arch/powerpc/kernel/head_32.S

   1 /*
   2  *  PowerPC version
   3  *    Copyright (C) 1995-1996 Gary Thomas (gdt@linuxppc.org)
   4  *
   5  *  Rewritten by Cort Dougan (cort@cs.nmt.edu) for PReP
   6  *    Copyright (C) 1996 Cort Dougan <cort@cs.nmt.edu>
   7  *  Adapted for Power Macintosh by Paul Mackerras.
   8  *  Low-level exception handlers and MMU support
   9  *  rewritten by Paul Mackerras.
  10  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras.
  11  *  MPC8xx modifications Copyright (C) 1997 Dan Malek (dmalek@jlc.net).
  12  *  Amiga/APUS changes by Jesper Skov (jskov@cygnus.co.uk).
  13  *
  14  *  This file contains the low-level support and setup for the
  15  *  PowerPC platform, including trap and interrupt dispatch.
  16  *  (The PPC 8xx embedded CPUs use head_8xx.S instead.)
  17  *
  18  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
  19  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
  20  *  as published by the Free Software Foundation; either version
  21  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
  22  *
  23  */
  24
  25 #include <linux/config.h>
  26 #include <asm/reg.h>
  27 #include <asm/page.h>
  28 #include <asm/mmu.h>
  29 #include <asm/pgtable.h>
  30 #include <asm/cputable.h>
  31 #include <asm/cache.h>
  32 #include <asm/thread_info.h>
  33 #include <asm/ppc_asm.h>
  34 #include <asm/asm-offsets.h>
  35
  36 #ifdef CONFIG_APUS
  37 #include <asm/amigappc.h>
  38 #endif
  39
  40 /* 601 only have IBAT; cr0.eq is set on 601 when using this macro */
  41 #define LOAD_BAT(n, reg, RA, RB)        \
  42         /* see the comment for clear_bats() -- Cort */ \
  43         li      RA,0;                   \
  44         mtspr   SPRN_IBAT##n##U,RA;     \
  45         mtspr   SPRN_DBAT##n##U,RA;     \
  46         lwz     RA,(n*16)+0(reg);       \
  47         lwz     RB,(n*16)+4(reg);       \
  48         mtspr   SPRN_IBAT##n##U,RA;     \
  49         mtspr   SPRN_IBAT##n##L,RB;     \
  50         beq     1f;                     \
  51         lwz     RA,(n*16)+8(reg);       \
  52         lwz     RB,(n*16)+12(reg);      \
  53         mtspr   SPRN_DBAT##n##U,RA;     \
  54         mtspr   SPRN_DBAT##n##L,RB;     \
  55 1:
  56
  57         .text
  58         .stabs  "arch/powerpc/kernel/",N_SO,0,0,0f
  59         .stabs  "head_32.S",N_SO,0,0,0f
  60 0:
  61         .globl  _stext
  62 _stext:
  63
  64 /*
  65  * _start is defined this way because the XCOFF loader in the OpenFirmware
  66  * on the powermac expects the entry point to be a procedure descriptor.
  67  */
  68         .text
  69         .globl  _start
  70 _start:
  71         /*
  72          * These are here for legacy reasons, the kernel used to
  73          * need to look like a coff function entry for the pmac
  74          * but we're always started by some kind of bootloader now.
  75          *  -- Cort
  76          */
  77         nop     /* used by __secondary_hold on prep (mtx) and chrp smp */
  78         nop     /* used by __secondary_hold on prep (mtx) and chrp smp */
  79         nop
  80
  81 /* PMAC
  82  * Enter here with the kernel text, data and bss loaded starting at
  83  * 0, running with virtual == physical mapping.
  84  * r5 points to the prom entry point (the client interface handler
  85  * address).  Address translation is turned on, with the prom
  86  * managing the hash table.  Interrupts are disabled.  The stack
  87  * pointer (r1) points to just below the end of the half-meg region
  88  * from 0x380000 - 0x400000, which is mapped in already.
  89  *
  90  * If we are booted from MacOS via BootX, we enter with the kernel
  91  * image loaded somewhere, and the following values in registers:
  92  *  r3: 'BooX' (0x426f6f58)
  93  *  r4: virtual address of boot_infos_t
  94  *  r5: 0
  95  *
  96  * APUS
  97  *   r3: 'APUS'
  98  *   r4: physical address of memory base
  99  *   Linux/m68k style BootInfo structure at &_end.
 100  *
 101  * PREP
 102  * This is jumped to on prep systems right after the kernel is relocated
 103  * to its proper place in memory by the boot loader.  The expected layout
 104  * of the regs is:
 105  *   r3: ptr to residual data
 106  *   r4: initrd_start or if no initrd then 0
 107  *   r5: initrd_end - unused if r4 is 0
 108  *   r6: Start of command line string
 109  *   r7: End of command line string
 110  *
 111  * This just gets a minimal mmu environment setup so we can call
 112  * start_here() to do the real work.
 113  * -- Cort
 114  */
 115
 116         .globl  __start
 117 __start:
 118 /*
 119  * We have to do any OF calls before we map ourselves to KERNELBASE,
 120  * because OF may have I/O devices mapped into that area
 121  * (particularly on CHRP).
 122  */
 123         cmpwi   0,r5,0
 124         beq     1f
 125         bl      prom_init
 126         trap
 127
 128 1:      mr      r31,r3                  /* save parameters */
 129         mr      r30,r4
 130         li      r24,0                   /* cpu # */
 131
 132 /*
 133  * early_init() does the early machine identification and does
 134  * the necessary low-level setup and clears the BSS
 135  *  -- Cort <cort@fsmlabs.com>
 136  */
 137         bl      early_init
 138
 139 #ifdef CONFIG_APUS
 140 /* On APUS the __va/__pa constants need to be set to the correct
 141  * values before continuing.
 142  */
 143         mr      r4,r30
 144         bl      fix_mem_constants
 145 #endif /* CONFIG_APUS */
 146
 147 /* Switch MMU off, clear BATs and flush TLB. At this point, r3 contains
 148  * the physical address we are running at, returned by early_init()
 149  */
 150         bl      mmu_off
 151 __after_mmu_off:
 152         bl      clear_bats
 153         bl      flush_tlbs
 154
 155         bl      initial_bats
 156
 157 /*
 158  * Call setup_cpu for CPU 0 and initialize 6xx Idle
 159  */
 160         bl      reloc_offset
 161         li      r24,0                   /* cpu# */
 162         bl      call_setup_cpu          /* Call setup_cpu for this CPU */
 163 #ifdef CONFIG_6xx
 164         bl      reloc_offset
 165         bl      init_idle_6xx
 166 #endif /* CONFIG_6xx */
 167
 168
 169 #ifndef CONFIG_APUS
 170 /*
 171  * We need to run with _start at physical address 0.
 172  * On CHRP, we are loaded at 0x10000 since OF on CHRP uses
 173  * the exception vectors at 0 (and therefore this copy
 174  * overwrites OF's exception vectors with our own).
 175  * The MMU is off at this point.
 176  */
 177         bl      reloc_offset
 178         mr      r26,r3
 179         addis   r4,r3,KERNELBASE@h      /* current address of _start */
 180         cmpwi   0,r4,0                  /* are we already running at 0? */
 181         bne     relocate_kernel
 182 #endif /* CONFIG_APUS */
 183 /*
 184  * we now have the 1st 16M of ram mapped with the bats.
 185  * prep needs the mmu to be turned on here, but pmac already has it on.
 186  * this shouldn't bother the pmac since it just gets turned on again
 187  * as we jump to our code at KERNELBASE. -- Cort
 188  * Actually no, pmac doesn't have it on any more. BootX enters with MMU
 189  * off, and in other cases, we now turn it off before changing BATs above.
