[ARM] 4423/1: add ATAGS support
[linux-2.6.git] / arch / arm / kernel / head.S
1 /*
2  *  linux/arch/arm/kernel/head.S
3  *
4  *  Copyright (C) 1994-2002 Russell King
5  *  Copyright (c) 2003 ARM Limited
6  *  All Rights Reserved
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
10  * published by the Free Software Foundation.
11  *
12  *  Kernel startup code for all 32-bit CPUs
13  */
14 #include <linux/linkage.h>
15 #include <linux/init.h>
16
17 #include <asm/assembler.h>
18 #include <asm/domain.h>
19 #include <asm/ptrace.h>
20 #include <asm/asm-offsets.h>
21 #include <asm/memory.h>
22 #include <asm/thread_info.h>
23 #include <asm/system.h>
24
25 #if (PHYS_OFFSET & 0x001fffff)
26 #error "PHYS_OFFSET must be at an even 2MiB boundary!"
27 #endif
28
29 #define KERNEL_RAM_VADDR        (PAGE_OFFSET + TEXT_OFFSET)
30 #define KERNEL_RAM_PADDR        (PHYS_OFFSET + TEXT_OFFSET)
31
32 #define ATAG_CORE 0x54410001
33 #define ATAG_CORE_SIZE ((2*4 + 3*4) >> 2)
34
35
36 /*
37  * swapper_pg_dir is the virtual address of the initial page table.
38  * We place the page tables 16K below KERNEL_RAM_VADDR.  Therefore, we must
39  * make sure that KERNEL_RAM_VADDR is correctly set.  Currently, we expect
40  * the least significant 16 bits to be 0x8000, but we could probably
41  * relax this restriction to KERNEL_RAM_VADDR >= PAGE_OFFSET + 0x4000.
42  */
43 #if (KERNEL_RAM_VADDR & 0xffff) != 0x8000
44 #error KERNEL_RAM_VADDR must start at 0xXXXX8000
45 #endif
46
47         .globl  swapper_pg_dir
48         .equ    swapper_pg_dir, KERNEL_RAM_VADDR - 0x4000
49
50         .macro  pgtbl, rd
51         ldr     \rd, =(KERNEL_RAM_PADDR - 0x4000)
52         .endm
53
54 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
55 #define KERNEL_START    XIP_VIRT_ADDR(CONFIG_XIP_PHYS_ADDR)
56 #define KERNEL_END      _edata_loc
57 #else
58 #define KERNEL_START    KERNEL_RAM_VADDR
59 #define KERNEL_END      _end
60 #endif
61
62 /*
63  * Kernel startup entry point.
64  * ---------------------------
65  *
66  * This is normally called from the decompressor code.  The requirements
67  * are: MMU = off, D-cache = off, I-cache = dont care, r0 = 0,
68  * r1 = machine nr, r2 = atags pointer.
69  *
70  * This code is mostly position independent, so if you link the kernel at
71  * 0xc0008000, you call this at __pa(0xc0008000).
72  *
73  * See linux/arch/arm/tools/mach-types for the complete list of machine
74  * numbers for r1.
75  *
76  * We're trying to keep crap to a minimum; DO NOT add any machine specific
77  * crap here - that's what the boot loader (or in extreme, well justified
78  * circumstances, zImage) is for.
79  */
80         .section ".text.head", "ax"
81         .type   stext, %function
82 ENTRY(stext)
83         msr     cpsr_c, #PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE @ ensure svc mode
84                                                 @ and irqs disabled
85         mrc     p15, 0, r9, c0, c0              @ get processor id
86         bl      __lookup_processor_type         @ r5=procinfo r9=cpuid
87         movs    r10, r5                         @ invalid processor (r5=0)?
88         beq     __error_p                       @ yes, error 'p'
89         bl      __lookup_machine_type           @ r5=machinfo
90         movs    r8, r5                          @ invalid machine (r5=0)?
91         beq     __error_a                       @ yes, error 'a'
92         bl      __vet_atags
93         bl      __create_page_tables
94
95         /*
96          * The following calls CPU specific code in a position independent
97          * manner.  See arch/arm/mm/proc-*.S for details.  r10 = base of
98          * xxx_proc_info structure selected by __lookup_machine_type
99          * above.  On return, the CPU will be ready for the MMU to be
100          * turned on, and r0 will hold the CPU control register value.
