr
  34 _GLOBAL(__setup_cpu_750cx)
  35         mflr    r4
  36         bl      __init_fpu_registers
  37         bl      setup_common_caches
  38         bl      setup_750_7400_hid0
  39         bl      setup_750cx
  40         mtlr    r4
  41         blr
  42 _GLOBAL(__setup_cpu_750fx)
  43         mflr    r4
  44         bl      __init_fpu_registers
  45         bl      setup_common_caches
  46         bl      setup_750_7400_hid0
  47         bl      setup_750fx
  48         mtlr    r4
  49         blr
  50 _GLOBAL(__setup_cpu_7400)
  51         mflr    r4
  52         bl      __init_fpu_registers
  53         bl      setup_7400_workarounds
  54         bl      setup_common_caches
  55         bl      setup_750_7400_hid0
  56         mtlr    r4
  57         blr
  58 _GLOBAL(__setup_cpu_7410)
  59         mflr    r4
  60         bl      __init_fpu_registers
  61         bl      setup_7410_workarounds
  62         bl      setup_common_caches
  63         bl      setup_750_7400_hid0
  64         li      r3,0
  65         mtspr   SPRN_L2CR2,r3
  66         mtlr    r4
  67         blr
  68 _GLOBAL(__setup_cpu_745x)
  69         mflr    r4
  70         bl      setup_common_caches
  71         bl      setup_745x_specifics
  72         mtlr    r4
  73         blr
  74
  75 /* Enable caches for 603's, 604, 750 & 7400 */
  76 setup_common_caches:
  77         mfspr   r11,SPRN_HID0
  78         andi.   r0,r11,HID0_DCE
  79         ori     r11,r11,HID0_ICE|HID0_DCE
  80         ori     r8,r11,HID0_ICFI
  81         bne     1f                      /* don't invalidate the D-cache */
  82         ori     r8,r8,HID0_DCI          /* unless it wasn't enabled */
  83 1:      sync
  84         mtspr   SPRN_HID0,r8            /* enable and invalidate caches */
  85         sync
  86         mtspr   SPRN_HID0,r11           /* enable caches */
  87         sync
  88         isync
  89         blr
  90
  91 /* 604, 604e, 604ev, ...
  92  * Enable superscalar execution & branch history table
  93  */
  94 setup_604_hid0:
  95         mfspr   r11,SPRN_HID0
  96         ori     r11,r11,HID0_SIED|HID0_BHTE
  97         ori     r8,r11,HID0_BTCD
  98         sync
  99         mtspr   SPRN_HID0,r8    /* flush branch target address cache */
 100         sync                    /* on 604e/604r */
 101         mtspr   SPRN_HID0,r11
 102         sync
 103         isync
 104         blr
 105
 106 /* 7400 <= rev 2.7 and 7410 rev = 1.0 suffer from some
 107  * erratas we work around here.
 108  * Moto MPC710CE.pdf describes them, those are errata
 109  * #3, #4 and #5
 110  * Note that we assume the firmware didn't choose to
 111  * apply other workarounds (there are other ones documented
 112  * in the .pdf). It appear that Apple firmware only works
 113  * around #3 and with the same fix we use. We may want to
 114  * check if the CPU is using 60x bus mode in which case
 115  * the workaround for errata #4 is useless. Also, we may
 116  * want to explicitely clear HID0_NOPDST as this is not
 117  * needed once we have applied workaround #5 (though it's
 118  * not set by Apple's firmware at least).
 119  */
 120 setup_7400_workarounds:
 121         mfpvr   r3
 122         rlwinm  r3,r3,0,20,31
 123         cmpwi   0,r3,0x0207
 124         ble     1f
 125         blr
 126 setup_7410_workarounds:
 127         mfpvr   r3
 128         rlwinm  r3,r3,0,20,31
 129         cmpwi   0,r3,0x0100
 130         bnelr
 131 1:
 132         mfspr   r11,SPRN_MSSSR0
 133         /* Errata #3: Set L1OPQ_SIZE to 0x10 */
 134         rlwinm  r11,r11,0,9,6
 135         oris    r11,r11,0x0100
 136         /* Errata #4: Set L2MQ_SIZE to 1 (check for MPX mode first ?) */
 137         oris    r11,r11,0x0002
 138         /* Errata #5: Set DRLT_SIZE to 0x01 */
 139         rlwinm  r11,r11,0,5,2
 140         oris    r11,r11,0x0800
 141         sync
 142         mtspr   SPRN_MSSSR0,r11
 143         sync
 144         isync
 145         blr
 146
 147 /* 740/750/7400/7410
 148  * Enable Store Gathering (SGE), Address Brodcast (ABE),
 149  * Branch History Table (BHTE), Branch Target ICache (BTIC)
 150  * Dynamic Power Management (DPM), Speculative (SPD)
 151  * Clear Instruction cache throttling (ICTC)
 152  */
 153 setup_750_7400_hid0:
 154         mfspr   r11,SPRN_HID0
 155         ori     r11,r11,HID0_SGE | HID0_ABE | HID0_BHTE | HID0_BTIC
 156         oris    r11,r11,HID0_DPM@h
 157 BEGIN_FTR_SECTION
 158         xori    r11,r11,HID0_BTIC
 159 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_NO_BTIC)
 160 BEGIN_FTR_SECTION
 161         xoris   r11,r11,HID0_DPM@h      /* disable dynamic power mgmt */
 162 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_NO_DPM)
 163         li      r3,HID0_SPD
 164         andc    r11,r11,r3              /* clear SPD: enable speculative */
 165         li      r3,0
 166         mtspr   SPRN_ICTC,r3            /* Instruction Cache Throttling off */
 167         isync
 168         mtspr   SPRN_HID0,r11
 169         sync
 170         isync
 171         blr
 172
 173 /* 750cx specific
 174  * Looks like we have to disable NAP feature for some PLL settings...