 190  */
 191 turn_on_mmu:
 192         mfmsr   r0
 193         ori     r0,r0,MSR_DR|MSR_IR
 194         mtspr   SPRN_SRR1,r0
 195         lis     r0,start_here@h
 196         ori     r0,r0,start_here@l
 197         mtspr   SPRN_SRR0,r0
 198         SYNC
 199         RFI                             /* enables MMU */
 200
 201 /*
 202  * We need __secondary_hold as a place to hold the other cpus on
 203  * an SMP machine, even when we are running a UP kernel.
 204  */
 205         . = 0xc0                        /* for prep bootloader */
 206         li      r3,1                    /* MTX only has 1 cpu */
 207         .globl  __secondary_hold
 208 __secondary_hold:
 209         /* tell the master we're here */
 210         stw     r3,__secondary_hold_acknowledge@l(0)
 211 #ifdef CONFIG_SMP
 212 100:    lwz     r4,0(0)
 213         /* wait until we're told to start */
 214         cmpw    0,r4,r3
 215         bne     100b
 216         /* our cpu # was at addr 0 - go */
 217         mr      r24,r3                  /* cpu # */
 218         b       __secondary_start
 219 #else
 220         b       .
 221 #endif /* CONFIG_SMP */
 222
 223         .globl  __secondary_hold_spinloop
 224 __secondary_hold_spinloop:
 225         .long   0
 226         .globl  __secondary_hold_acknowledge
 227 __secondary_hold_acknowledge:
 228         .long   -1
 229
 230 /*
 231  * Exception entry code.  This code runs with address translation
 232  * turned off, i.e. using physical addresses.
 233  * We assume sprg3 has the physical address of the current
 234  * task's thread_struct.
 235  */
 236 #define EXCEPTION_PROLOG        \
 237         mtspr   SPRN_SPRG0,r10; \
 238         mtspr   SPRN_SPRG1,r11; \
 239         mfcr    r10;            \
 240         EXCEPTION_PROLOG_1;     \
 241         EXCEPTION_PROLOG_2
 242
 243 #define EXCEPTION_PROLOG_1      \
 244         mfspr   r11,SPRN_SRR1;          /* check whether user or kernel */ \
 245         andi.   r11,r11,MSR_PR; \
 246         tophys(r11,r1);                 /* use tophys(r1) if kernel */ \
 247         beq     1f;             \
 248         mfspr   r11,SPRN_SPRG3; \
 249         lwz     r11,THREAD_INFO-THREAD(r11);    \
 250         addi    r11,r11,THREAD_SIZE;    \
 251         tophys(r11,r11);        \
 252 1:      subi    r11,r11,INT_FRAME_SIZE  /* alloc exc. frame */
 253
 254
 255 #define EXCEPTION_PROLOG_2      \
 256         CLR_TOP32(r11);         \
 257         stw     r10,_CCR(r11);          /* save registers */ \
 258         stw     r12,GPR12(r11); \
 259         stw     r9,GPR9(r11);   \
 260         mfspr   r10,SPRN_SPRG0; \
 261         stw     r10,GPR10(r11); \
 262         mfspr   r12,SPRN_SPRG1; \
 263         stw     r12,GPR11(r11); \
 264         mflr    r10;            \
 265         stw     r10,_LINK(r11); \
 266         mfspr   r12,SPRN_SRR0;  \
 267         mfspr   r9,SPRN_SRR1;   \
 268         stw     r1,GPR1(r11);   \
 269         stw     r1,0(r11);      \
 270         tovirt(r1,r11);                 /* set new kernel sp */ \
 271         li      r10,MSR_KERNEL & ~(MSR_IR|MSR_DR); /* can take exceptions */ \
 272         MTMSRD(r10);                    /* (except for mach check in rtas) */ \
 273         stw     r0,GPR0(r11);   \
 274         lis     r10,0x7265;             /* put exception frame marker */ \
 275         addi    r10,r10,0x6773; \
 276         stw     r10,8(r11);     \
 277         SAVE_4GPRS(3, r11);     \
 278         SAVE_2GPRS(7, r11)
 279
 280 /*
 281  * Note: code which follows this uses cr0.eq (set if from kernel),
 282  * r11, r12 (SRR0), and r9 (SRR1).
 283  *
 284  * Note2: once we have set r1 we are in a position to take exceptions
 285  * again, and we could thus set MSR:RI at that point.
 286  */
 287
 288 /*
 289  * Exception vectors.
 290  */
 291 #define EXCEPTION(n, label, hdlr, xfer)         \
 292         . = n;                                  \
 293 label:                                          \
 294         EXCEPTION_PROLOG;                       \
 295         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD;     \
 296         xfer(n, hdlr)
 297
 298 #define EXC_XFER_TEMPLATE(n, hdlr, trap, copyee, tfer, ret)     \
 299         li      r10,trap;                                       \
 300         stw     r10,_TRAP(r11);                                 \
 301         li      r10,MSR_KERNEL;                                 \
 302         copyee(r10, r9);                                        \
 303         bl      tfer;                                           \
 304 i##n:                                                           \
 305         .long   hdlr;                                           \
 306         .long   ret
 307
 308 #define COPY_EE(d, s)           rlwimi d,s,0,16,16
 309 #define NOCOPY(d, s)
 310
 311 #define EXC_XFER_STD(n, hdlr)           \
 312         EXC_XFER_TEMPLATE(n, hdlr, n, NOCOPY, transfer_to_handler_full, \
 313                           ret_from_except_full)
 314
 315 #define EXC_XFER_LITE(n, hdlr)          \
 316         EXC_XFER_TEMPLATE(n, hdlr, n+1, NOCOPY, transfer_to_handler, \
 317                           ret_from_except)
 318
 319 #define EXC_XFER_EE(n, hdlr)            \
 320         EXC_XFER_TEMPLATE(n, hdlr, n, COPY_EE, transfer_to_handler_full, \
 321                           ret_from_except_full)
 322
 323 #define EXC_XFER_EE_LITE(n, hdlr)       \
 324         EXC_XFER_TEMPLATE(n, hdlr, n+1, COPY_EE, transfer_to_handler, \
 325                           ret_from_except)
 326
 327 /* System reset */
 328 /* core99 pmac starts the seconary here by changing the vector, and
 329    putting it back to what it was (unknown_exception) when done.  */
 330 #if defined(CONFIG_GEMINI) && defined(CONFIG_SMP)
 331         . = 0x100
 332         b       __secondary_start_gemini
 333 #else
 334         EXCEPTION(0x100, Reset, unknown_exception, EXC_XFER_STD)
 335 #endif
 336
 337 /* Machine check */
 338 /*
 339  * On CHRP, this is complicated by the fact that we could get a
 340  * machine check inside RTAS, and we have no guarantee that certain
 341  * critical registers will have the values we expect.  The set of
 342  * registers that might have bad values includes all the GPRs
 343  * and all the BATs.  We indicate that we are in RTAS by putting
 344  * a non-zero value, the address of the exception frame to use,
 345  * in SPRG2.  The machine check handler checks SPRG2 and uses its
 346  * value if it is non-zero.  If we ever needed to free up SPRG2,
 347  * we could use a field in the thread_info or thread_struct instead.
 348  * (Other exception handlers assume that r1 is a valid kernel stack
 349  * pointer when we take an exception from supervisor mode.)
 350  *      -- paulus.