101          */
102         ldr     r13, __switch_data              @ address to jump to after
103                                                 @ mmu has been enabled
104         adr     lr, __enable_mmu                @ return (PIC) address
105         add     pc, r10, #PROCINFO_INITFUNC
106
107 #if defined(CONFIG_SMP)
108         .type   secondary_startup, #function
109 ENTRY(secondary_startup)
110         /*
111          * Common entry point for secondary CPUs.
112          *
113          * Ensure that we're in SVC mode, and IRQs are disabled.  Lookup
114          * the processor type - there is no need to check the machine type
115          * as it has already been validated by the primary processor.
116          */
117         msr     cpsr_c, #PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE
118         mrc     p15, 0, r9, c0, c0              @ get processor id
119         bl      __lookup_processor_type
120         movs    r10, r5                         @ invalid processor?
121         moveq   r0, #'p'                        @ yes, error 'p'
122         beq     __error
123
124         /*
125          * Use the page tables supplied from  __cpu_up.
126          */
127         adr     r4, __secondary_data
128         ldmia   r4, {r5, r7, r13}               @ address to jump to after
129         sub     r4, r4, r5                      @ mmu has been enabled
130         ldr     r4, [r7, r4]                    @ get secondary_data.pgdir
131         adr     lr, __enable_mmu                @ return address
132         add     pc, r10, #PROCINFO_INITFUNC     @ initialise processor
133                                                 @ (return control reg)
134
135         /*
136          * r6  = &secondary_data
137          */
138 ENTRY(__secondary_switched)
139         ldr     sp, [r7, #4]                    @ get secondary_data.stack
140         mov     fp, #0
141         b       secondary_start_kernel
142
143         .type   __secondary_data, %object
144 __secondary_data:
145         .long   .
146         .long   secondary_data
147         .long   __secondary_switched
148 #endif /* defined(CONFIG_SMP) */
149
150
151
152 /*
153  * Setup common bits before finally enabling the MMU.  Essentially
154  * this is just loading the page table pointer and domain access
155  * registers.
156  */
157         .type   __enable_mmu, %function
158 __enable_mmu:
159 #ifdef CONFIG_ALIGNMENT_TRAP
160         orr     r0, r0, #CR_A
161 #else
162         bic     r0, r0, #CR_A
163 #endif
164 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
165         bic     r0, r0, #CR_C
166 #endif
167 #ifdef CONFIG_CPU_BPREDICT_DISABLE
168         bic     r0, r0, #CR_Z
169 #endif
170 #ifdef CONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
171         bic     r0, r0, #CR_I
172 #endif
173         mov     r5, #(domain_val(DOMAIN_USER, DOMAIN_MANAGER) | \
174                       domain_val(DOMAIN_KERNEL, DOMAIN_MANAGER) | \
175                       domain_val(DOMAIN_TABLE, DOMAIN_MANAGER) | \
176                       domain_val(DOMAIN_IO, DOMAIN_CLIENT))
177         mcr     p15, 0, r5, c3, c0, 0           @ load domain access register
178         mcr     p15, 0, r4, c2, c0, 0           @ load page table pointer
179         b       __turn_mmu_on
180
181 /*
182  * Enable the MMU.  This completely changes the structure of the visible
183  * memory space.  You will not be able to trace execution through this.
184  * If you have an enquiry about this, *please* check the linux-arm-kernel
185  * mailing list archives BEFORE sending another post to the list.
186  *
187  *  r0  = cp#15 control register
188  *  r13 = *virtual* address to jump to upon completion
189  *
190  * other registers depend on the function called upon completion
191  */
192         .align  5
193         .type   __turn_mmu_on, %function
194 __turn_mmu_on:
195         mov     r0, r0
196         mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ write control reg
197         mrc     p15, 0, r3, c0, c0, 0           @ read id reg
198         mov     r3, r3
199         mov     r3, r3
200         mov     pc, r13
201
202
203
204 /*
205  * Setup the initial page tables.  We only setup the barest
206  * amount which are required to get the kernel running, which
207  * generally means mapping in the kernel code.