 175  * (waiting for confirmation)
 176  */
 177 setup_750cx:
 178         mfspr   r10, SPRN_HID1
 179         rlwinm  r10,r10,4,28,31
 180         cmpwi   cr0,r10,7
 181         cmpwi   cr1,r10,9
 182         cmpwi   cr2,r10,11
 183         cror    4*cr0+eq,4*cr0+eq,4*cr1+eq
 184         cror    4*cr0+eq,4*cr0+eq,4*cr2+eq
 185         bnelr
 186         lwz     r6,CPU_SPEC_FEATURES(r5)
 187         li      r7,CPU_FTR_CAN_NAP
 188         andc    r6,r6,r7
 189         stw     r6,CPU_SPEC_FEATURES(r5)
 190         blr
 191
 192 /* 750fx specific
 193  */
 194 setup_750fx:
 195         blr
 196
 197 /* MPC 745x
 198  * Enable Store Gathering (SGE), Branch Folding (FOLD)
 199  * Branch History Table (BHTE), Branch Target ICache (BTIC)
 200  * Dynamic Power Management (DPM), Speculative (SPD)
 201  * Ensure our data cache instructions really operate.
 202  * Timebase has to be running or we wouldn't have made it here,
 203  * just ensure we don't disable it.
 204  * Clear Instruction cache throttling (ICTC)
 205  * Enable L2 HW prefetch
 206  */
 207 setup_745x_specifics:
 208         /* We check for the presence of an L3 cache setup by
 209          * the firmware. If any, we disable NAP capability as
 210          * it's known to be bogus on rev 2.1 and earlier
 211          */
 212 BEGIN_FTR_SECTION
 213         mfspr   r11,SPRN_L3CR
 214         andis.  r11,r11,L3CR_L3E@h
 215         beq     1f
 216 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_L3CR)
 217         lwz     r6,CPU_SPEC_FEATURES(r5)
 218         andi.   r0,r6,CPU_FTR_L3_DISABLE_NAP
 219         beq     1f
 220         li      r7,CPU_FTR_CAN_NAP
 221         andc    r6,r6,r7
 222         stw     r6,CPU_SPEC_FEATURES(r5)
 223 1:
 224         mfspr   r11,SPRN_HID0
 225
 226         /* All of the bits we have to set.....
 227          */
 228         ori     r11,r11,HID0_SGE | HID0_FOLD | HID0_BHTE
 229         ori     r11,r11,HID0_LRSTK | HID0_BTIC
 230         oris    r11,r11,HID0_DPM@h
 231 BEGIN_FTR_SECTION
 232         xori    r11,r11,HID0_BTIC
 233 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_NO_BTIC)
 234 BEGIN_FTR_SECTION
 235         xoris   r11,r11,HID0_DPM@h      /* disable dynamic power mgmt */
 236 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_NO_DPM)
 237
 238         /* All of the bits we have to clear....