 351  */
 352         . = 0x200
 353         mtspr   SPRN_SPRG0,r10
 354         mtspr   SPRN_SPRG1,r11
 355         mfcr    r10
 356 #ifdef CONFIG_PPC_CHRP
 357         mfspr   r11,SPRN_SPRG2
 358         cmpwi   0,r11,0
 359         bne     7f
 360 #endif /* CONFIG_PPC_CHRP */
 361         EXCEPTION_PROLOG_1
 362 7:      EXCEPTION_PROLOG_2
 363         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 364 #ifdef CONFIG_PPC_CHRP
 365         mfspr   r4,SPRN_SPRG2
 366         cmpwi   cr1,r4,0
 367         bne     cr1,1f
 368 #endif
 369         EXC_XFER_STD(0x200, machine_check_exception)
 370 #ifdef CONFIG_PPC_CHRP
 371 1:      b       machine_check_in_rtas
 372 #endif
 373
 374 /* Data access exception. */
 375         . = 0x300
 376 DataAccess:
 377         EXCEPTION_PROLOG
 378         mfspr   r10,SPRN_DSISR
 379         andis.  r0,r10,0xa470           /* weird error? */
 380         bne     1f                      /* if not, try to put a PTE */
 381         mfspr   r4,SPRN_DAR             /* into the hash table */
 382         rlwinm  r3,r10,32-15,21,21      /* DSISR_STORE -> _PAGE_RW */
 383         bl      hash_page
 384 1:      stw     r10,_DSISR(r11)
 385         mr      r5,r10
 386         mfspr   r4,SPRN_DAR
 387         EXC_XFER_EE_LITE(0x300, handle_page_fault)
 388
 389
 390 /* Instruction access exception. */
 391         . = 0x400
 392 InstructionAccess:
 393         EXCEPTION_PROLOG
 394         andis.  r0,r9,0x4000            /* no pte found? */
 395         beq     1f                      /* if so, try to put a PTE */
 396         li      r3,0                    /* into the hash table */
 397         mr      r4,r12                  /* SRR0 is fault address */
 398         bl      hash_page
 399 1:      mr      r4,r12
 400         mr      r5,r9
 401         EXC_XFER_EE_LITE(0x400, handle_page_fault)
 402
 403 /* External interrupt */
 404         EXCEPTION(0x500, HardwareInterrupt, do_IRQ, EXC_XFER_LITE)
 405
 406 /* Alignment exception */
 407         . = 0x600
 408 Alignment:
 409         EXCEPTION_PROLOG
 410         mfspr   r4,SPRN_DAR
 411         stw     r4,_DAR(r11)
 412         mfspr   r5,SPRN_DSISR
 413         stw     r5,_DSISR(r11)
 414         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 415         EXC_XFER_EE(0x600, alignment_exception)
 416
 417 /* Program check exception */
 418         EXCEPTION(0x700, ProgramCheck, program_check_exception, EXC_XFER_STD)
 419
 420 /* Floating-point unavailable */
 421         . = 0x800
 422 FPUnavailable:
 423         EXCEPTION_PROLOG
 424         bne     load_up_fpu             /* if from user, just load it up */
 425         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 426         EXC_XFER_EE_LITE(0x800, kernel_fp_unavailable_exception)
 427
 428 /* Decrementer */
 429         EXCEPTION(0x900, Decrementer, timer_interrupt, EXC_XFER_LITE)
 430
 431         EXCEPTION(0xa00, Trap_0a, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 432         EXCEPTION(0xb00, Trap_0b, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 433
 434 /* System call */
 435         . = 0xc00
 436 SystemCall:
 437         EXCEPTION_PROLOG
 438         EXC_XFER_EE_LITE(0xc00, DoSyscall)
 439
 440 /* Single step - not used on 601 */
 441         EXCEPTION(0xd00, SingleStep, single_step_exception, EXC_XFER_STD)
 442         EXCEPTION(0xe00, Trap_0e, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 443
 444 /*
 445  * The Altivec unavailable trap is at 0x0f20.  Foo.
 446  * We effectively remap it to 0x3000.
 447  * We include an altivec unavailable exception vector even if
 448  * not configured for Altivec, so that you can't panic a
 449  * non-altivec kernel running on a machine with altivec just
 450  * by executing an altivec instruction.
 451  */
 452         . = 0xf00
 453         b       Trap_0f
 454
 455         . = 0xf20
 456         b       AltiVecUnavailable
 457
 458 Trap_0f:
 459         EXCEPTION_PROLOG
 460         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 461         EXC_XFER_EE(0xf00, unknown_exception)
 462
 463 /*
 464  * Handle TLB miss for instruction on 603/603e.
 465  * Note: we get an alternate set of r0 - r3 to use automatically.
 466  */
 467         . = 0x1000
 468 InstructionTLBMiss:
 469 /*
 470  * r0:  stored ctr
 471  * r1:  linux style pte ( later becomes ppc hardware pte )
 472  * r2:  ptr to linux-style pte
 473  * r3:  scratch
 474  */
 475         mfctr   r0
 476         /* Get PTE (linux-style) and check access */
 477         mfspr   r3,SPRN_IMISS
 478         lis     r1,KERNELBASE@h         /* check if kernel address */
 479         cmplw   0,r3,r1
 480         mfspr   r2,SPRN_SPRG3
 481         li      r1,_PAGE_USER|_PAGE_PRESENT /* low addresses tested as user */
 482         lwz     r2,PGDIR(r2)
 483         blt+    112f
 484         lis     r2,swapper_pg_dir@ha    /* if kernel address, use */
 485         addi    r2,r2,swapper_pg_dir@l  /* kernel page table */
 486         mfspr   r1,SPRN_SRR1            /* and MSR_PR bit from SRR1 */
 487         rlwinm  r1,r1,32-12,29,29       /* shift MSR_PR to _PAGE_USER posn */
 488 112:    tophys(r2,r2)
 489         rlwimi  r2,r3,12,20,29          /* insert top 10 bits of address */
 490         lwz     r2,0(r2)                /* get pmd entry */
 491         rlwinm. r2,r2,0,0,19            /* extract address of pte page */
 492         beq-    InstructionAddressInvalid       /* return if no mapping */
 493         rlwimi  r2,r3,22,20,29          /* insert next 10 bits of address */
 494         lwz     r3,0(r2)                /* get linux-style pte */
 495         andc.   r1,r1,r3                /* check access & ~permission */
 496         bne-    InstructionAddressInvalid /* return if access not permitted */
 497         ori     r3,r3,_PAGE_ACCESSED    /* set _PAGE_ACCESSED in pte */
 498         /*
 499          * NOTE! We are assuming this is not an SMP system, otherwise
 500          * we would need to update the pte atomically with lwarx/stwcx.