208  *
209  * r8  = machinfo
210  * r9  = cpuid
211  * r10 = procinfo
212  *
213  * Returns:
214  *  r0, r3, r6, r7 corrupted
215  *  r4 = physical page table address
216  */
217         .type   __create_page_tables, %function
218 __create_page_tables:
219         pgtbl   r4                              @ page table address
220
221         /*
222          * Clear the 16K level 1 swapper page table
223          */
224         mov     r0, r4
225         mov     r3, #0
226         add     r6, r0, #0x4000
227 1:      str     r3, [r0], #4
228         str     r3, [r0], #4
229         str     r3, [r0], #4
230         str     r3, [r0], #4
231         teq     r0, r6
232         bne     1b
233
234         ldr     r7, [r10, #PROCINFO_MM_MMUFLAGS] @ mm_mmuflags
235
236         /*
237          * Create identity mapping for first MB of kernel to
238          * cater for the MMU enable.  This identity mapping
239          * will be removed by paging_init().  We use our current program
240          * counter to determine corresponding section base address.
241          */
242         mov     r6, pc, lsr #20                 @ start of kernel section
243         orr     r3, r7, r6, lsl #20             @ flags + kernel base
244         str     r3, [r4, r6, lsl #2]            @ identity mapping
245
246         /*
247          * Now setup the pagetables for our kernel direct
248          * mapped region.
249          */
250         add     r0, r4,  #(KERNEL_START & 0xff000000) >> 18
251         str     r3, [r0, #(KERNEL_START & 0x00f00000) >> 18]!
252         ldr     r6, =(KERNEL_END - 1)
253         add     r0, r0, #4
254         add     r6, r4, r6, lsr #18
255 1:      cmp     r0, r6
256         add     r3, r3, #1 << 20
257         strls   r3, [r0], #4
258         bls     1b
259
260 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
261         /*
262          * Map some ram to cover our .data and .bss areas.
263          */
264         orr     r3, r7, #(KERNEL_RAM_PADDR & 0xff000000)
265         .if     (KERNEL_RAM_PADDR & 0x00f00000)
266         orr     r3, r3, #(KERNEL_RAM_PADDR & 0x00f00000)
267         .endif
268         add     r0, r4,  #(KERNEL_RAM_VADDR & 0xff000000) >> 18
269         str     r3, [r0, #(KERNEL_RAM_VADDR & 0x00f00000) >> 18]!
270         ldr     r6, =(_end - 1)
271         add     r0, r0, #4
272         add     r6, r4, r6, lsr #18
273 1:      cmp     r0, r6
274         add     r3, r3, #1 << 20
275         strls   r3, [r0], #4
276         bls     1b
277 #endif
278
279         /*
280          * Then map first 1MB of ram in case it contains our boot params.
281          */
282         add     r0, r4, #PAGE_OFFSET >> 18
283         orr     r6, r7, #(PHYS_OFFSET & 0xff000000)
284         .if     (PHYS_OFFSET & 0x00f00000)
285         orr     r6, r6, #(PHYS_OFFSET & 0x00f00000)
286         .endif
287         str     r6, [r0]
288
289 #ifdef CONFIG_DEBUG_LL
290         ldr     r7, [r10, #PROCINFO_IO_MMUFLAGS] @ io_mmuflags
291         /*
292          * Map in IO space for serial debugging.
293          * This allows debug messages to be output
294          * via a serial console before paging_init.
295          */
296         ldr     r3, [r8, #MACHINFO_PGOFFIO]
297         add     r0, r4, r3
298         rsb     r3, r3, #0x4000                 @ PTRS_PER_PGD*sizeof(long)
299         cmp     r3, #0x0800                     @ limit to 512MB
300         movhi   r3, #0x0800
301         add     r6, r0, r3
302         ldr     r3, [r8, #MACHINFO_PHYSIO]
303         orr     r3, r3, r7
304 1:      str     r3, [r0], #4
305         add     r3, r3, #1 << 20
306         teq     r0, r6
307         bne     1b
308 #if defined(CONFIG_ARCH_NETWINDER) || defined(CONFIG_ARCH_CATS)
309         /*
310          * If we're using the NetWinder or CATS, we also need to map
311          * in the 16550-type serial port for the debug messages
312          */
313         add     r0, r4, #0xff000000 >> 18
314         orr     r3, r7, #0x7c000000
315         str     r3, [r0]
316 #endif
317 #ifdef CONFIG_ARCH_RPC
318         /*
319          * Map in screen at 0x02000000 & SCREEN2_BASE
320          * Similar reasons here - for debug.  This is
321          * only for Acorn RiscPC architectures.
322          */
323         add     r0, r4, #0x02000000 >> 18
324         orr     r3, r7, #0x02000000
325         str     r3, [r0]
326         add     r0, r4, #0xd8000000 >> 18
327         str     r3, [r0]
328 #endif
329 #endif
330         mov     pc, lr
331         .ltorg
332
333 #include "head-common.S"