 239          */
 240         li      r3,HID0_SPD | HID0_NOPDST | HID0_NOPTI
 241         andc    r11,r11,r3              /* clear SPD: enable speculative */
 242         li      r3,0
 243
 244         mtspr   SPRN_ICTC,r3            /* Instruction Cache Throttling off */
 245         isync
 246         mtspr   SPRN_HID0,r11
 247         sync
 248         isync
 249
 250         /* Enable L2 HW prefetch, if L2 is enabled
 251          */
 252         mfspr   r3,SPRN_L2CR
 253         andis.  r3,r3,L2CR_L2E@h
 254         beqlr
 255         mfspr   r3,SPRN_MSSCR0
 256         ori     r3,r3,3
 257         sync
 258         mtspr   SPRN_MSSCR0,r3
 259         sync
 260         isync
 261         blr
 262
 263 /*
 264  * Initialize the FPU registers. This is needed to work around an errata
 265  * in some 750 cpus where using a not yet initialized FPU register after
 266  * power on reset may hang the CPU
 267  */
 268 _GLOBAL(__init_fpu_registers)
 269         mfmsr   r10
 270         ori     r11,r10,MSR_FP
 271         mtmsr   r11
 272         isync
 273         addis   r9,r3,empty_zero_page@ha
 274         addi    r9,r9,empty_zero_page@l
 275         REST_32FPRS(0,r9)
 276         sync
 277         mtmsr   r10
 278         isync
 279         blr
 280
 281
 282 /* Definitions for the table use to save CPU states */
 283 #define CS_HID0         0
 284 #define CS_HID1         4
 285 #define CS_HID2         8
 286 #define CS_MSSCR0       12
 287 #define CS_MSSSR0       16
 288 #define CS_ICTRL        20
 289 #define CS_LDSTCR       24
 290 #define CS_LDSTDB       28
 291 #define CS_SIZE         32
 292
 293         .data
 294         .balign L1_CACHE_BYTES
 295 cpu_state_storage:
 296         .space  CS_SIZE
 297         .balign L1_CACHE_BYTES,0
 298         .text
 299
 300 /* Called in normal context to backup CPU 0 state. This
 301  * does not include cache settings. This function is also
 302  * called for machine sleep. This does not include the MMU
 303  * setup, BATs, etc... but rather the "special" registers
 304  * like HID0, HID1, MSSCR0, etc...
 305  */
 306 _GLOBAL(__save_cpu_setup)
 307         /* Some CR fields are volatile, we back it up all */
 308         mfcr    r7
 309
 310         /* Get storage ptr */
 311         lis     r5,cpu_state_storage@h
 312         ori     r5,r5,cpu_state_storage@l
 313
 314         /* Save HID0 (common to all CONFIG_6xx cpus) */
 315         mfspr   r3,SPRN_HID0
 316         stw     r3,CS_HID0(r5)
 317
 318         /* Now deal with CPU type dependent registers */
 319         mfspr   r3,SPRN_PVR
 320         srwi    r3,r3,16
 321         cmplwi  cr0,r3,0x8000   /* 7450 */
 322         cmplwi  cr1,r3,0x000c   /* 7400 */
 323         cmplwi  cr2,r3,0x800c   /* 7410 */
 324         cmplwi  cr3,r3,0x8001   /* 7455 */
 325         cmplwi  cr4,r3,0x8002   /* 7457 */
 326         cmplwi  cr5,r3,0x8003   /* 7447A */
 327         cmplwi  cr6,r3,0x7000   /* 750FX */
 328         cmplwi  cr7,r3,0x8004   /* 7448 */
 329         /* cr1 is 7400 || 7410 */
 330         cror    4*cr1+eq,4*cr1+eq,4*cr2+eq
 331         /* cr0 is 74xx */
 332         cror    4*cr0+eq,4*cr0+eq,4*cr3+eq
 333         cror    4*cr0+eq,4*cr0+eq,4*cr4+eq
 334         cror    4*cr0+eq,4*cr0+eq,4*cr1+eq
 335         cror    4*cr0+eq,4*cr0+eq,4*cr5+eq
 336         cror    4*cr0+eq,4*cr0+eq,4*cr7+eq
 337         bne     1f
 338         /* Backup 74xx specific regs */
 339         mfspr   r4,SPRN_MSSCR0
 340         stw     r4,CS_MSSCR0(r5)
 341         mfspr   r4,SPRN_MSSSR0
 342         stw     r4,CS_MSSSR0(r5)
 343         beq     cr1,1f
 344         /* Backup 745x specific registers */
 345         mfspr   r4,SPRN_HID1
 346         stw     r4,CS_HID1(r5)
 347         mfspr   r4,SPRN_ICTRL
 348         stw     r4,CS_ICTRL(r5)
 349         mfspr   r4,SPRN_LDSTCR
 350         stw     r4,CS_LDSTCR(r5)
 351         mfspr   r4,SPRN_LDSTDB
 352         stw     r4,CS_LDSTDB(r5)