 501          */
 502         stw     r3,0(r2)                /* update PTE (accessed bit) */
 503         /* Convert linux-style PTE to low word of PPC-style PTE */
 504         rlwinm  r1,r3,32-10,31,31       /* _PAGE_RW -> PP lsb */
 505         rlwinm  r2,r3,32-7,31,31        /* _PAGE_DIRTY -> PP lsb */
 506         and     r1,r1,r2                /* writable if _RW and _DIRTY */
 507         rlwimi  r3,r3,32-1,30,30        /* _PAGE_USER -> PP msb */
 508         rlwimi  r3,r3,32-1,31,31        /* _PAGE_USER -> PP lsb */
 509         ori     r1,r1,0xe14             /* clear out reserved bits and M */
 510         andc    r1,r3,r1                /* PP = user? (rw&dirty? 2: 3): 0 */
 511         mtspr   SPRN_RPA,r1
 512         mfspr   r3,SPRN_IMISS
 513         tlbli   r3
 514         mfspr   r3,SPRN_SRR1            /* Need to restore CR0 */
 515         mtcrf   0x80,r3
 516         rfi
 517 InstructionAddressInvalid:
 518         mfspr   r3,SPRN_SRR1
 519         rlwinm  r1,r3,9,6,6     /* Get load/store bit */
 520
 521         addis   r1,r1,0x2000
 522         mtspr   SPRN_DSISR,r1   /* (shouldn't be needed) */
 523         mtctr   r0              /* Restore CTR */
 524         andi.   r2,r3,0xFFFF    /* Clear upper bits of SRR1 */
 525         or      r2,r2,r1
 526         mtspr   SPRN_SRR1,r2
 527         mfspr   r1,SPRN_IMISS   /* Get failing address */
 528         rlwinm. r2,r2,0,31,31   /* Check for little endian access */
 529         rlwimi  r2,r2,1,30,30   /* change 1 -> 3 */
 530         xor     r1,r1,r2
 531         mtspr   SPRN_DAR,r1     /* Set fault address */
 532         mfmsr   r0              /* Restore "normal" registers */
 533         xoris   r0,r0,MSR_TGPR>>16
 534         mtcrf   0x80,r3         /* Restore CR0 */
 535         mtmsr   r0
 536         b       InstructionAccess
 537
 538 /*
 539  * Handle TLB miss for DATA Load operation on 603/603e
 540  */
 541         . = 0x1100
 542 DataLoadTLBMiss:
 543 /*
 544  * r0:  stored ctr
 545  * r1:  linux style pte ( later becomes ppc hardware pte )
 546  * r2:  ptr to linux-style pte
 547  * r3:  scratch
 548  */
 549         mfctr   r0
 550         /* Get PTE (linux-style) and check access */
 551         mfspr   r3,SPRN_DMISS
 552         lis     r1,KERNELBASE@h         /* check if kernel address */
 553         cmplw   0,r3,r1
 554         mfspr   r2,SPRN_SPRG3
 555         li      r1,_PAGE_USER|_PAGE_PRESENT /* low addresses tested as user */
 556         lwz     r2,PGDIR(r2)
 557         blt+    112f
 558         lis     r2,swapper_pg_dir@ha    /* if kernel address, use */
 559         addi    r2,r2,swapper_pg_dir@l  /* kernel page table */
 560         mfspr   r1,SPRN_SRR1            /* and MSR_PR bit from SRR1 */
 561         rlwinm  r1,r1,32-12,29,29       /* shift MSR_PR to _PAGE_USER posn */
 562 112:    tophys(r2,r2)
 563         rlwimi  r2,r3,12,20,29          /* insert top 10 bits of address */
 564         lwz     r2,0(r2)                /* get pmd entry */
 565         rlwinm. r2,r2,0,0,19            /* extract address of pte page */
 566         beq-    DataAddressInvalid      /* return if no mapping */
 567         rlwimi  r2,r3,22,20,29          /* insert next 10 bits of address */
 568         lwz     r3,0(r2)                /* get linux-style pte */
 569         andc.   r1,r1,r3                /* check access & ~permission */
 570         bne-    DataAddressInvalid      /* return if access not permitted */
 571         ori     r3,r3,_PAGE_ACCESSED    /* set _PAGE_ACCESSED in pte */
 572         /*
 573          * NOTE! We are assuming this is not an SMP system, otherwise
 574          * we would need to update the pte atomically with lwarx/stwcx.
 575          */
 576         stw     r3,0(r2)                /* update PTE (accessed bit) */
 577         /* Convert linux-style PTE to low word of PPC-style PTE */
 578         rlwinm  r1,r3,32-10,31,31       /* _PAGE_RW -> PP lsb */
 579         rlwinm  r2,r3,32-7,31,31        /* _PAGE_DIRTY -> PP lsb */
 580         and     r1,r1,r2                /* writable if _RW and _DIRTY */
 581         rlwimi  r3,r3,32-1,30,30        /* _PAGE_USER -> PP msb */
 582         rlwimi  r3,r3,32-1,31,31        /* _PAGE_USER -> PP lsb */
 583         ori     r1,r1,0xe14             /* clear out reserved bits and M */
 584         andc    r1,r3,r1                /* PP = user? (rw&dirty? 2: 3): 0 */
 585         mtspr   SPRN_RPA,r1
 586         mfspr   r3,SPRN_DMISS
 587         tlbld   r3
 588         mfspr   r3,SPRN_SRR1            /* Need to restore CR0 */
 589         mtcrf   0x80,r3
 590         rfi
 591 DataAddressInvalid:
 592         mfspr   r3,SPRN_SRR1
 593         rlwinm  r1,r3,9,6,6     /* Get load/store bit */
 594         addis   r1,r1,0x2000
 595         mtspr   SPRN_DSISR,r1
 596         mtctr   r0              /* Restore CTR */
 597         andi.   r2,r3,0xFFFF    /* Clear upper bits of SRR1 */
 598         mtspr   SPRN_SRR1,r2
 599         mfspr   r1,SPRN_DMISS   /* Get failing address */
 600         rlwinm. r2,r2,0,31,31   /* Check for little endian access */
 601         beq     20f             /* Jump if big endian */
 602         xori    r1,r1,3
 603 20:     mtspr   SPRN_DAR,r1     /* Set fault address */
 604         mfmsr   r0              /* Restore "normal" registers */
 605         xoris   r0,r0,MSR_TGPR>>16
 606         mtcrf   0x80,r3         /* Restore CR0 */
 607         mtmsr   r0
 608         b       DataAccess
 609
 610 /*
 611  * Handle TLB miss for DATA Store on 603/603e
 612  */
 613         . = 0x1200
 614 DataStoreTLBMiss:
 615 /*
 616  * r0:  stored ctr
 617  * r1:  linux style pte ( later becomes ppc hardware pte )
 618  * r2:  ptr to linux-style pte
 619  * r3:  scratch
 620  */
 621         mfctr   r0
 622         /* Get PTE (linux-style) and check access */
 623         mfspr   r3,SPRN_DMISS
 624         lis     r1,KERNELBASE@h         /* check if kernel address */
 625         cmplw   0,r3,r1
 626         mfspr   r2,SPRN_SPRG3
 627         li      r1,_PAGE_RW|_PAGE_USER|_PAGE_PRESENT /* access flags */
 628         lwz     r2,PGDIR(r2)
 629         blt+    112f
 630         lis     r2,swapper_pg_dir@ha    /* if kernel address, use */
 631         addi    r2,r2,swapper_pg_dir@l  /* kernel page table */
 632         mfspr   r1,SPRN_SRR1            /* and MSR_PR bit from SRR1 */
 633         rlwinm  r1,r1,32-12,29,29       /* shift MSR_PR to _PAGE_USER posn */
 634 112:    tophys(r2,r2)
 635         rlwimi  r2,r3,12,20,29          /* insert top 10 bits of address */
 636         lwz     r2,0(r2)                /* get pmd entry */
 637         rlwinm. r2,r2,0,0,19            /* extract address of pte page */
 638         beq-    DataAddressInvalid      /* return if no mapping */
 639         rlwimi  r2,r3,22,20,29          /* insert next 10 bits of address */
 640         lwz     r3,0(r2)                /* get linux-style pte */
 641         andc.   r1,r1,r3                /* check access & ~permission */
 642         bne-    DataAddressInvalid      /* return if access not permitted */
 643         ori     r3,r3,_PAGE_ACCESSED|_PAGE_DIRTY
 644         /*
 645          * NOTE! We are assuming this is not an SMP system, otherwise
 646          * we would need to update the pte atomically with lwarx/stwcx.
 647          */
 648         stw     r3,0(r2)                /* update PTE (accessed/dirty bits) */
 649         /* Convert linux-style PTE to low word of PPC-style PTE */
 650         rlwimi  r3,r3,32-1,30,30        /* _PAGE_USER -> PP msb */
 651         li      r1,0xe15                /* clear out reserved bits and M */
 652         andc    r1,r3,r1                /* PP = user? 2: 0 */
 653         mtspr   SPRN_RPA,r1
 654         mfspr   r3,SPRN_DMISS
 655         tlbld   r3
 656         mfspr   r3,SPRN_SRR1            /* Need to restore CR0 */
 657         mtcrf   0x80,r3
 658         rfi
 659
 660 #ifndef CONFIG_ALTIVEC
 661 #define altivec_assist_exception        unknown_exception
 662 #endif
 663
 664         EXCEPTION(0x1300, Trap_13, instruction_breakpoint_exception, EXC_XFER_EE)
 665         EXCEPTION(0x1400, SMI, SMIException, EXC_XFER_EE)
 666         EXCEPTION(0x1500, Trap_15, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 667         EXCEPTION(0x1600, Trap_16, altivec_assist_exception, EXC_XFER_EE)
 668         EXCEPTION(0x1700, Trap_17, TAUException, EXC_XFER_STD)
 669         EXCEPTION(0x1800, Trap_18, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 670         EXCEPTION(0x1900, Trap_19, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 671         EXCEPTION(0x1a00, Trap_1a, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 672         EXCEPTION(0x1b00, Trap_1b, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 673         EXCEPTION(0x1c00, Trap_1c, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 674         EXCEPTION(0x1d00, Trap_1d, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 675         EXCEPTION(0x1e00, Trap_1e, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 676         EXCEPTION(0x1f00, Trap_1f, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 677         EXCEPTION(0x2000, RunMode, RunModeException, EXC_XFER_EE)
 678         EXCEPTION(0x2100, Trap_21, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 679         EXCEPTION(0x2200, Trap_22, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 680         EXCEPTION(0x2300, Trap_23, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 681         EXCEPTION(0x2400, Trap_24, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 682         EXCEPTION(0x2500, Trap_25, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 683         EXCEPTION(0x2600, Trap_26, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 684         EXCEPTION(0x2700, Trap_27, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 685         EXCEPTION(0x2800, Trap_28, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 686         EXCEPTION(0x2900, Trap_29, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 687         EXCEPTION(0x2a00, Trap_2a, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 688         EXCEPTION(0x2b00, Trap_2b, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 689         EXCEPTION(0x2c00, Trap_2c, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 690         EXCEPTION(0x2d00, Trap_2d, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 691         EXCEPTION(0x2e00, Trap_2e, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
 692         EXCEPTION(0x2f00, MOLTrampoline, unknown_exception, EXC_XFER_EE_LITE)
 693
 694         .globl mol_trampoline
 695         .set mol_trampoline, i0x2f00
 696
 697         . = 0x3000
 698
 699 AltiVecUnavailable:
 700         EXCEPTION_PROLOG
 701 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
 702         bne     load_up_altivec         /* if from user, just load it up */
 703 #endif /* CONFIG_ALTIVEC */
 704         EXC_XFER_EE_LITE(0xf20, altivec_unavailable_exception)
 705
 706 #ifdef CONFIG_ALTIVEC
 707 /* Note that the AltiVec support is closely modeled after the FP
 708  * support.  Changes to one are likely to be applicable to the
 709  * other!  */
 710 load_up_altivec:
 711 /*
 712  * Disable AltiVec for the task which had AltiVec previously,
 713  * and save its AltiVec registers in its thread_struct.
 714  * Enables AltiVec for use in the kernel on return.
 715  * On SMP we know the AltiVec units are free, since we give it up every
 716  * switch.  -- Kumar
 717  */
 718         mfmsr   r5
 719         oris    r5,r5,MSR_VEC@h
 720         MTMSRD(r5)                      /* enable use of AltiVec now */
 721         isync
 722 /*
 723  * For SMP, we don't do lazy AltiVec switching because it just gets too
 724  * horrendously complex, especially when a task switches from one CPU
 725  * to another.  Instead we call giveup_altivec in switch_to.
 726  */
 727 #ifndef CONFIG_SMP
 728         tophys(r6,0)
 729         addis   r3,r6,last_task_used_altivec@ha
 730         lwz     r4,last_task_used_altivec@l(r3)
 731         cmpwi   0,r4,0
 732         beq     1f
 733         add     r4,r4,r6
 734         addi    r4,r4,THREAD    /* want THREAD of last_task_used_altivec */
 735         SAVE_32VRS(0,r10,r4)
 736         mfvscr  vr0
 737         li      r10,THREAD_VSCR
 738         stvx    vr0,r10,r4
 739         lwz     r5,PT_REGS(r4)
 740         add     r5,r5,r6
 741         lwz     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 742         lis     r10,MSR_VEC@h
 743         andc    r4,r4,r10       /* disable altivec for previous task */
 744         stw     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 745 1:
 746 #endif /* CONFIG_SMP */
 747         /* enable use of AltiVec after return */
 748         oris    r9,r9,MSR_VEC@h
 749         mfspr   r5,SPRN_SPRG3           /* current task's THREAD (phys) */
 750         li      r4,1
 751         li      r10,THREAD_VSCR
 752         stw     r4,THREAD_USED_VR(r5)
 753         lvx     vr0,r10,r5
 754         mtvscr  vr0
 755         REST_32VRS(0,r10,r5)
 756 #ifndef CONFIG_SMP
 757         subi    r4,r5,THREAD
 758         sub     r4,r4,r6
 759         stw     r4,last_task_used_altivec@l(r3)
 760 #endif /* CONFIG_SMP */
 761         /* restore registers and return */
 762         /* we haven't used ctr or xer or lr */
 763         b       fast_exception_return
 764
 765 /*
 766  * AltiVec unavailable trap from kernel - print a message, but let
 767  * the task use AltiVec in the kernel until it returns to user mode.
 768  */
 769 KernelAltiVec:
 770         lwz     r3,_MSR(r1)
 771         oris    r3,r3,MSR_VEC@h
 772         stw     r3,_MSR(r1)     /* enable use of AltiVec after return */
 773         lis     r3,87f@h
 774         ori     r3,r3,87f@l
 775         mr      r4,r2           /* current */
 776         lwz     r5,_NIP(r1)
 777         bl      printk
 778         b       ret_from_except
 779 87:     .string "AltiVec used in kernel  (task=%p, pc=%x)  \n"
 780         .align  4,0
 781
 782 /*
 783  * giveup_altivec(tsk)
 784  * Disable AltiVec for the task given as the argument,
 785  * and save the AltiVec registers in its thread_struct.
 786  * Enables AltiVec for use in the kernel on return.
 787  */
 788
 789         .globl  giveup_altivec
 790 giveup_altivec:
 791         mfmsr   r5
 792         oris    r5,r5,MSR_VEC@h
 793         SYNC
 794         MTMSRD(r5)                      /* enable use of AltiVec now */
 795         isync
 796         cmpwi   0,r3,0
 797         beqlr-                          /* if no previous owner, done */
 798         addi    r3,r3,THREAD            /* want THREAD of task */
 799         lwz     r5,PT_REGS(r3)
 800         cmpwi   0,r5,0
 801         SAVE_32VRS(0, r4, r3)
 802         mfvscr  vr0
 803         li      r4,THREAD_VSCR
 804         stvx    vr0,r4,r3
 805         beq     1f
 806         lwz     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 807         lis     r3,MSR_VEC@h
 808         andc    r4,r4,r3                /* disable AltiVec for previous task */
 809         stw     r4,_MSR-STACK_FRAME_OVERHEAD(r5)
 810 1:
 811 #ifndef CONFIG_SMP
 812         li      r5,0
 813         lis     r4,last_task_used_altivec@ha
 814         stw     r5,last_task_used_altivec@l(r4)
 815 #endif /* CONFIG_SMP */
 816         blr
 817 #endif /* CONFIG_ALTIVEC */
 818
 819 /*
 820  * This code is jumped to from the startup code to copy
 821  * the kernel image to physical address 0.