 353 1:
 354         bne     cr6,1f
 355         /* Backup 750FX specific registers */
 356         mfspr   r4,SPRN_HID1
 357         stw     r4,CS_HID1(r5)
 358         /* If rev 2.x, backup HID2 */
 359         mfspr   r3,SPRN_PVR
 360         andi.   r3,r3,0xff00
 361         cmpwi   cr0,r3,0x0200
 362         bne     1f
 363         mfspr   r4,SPRN_HID2
 364         stw     r4,CS_HID2(r5)
 365 1:
 366         mtcr    r7
 367         blr
 368
 369 /* Called with no MMU context (typically MSR:IR/DR off) to
 370  * restore CPU state as backed up by the previous
 371  * function. This does not include cache setting
 372  */
 373 _GLOBAL(__restore_cpu_setup)
 374         /* Some CR fields are volatile, we back it up all */
 375         mfcr    r7
 376
 377         /* Get storage ptr */
 378         lis     r5,(cpu_state_storage-KERNELBASE)@h
 379         ori     r5,r5,cpu_state_storage@l
 380
 381         /* Restore HID0 */
 382         lwz     r3,CS_HID0(r5)
 383         sync
 384         isync
 385         mtspr   SPRN_HID0,r3
 386         sync
 387         isync
 388
 389         /* Now deal with CPU type dependent registers */
 390         mfspr   r3,SPRN_PVR
 391         srwi    r3,r3,16
 392         cmplwi  cr0,r3,0x8000   /* 7450 */
 393         cmplwi  cr1,r3,0x000c   /* 7400 */
 394         cmplwi  cr2,r3,0x800c   /* 7410 */
 395         cmplwi  cr3,r3,0x8001   /* 7455 */
 396         cmplwi  cr4,r3,0x8002   /* 7457 */
 397         cmplwi  cr5,r3,0x8003   /* 7447A */
 398         cmplwi  cr6,r3,0x7000   /* 750FX */
 399         cmplwi  cr7,r3,0x8004   /* 7448 */
 400         /* cr1 is 7400 || 7410 */
 401         cror    4*cr1+eq,4*cr1+eq,4*cr2+eq
 402         /* cr0 is 74xx */
 403         cror    4*cr0+eq,4*cr0+eq,4*cr3+eq
 404         cror    4*cr0+eq,4*cr0+eq,4*cr4+eq
 405         cror    4*cr0+eq,4*cr0+eq,4*cr1+eq
 406         cror    4*cr0+eq,4*cr0+eq,4*cr5+eq
 407         cror    4*cr0+eq,4*cr0+eq,4*cr7+eq
 408         bne     2f
 409         /* Restore 74xx specific regs */
 410         lwz     r4,CS_MSSCR0(r5)
 411         sync
 412         mtspr   SPRN_MSSCR0,r4
 413         sync
 414         isync
 415         lwz     r4,CS_MSSSR0(r5)
 416         sync
 417         mtspr   SPRN_MSSSR0,r4
 418         sync
 419         isync
 420         bne     cr2,1f
 421         /* Clear 7410 L2CR2 */
 422         li      r4,0
 423         mtspr   SPRN_L2CR2,r4
 424 1:      beq     cr1,2f
 425         /* Restore 745x specific registers */
 426         lwz     r4,CS_HID1(r5)
 427         sync
 428         mtspr   SPRN_HID1,r4
 429         isync
 430         sync
 431         lwz     r4,CS_ICTRL(r5)
 432         sync
 433         mtspr   SPRN_ICTRL,r4
 434         isync
 435         sync
 436         lwz     r4,CS_LDSTCR(r5)
 437         sync
 438         mtspr   SPRN_LDSTCR,r4
 439         isync
 440         sync
 441         lwz     r4,CS_LDSTDB(r5)
 442         sync
 443         mtspr   SPRN_LDSTDB,r4
 444         isync
 445         sync
 446 2:      bne     cr6,1f
 447         /* Restore 750FX specific registers
 448          * that is restore HID2 on rev 2.x and PLL config & switch
 449          * to PLL 0 on all
 450          */
 451         /* If rev 2.x, restore HID2 with low voltage bit cleared */
 452         mfspr   r3,SPRN_PVR
 453         andi.   r3,r3,0xff00
 454         cmpwi   cr0,r3,0x0200
 455         bne     4f
 456         lwz     r4,CS_HID2(r5)
 457         rlwinm  r4,r4,0,19,17
 458         mtspr   SPRN_HID2,r4
 459         sync
 460 4:
 461         lwz     r4,CS_HID1(r5)
 462         rlwinm  r5,r4,0,16,14
 463         mtspr   SPRN_HID1,r5
 464                 /* Wait for PLL to stabilize */
 465         mftbl   r5
 466 3:      mftbl   r6
 467         sub     r6,r6,r5
 468         cmplwi  cr0,r6,10000
 469         ble     3b
 470         /* Setup final PLL */
 471         mtspr   SPRN_HID1,r4
 472 1:
 473         mtcr    r7
 474         blr
 475