 822  */
 823 relocate_kernel:
 824         addis   r9,r26,klimit@ha        /* fetch klimit */
 825         lwz     r25,klimit@l(r9)
 826         addis   r25,r25,-KERNELBASE@h
 827         li      r3,0                    /* Destination base address */
 828         li      r6,0                    /* Destination offset */
 829         li      r5,0x4000               /* # bytes of memory to copy */
 830         bl      copy_and_flush          /* copy the first 0x4000 bytes */
 831         addi    r0,r3,4f@l              /* jump to the address of 4f */
 832         mtctr   r0                      /* in copy and do the rest. */
 833         bctr                            /* jump to the copy */
 834 4:      mr      r5,r25
 835         bl      copy_and_flush          /* copy the rest */
 836         b       turn_on_mmu
 837
 838 /*
 839  * Copy routine used to copy the kernel to start at physical address 0
 840  * and flush and invalidate the caches as needed.
 841  * r3 = dest addr, r4 = source addr, r5 = copy limit, r6 = start offset
 842  * on exit, r3, r4, r5 are unchanged, r6 is updated to be >= r5.
 843  */
 844 _GLOBAL(copy_and_flush)
 845         addi    r5,r5,-4
 846         addi    r6,r6,-4
 847 4:      li      r0,L1_CACHE_BYTES/4
 848         mtctr   r0
 849 3:      addi    r6,r6,4                 /* copy a cache line */
 850         lwzx    r0,r6,r4
 851         stwx    r0,r6,r3
 852         bdnz    3b
 853         dcbst   r6,r3                   /* write it to memory */
 854         sync
 855         icbi    r6,r3                   /* flush the icache line */
 856         cmplw   0,r6,r5
 857         blt     4b
 858         sync                            /* additional sync needed on g4 */
 859         isync
 860         addi    r5,r5,4
 861         addi    r6,r6,4
 862         blr
 863
 864 #ifdef CONFIG_APUS
 865 /*
 866  * On APUS the physical base address of the kernel is not known at compile
 867  * time, which means the __pa/__va constants used are incorrect. In the
 868  * __init section is recorded the virtual addresses of instructions using
 869  * these constants, so all that has to be done is fix these before
 870  * continuing the kernel boot.
 871  *
 872  * r4 = The physical address of the kernel base.
 873  */
 874 fix_mem_constants:
 875         mr      r10,r4
 876         addis   r10,r10,-KERNELBASE@h    /* virt_to_phys constant */
 877         neg     r11,r10                  /* phys_to_virt constant */
 878
 879         lis     r12,__vtop_table_begin@h
 880         ori     r12,r12,__vtop_table_begin@l
 881         add     r12,r12,r10              /* table begin phys address */
 882         lis     r13,__vtop_table_end@h
 883         ori     r13,r13,__vtop_table_end@l
 884         add     r13,r13,r10              /* table end phys address */
 885         subi    r12,r12,4
 886         subi    r13,r13,4
 887 1:      lwzu    r14,4(r12)               /* virt address of instruction */
 888         add     r14,r14,r10              /* phys address of instruction */
 889         lwz     r15,0(r14)               /* instruction, now insert top */
 890         rlwimi  r15,r10,16,16,31         /* half of vp const in low half */
 891         stw     r15,0(r14)               /* of instruction and restore. */
 892         dcbst   r0,r14                   /* write it to memory */
 893         sync
 894         icbi    r0,r14                   /* flush the icache line */
 895         cmpw    r12,r13
 896         bne     1b
 897         sync                            /* additional sync needed on g4 */
 898         isync
 899
 900 /*
 901  * Map the memory where the exception handlers will
 902  * be copied to when hash constants have been patched.
 903  */
 904 #ifdef CONFIG_APUS_FAST_EXCEPT
 905         lis     r8,0xfff0
 906 #else
 907         lis     r8,0
 908 #endif
 909         ori     r8,r8,0x2               /* 128KB, supervisor */
 910         mtspr   SPRN_DBAT3U,r8
 911         mtspr   SPRN_DBAT3L,r8
 912
 913         lis     r12,__ptov_table_begin@h
 914         ori     r12,r12,__ptov_table_begin@l
 915         add     r12,r12,r10              /* table begin phys address */
 916         lis     r13,__ptov_table_end@h
 917         ori     r13,r13,__ptov_table_end@l
 918         add     r13,r13,r10              /* table end phys address */
 919         subi    r12,r12,4
 920         subi    r13,r13,4
 921 1:      lwzu    r14,4(r12)               /* virt address of instruction */
 922         add     r14,r14,r10              /* phys address of instruction */
 923         lwz     r15,0(r14)               /* instruction, now insert top */
 924         rlwimi  r15,r11,16,16,31         /* half of pv const in low half*/
 925         stw     r15,0(r14)               /* of instruction and restore. */
 926         dcbst   r0,r14                   /* write it to memory */
 927         sync
 928         icbi    r0,r14                   /* flush the icache line */
 929         cmpw    r12,r13
 930         bne     1b
 931
 932         sync                            /* additional sync needed on g4 */
 933         isync                           /* No speculative loading until now */
 934         blr
 935
 936 /***********************************************************************
 937  *  Please note that on APUS the exception handlers are located at the
 938  *  physical address 0xfff0000. For this reason, the exception handlers
 939  *  cannot use relative branches to access the code below.
 940  ***********************************************************************/
 941 #endif /* CONFIG_APUS */
 942
 943 #ifdef CONFIG_SMP
 944 #ifdef CONFIG_GEMINI
 945         .globl  __secondary_start_gemini
 946 __secondary_start_gemini:
 947         mfspr   r4,SPRN_HID0
 948         ori     r4,r4,HID0_ICFI
 949         li      r3,0
 950         ori     r3,r3,HID0_ICE
 951         andc    r4,r4,r3
 952         mtspr   SPRN_HID0,r4
 953         sync
 954         b       __secondary_start
 955 #endif /* CONFIG_GEMINI */
 956
 957         .globl  __secondary_start_pmac_0
 958 __secondary_start_pmac_0:
 959         /* NB the entries for cpus 0, 1, 2 must each occupy 8 bytes. */
 960         li      r24,0
 961         b       1f
 962         li      r24,1
 963         b       1f
 964         li      r24,2
 965         b       1f
 966         li      r24,3
 967 1:
 968         /* on powersurge, we come in here with IR=0 and DR=1, and DBAT 0
 969            set to map the 0xf0000000 - 0xffffffff region */
 970         mfmsr   r0
 971         rlwinm  r0,r0,0,28,26           /* clear DR (0x10) */
 972         SYNC
 973         mtmsr   r0
 974         isync
 975
 976         .globl  __secondary_start
 977 __secondary_start:
 978         /* Copy some CPU settings from CPU 0 */
 979         bl      __restore_cpu_setup
 980
 981         lis     r3,-KERNELBASE@h
 982         mr      r4,r24
 983         bl      call_setup_cpu          /* Call setup_cpu for this CPU */
 984 #ifdef CONFIG_6xx
 985         lis     r3,-KERNELBASE@h
 986         bl      init_idle_6xx
 987 #endif /* CONFIG_6xx */
 988
 989         /* get current_thread_info and current */
 990         lis     r1,secondary_ti@ha
 991         tophys(r1,r1)
 992         lwz     r1,secondary_ti@l(r1)
 993         tophys(r2,r1)
 994         lwz     r2,TI_TASK(r2)
 995
 996         /* stack */
 997         addi    r1,r1,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD
 998         li      r0,0
 999         tophys(r3,r1)
1000         stw     r0,0(r3)
1001
1002         /* load up the MMU */
1003         bl      load_up_mmu
1004
1005         /* ptr to phys current thread */
1006         tophys(r4,r2)
1007         addi    r4,r4,THREAD    /* phys address of our thread_struct */
1008         CLR_TOP32(r4)
1009         mtspr   SPRN_SPRG3,r4
1010         li      r3,0
1011         mtspr   SPRN_SPRG2,r3   /* 0 => not in RTAS */
1012
1013         /* enable MMU and jump to start_secondary */
1014         li      r4,MSR_KERNEL
1015         FIX_SRR1(r4,r5)
1016         lis     r3,start_secondary@h
1017         ori     r3,r3,start_secondary@l
1018         mtspr   SPRN_SRR0,r3
1019         mtspr   SPRN_SRR1,r4
1020         SYNC
1021         RFI
1022 #endif /* CONFIG_SMP */
1023
1024 /*
1025  * Those generic dummy functions are kept for CPUs not
1026  * included in CONFIG_6xx
1027  */
1028 #if !defined(CONFIG_6xx)
1029 _GLOBAL(__save_cpu_setup)
1030         blr
1031 _GLOBAL(__restore_cpu_setup)
1032         blr
1033 #endif /* !defined(CONFIG_6xx) */
1034
1035
1036 /*
1037  * Load stuff into the MMU.  Intended to be called with
1038  * IR=0 and DR=0.
1039  */
1040 load_up_mmu:
1041         sync                    /* Force all PTE updates to finish */
1042         isync
1043         tlbia                   /* Clear all TLB entries */
1044         sync                    /* wait for tlbia/tlbie to finish */
1045         TLBSYNC                 /* ... on all CPUs */
1046         /* Load the SDR1 register (hash table base & size) */
1047         lis     r6,_SDR1@ha
1048         tophys(r6,r6)
1049         lwz     r6,_SDR1@l(r6)
1050         mtspr   SPRN_SDR1,r6
1051         li      r0,16           /* load up segment register values */
1052         mtctr   r0              /* for context 0 */
1053         lis     r3,0x2000       /* Ku = 1, VSID = 0 */
1054         li      r4,0
1055 3:      mtsrin  r3,r4
1056         addi    r3,r3,0x111     /* increment VSID */
1057         addis   r4,r4,0x1000    /* address of next segment */
1058         bdnz    3b
1059
1060 /* Load the BAT registers with the values set up by MMU_init.
1061    MMU_init takes care of whether we're on a 601 or not. */
1062         mfpvr   r3
1063         srwi    r3,r3,16
1064         cmpwi   r3,1
1065         lis     r3,BATS@ha
1066         addi    r3,r3,BATS@l
1067         tophys(r3,r3)
1068         LOAD_BAT(0,r3,r4,r5)
1069         LOAD_BAT(1,r3,r4,r5)
1070         LOAD_BAT(2,r3,r4,r5)
1071         LOAD_BAT(3,r3,r4,r5)
1072
1073         blr
1074
1075 /*
1076  * This is where the main kernel code starts.
1077  */
1078 start_here:
1079         /* ptr to current */
1080         lis     r2,init_task@h
1081         ori     r2,r2,init_task@l
1082         /* Set up for using our exception vectors */
1083         /* ptr to phys current thread */
1084         tophys(r4,r2)
1085         addi    r4,r4,THREAD    /* init task's THREAD */
1086         CLR_TOP32(r4)
1087         mtspr   SPRN_SPRG3,r4
1088         li      r3,0
1089         mtspr   SPRN_SPRG2,r3   /* 0 => not in RTAS */
1090
1091         /* stack */
1092         lis     r1,init_thread_union@ha
1093         addi    r1,r1,init_thread_union@l
1094         li      r0,0
1095         stwu    r0,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD(r1)
1096 /*
1097  * Do early platform-specific initialization,
1098  * and set up the MMU.
1099  */
1100         mr      r3,r31
1101         mr      r4,r30
1102         bl      machine_init
1103         bl      __save_cpu_setup
1104         bl      MMU_init
1105
1106 #ifdef CONFIG_APUS
1107         /* Copy exception code to exception vector base on APUS. */
1108         lis     r4,KERNELBASE@h
1109 #ifdef CONFIG_APUS_FAST_EXCEPT
1110         lis     r3,0xfff0               /* Copy to 0xfff00000 */
1111 #else
1112         lis     r3,0                    /* Copy to 0x00000000 */
1113 #endif
1114         li      r5,0x4000               /* # bytes of memory to copy */
1115         li      r6,0
1116         bl      copy_and_flush          /* copy the first 0x4000 bytes */
1117 #endif  /* CONFIG_APUS */
1118
1119 /*
1120  * Go back to running unmapped so we can load up new values
1121  * for SDR1 (hash table pointer) and the segment registers
1122  * and change to using our exception vectors.
1123  */
1124         lis     r4,2f@h
1125         ori     r4,r4,2f@l
1126         tophys(r4,r4)
1127         li      r3,MSR_KERNEL & ~(MSR_IR|MSR_DR)
1128         FIX_SRR1(r3,r5)
1129         mtspr   SPRN_SRR0,r4
1130         mtspr   SPRN_SRR1,r3
1131         SYNC
1132         RFI
1133 /* Load up the kernel context */
1134 2:      bl      load_up_mmu
1135
1136 #ifdef CONFIG_BDI_SWITCH
1137         /* Add helper information for the Abatron bdiGDB debugger.
1138          * We do this here because we know the mmu is disabled, and
1139          * will be enabled for real in just a few instructions.
1140          */
1141         lis     r5, abatron_pteptrs@h
1142         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
1143         stw     r5, 0xf0(r0)    /* This much match your Abatron config */
1144         lis     r6, swapper_pg_dir@h
1145         ori     r6, r6, swapper_pg_dir@l
1146         tophys(r5, r5)
1147         stw     r6, 0(r5)
1148 #endif /* CONFIG_BDI_SWITCH */
1149
1150 /* Now turn on the MMU for real! */
1151         li      r4,MSR_KERNEL
1152         FIX_SRR1(r4,r5)
1153         lis     r3,start_kernel@h
1154         ori     r3,r3,start_kernel@l
1155         mtspr   SPRN_SRR0,r3
1156         mtspr   SPRN_SRR1,r4
1157         SYNC
1158         RFI
1159
1160 /*
1161  * Set up the segment registers for a new context.
1162  */
1163 _GLOBAL(set_context)
1164         mulli   r3,r3,897       /* multiply context by skew factor */
1165         rlwinm  r3,r3,4,8,27    /* VSID = (context & 0xfffff) << 4 */
1166         addis   r3,r3,0x6000    /* Set Ks, Ku bits */
1167         li      r0,NUM_USER_SEGMENTS
1168         mtctr   r0
1169
1170 #ifdef CONFIG_BDI_SWITCH
1171         /* Context switch the PTE pointer for the Abatron BDI2000.
1172          * The PGDIR is passed as second argument.
1173          */
1174         lis     r5, KERNELBASE@h
1175         lwz     r5, 0xf0(r5)
1176         stw     r4, 0x4(r5)
1177 #endif
1178         li      r4,0
1179         isync
1180 3:
1181         mtsrin  r3,r4
1182         addi    r3,r3,0x111     /* next VSID */
1183         rlwinm  r3,r3,0,8,3     /* clear out any overflow from VSID field */
1184         addis   r4,r4,0x1000    /* address of next segment */
1185         bdnz    3b
1186         sync
1187         isync
1188         blr
1189
1190 /*
1191  * An undocumented "feature" of 604e requires that the v bit
1192  * be cleared before changing BAT values.
1193  *
1194  * Also, newer IBM firmware does not clear bat3 and 4 so
1195  * this makes sure it's done.
1196  *  -- Cort
1197  */
1198 clear_bats:
1199         li      r10,0
1200         mfspr   r9,SPRN_PVR
1201         rlwinm  r9,r9,16,16,31          /* r9 = 1 for 601, 4 for 604 */
1202         cmpwi   r9, 1
1203         beq     1f
1204
1205         mtspr   SPRN_DBAT0U,r10
1206         mtspr   SPRN_DBAT0L,r10
1207         mtspr   SPRN_DBAT1U,r10
1208         mtspr   SPRN_DBAT1L,r10
1209         mtspr   SPRN_DBAT2U,r10
1210         mtspr   SPRN_DBAT2L,r10
1211         mtspr   SPRN_DBAT3U,r10
1212         mtspr   SPRN_DBAT3L,r10
1213 1:
1214         mtspr   SPRN_IBAT0U,r10
1215         mtspr   SPRN_IBAT0L,r10
1216         mtspr   SPRN_IBAT1U,r10
1217         mtspr   SPRN_IBAT1L,r10
1218         mtspr   SPRN_IBAT2U,r10
1219         mtspr   SPRN_IBAT2L,r10
1220         mtspr   SPRN_IBAT3U,r10
1221         mtspr   SPRN_IBAT3L,r10
1222 BEGIN_FTR_SECTION
1223         /* Here's a tweak: at this point, CPU setup have
1224          * not been called yet, so HIGH_BAT_EN may not be
1225          * set in HID0 for the 745x processors. However, it
1226          * seems that doesn't affect our ability to actually
1227          * write to these SPRs.
1228          */
1229         mtspr   SPRN_DBAT4U,r10
1230         mtspr   SPRN_DBAT4L,r10
1231         mtspr   SPRN_DBAT5U,r10
1232         mtspr   SPRN_DBAT5L,r10
1233         mtspr   SPRN_DBAT6U,r10
1234         mtspr   SPRN_DBAT6L,r10
1235         mtspr   SPRN_DBAT7U,r10
1236         mtspr   SPRN_DBAT7L,r10
1237         mtspr   SPRN_IBAT4U,r10
1238         mtspr   SPRN_IBAT4L,r10
1239         mtspr   SPRN_IBAT5U,r10
1240         mtspr   SPRN_IBAT5L,r10
1241         mtspr   SPRN_IBAT6U,r10
1242         mtspr   SPRN_IBAT6L,r10
1243         mtspr   SPRN_IBAT7U,r10
1244         mtspr   SPRN_IBAT7L,r10
1245 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_HAS_HIGH_BATS)
1246         blr
1247
1248 flush_tlbs:
1249         lis     r10, 0x40
1250 1:      addic.  r10, r10, -0x1000
1251         tlbie   r10
1252         blt     1b
1253         sync
1254         blr
1255
1256 mmu_off:
1257         addi    r4, r3, __after_mmu_off - _start
1258         mfmsr   r3
1259         andi.   r0,r3,MSR_DR|MSR_IR             /* MMU enabled? */
1260         beqlr
1261         andc    r3,r3,r0
1262         mtspr   SPRN_SRR0,r4
1263         mtspr   SPRN_SRR1,r3
1264         sync
1265         RFI
1266
1267 /*
1268  * Use the first pair of BAT registers to map the 1st 16MB
1269  * of RAM to KERNELBASE.  From this point on we can't safely
1270  * call OF any more.
1271  */
1272 initial_bats:
1273         lis     r11,KERNELBASE@h
1274         mfspr   r9,SPRN_PVR
1275         rlwinm  r9,r9,16,16,31          /* r9 = 1 for 601, 4 for 604 */
1276         cmpwi   0,r9,1
1277         bne     4f
1278         ori     r11,r11,4               /* set up BAT registers for 601 */
1279         li      r8,0x7f                 /* valid, block length = 8MB */
1280         oris    r9,r11,0x800000@h       /* set up BAT reg for 2nd 8M */
1281         oris    r10,r8,0x800000@h       /* set up BAT reg for 2nd 8M */
1282         mtspr   SPRN_IBAT0U,r11         /* N.B. 601 has valid bit in */
1283         mtspr   SPRN_IBAT0L,r8          /* lower BAT register */
1284         mtspr   SPRN_IBAT1U,r9
1285         mtspr   SPRN_IBAT1L,r10
1286         isync
1287         blr
1288
1289 4:      tophys(r8,r11)
1290 #ifdef CONFIG_SMP
1291         ori     r8,r8,0x12              /* R/W access, M=1 */
1292 #else
1293         ori     r8,r8,2                 /* R/W access */
1294 #endif /* CONFIG_SMP */
1295 #ifdef CONFIG_APUS
1296         ori     r11,r11,BL_8M<<2|0x2    /* set up 8MB BAT registers for 604 */
1297 #else
1298         ori     r11,r11,BL_256M<<2|0x2  /* set up BAT registers for 604 */
1299 #endif /* CONFIG_APUS */
1300
1301         mtspr   SPRN_DBAT0L,r8          /* N.B. 6xx (not 601) have valid */
1302         mtspr   SPRN_DBAT0U,r11         /* bit in upper BAT register */
1303         mtspr   SPRN_IBAT0L,r8
1304         mtspr   SPRN_IBAT0U,r11
1305         isync
1306         blr
1307
1308
1309 #ifdef CONFIG_8260
1310 /* Jump into the system reset for the rom.
1311  * We first disable the MMU, and then jump to the ROM reset address.
1312  *
1313  * r3 is the board info structure, r4 is the location for starting.
1314  * I use this for building a small kernel that can load other kernels,
1315  * rather than trying to write or rely on a rom monitor that can tftp load.
1316  */
1317        .globl  m8260_gorom
1318 m8260_gorom:
1319         mfmsr   r0
1320         rlwinm  r0,r0,0,17,15   /* clear MSR_EE in r0 */
1321         sync
1322         mtmsr   r0
1323         sync
1324         mfspr   r11, SPRN_HID0
1325         lis     r10, 0
1326         ori     r10,r10,HID0_ICE|HID0_DCE
1327         andc    r11, r11, r10
1328         mtspr   SPRN_HID0, r11
1329         isync
1330         li      r5, MSR_ME|MSR_RI
1331         lis     r6,2f@h
1332         addis   r6,r6,-KERNELBASE@h
1333         ori     r6,r6,2f@l
1334         mtspr   SPRN_SRR0,r6
1335         mtspr   SPRN_SRR1,r5
1336         isync
1337         sync
1338         rfi
1339 2:
1340         mtlr    r4
1341         blr
1342 #endif
1343
1344
1345 /*
1346  * We put a few things here that have to be page-aligned.
1347  * This stuff goes at the beginning of the data segment,
1348  * which is page-aligned.
1349  */
1350         .data
1351         .globl  sdata
1352 sdata:
1353         .globl  empty_zero_page
1354 empty_zero_page:
1355         .space  4096
1356
1357         .globl  swapper_pg_dir
1358 swapper_pg_dir:
1359         .space  4096
1360
1361 /*
1362  * This space gets a copy of optional info passed to us by the bootstrap
1363  * Used to pass parameters into the kernel like root=/dev/sda1, etc.
1364  */
1365         .globl  cmd_line
1366 cmd_line:
1367         .space  512
1368
1369         .globl intercept_table
1370 intercept_table:
1371         .long 0, 0, i0x200, i0x300, i0x400, 0, i0x600, i0x700
1372         .long i0x800, 0, 0, 0, 0, i0xd00, 0, 0
1373         .long 0, 0, 0, i0x1300, 0, 0, 0, 0
1374         .long 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
1375         .long 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
1376         .long 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
1377
1378 /* Room for two PTE pointers, usually the kernel and current user pointers
1379  * to their respective root page table.
1380  */
1381 abatron_pteptrs:
1382         .space  8