arch/arm/boot/compressed/head.S

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/boot/compressed/head.S
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1996-2002 Russell King
   5  *  Copyright (C) 2004 Hyok S. Choi (MPU support)
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  */
  11 #include <linux/linkage.h>
  12
  13 /*
  14  * Debugging stuff
  15  *
  16  * Note that these macros must not contain any code which is not
  17  * 100% relocatable.  Any attempt to do so will result in a crash.
  18  * Please select one of the following when turning on debugging.
  19  */
  20 #ifdef DEBUG
  21
  22 #if defined(CONFIG_DEBUG_ICEDCC)
  23
  24 #ifdef CONFIG_CPU_V6
  25                 .macro  loadsp, rb
  26                 .endm
  27                 .macro  writeb, ch, rb
  28                 mcr     p14, 0, \ch, c0, c5, 0
  29                 .endm
  30 #else
  31                 .macro  loadsp, rb
  32                 .endm
  33                 .macro  writeb, ch, rb
  34                 mcr     p14, 0, \ch, c0, c1, 0
  35                 .endm
  36 #endif
  37
  38 #else
  39
  40 #include <asm/arch/debug-macro.S>
  41
  42                 .macro  writeb, ch, rb
  43                 senduart \ch, \rb
  44                 .endm
  45
  46 #if defined(CONFIG_ARCH_SA1100)
  47                 .macro  loadsp, rb
  48                 mov     \rb, #0x80000000        @ physical base address
  49 #ifdef CONFIG_DEBUG_LL_SER3
  50                 add     \rb, \rb, #0x00050000   @ Ser3
  51 #else
  52                 add     \rb, \rb, #0x00010000   @ Ser1
  53 #endif
  54                 .endm
  55 #elif defined(CONFIG_ARCH_S3C2410)
  56                 .macro loadsp, rb
  57                 mov     \rb, #0x50000000
  58                 add     \rb, \rb, #0x4000 * CONFIG_S3C2410_LOWLEVEL_UART_PORT
  59                 .endm
  60 #else
  61                 .macro  loadsp, rb
  62                 addruart \rb
  63                 .endm
  64 #endif
  65 #endif
  66 #endif
  67
  68                 .macro  kputc,val
  69                 mov     r0, \val
  70                 bl      putc
  71                 .endm
  72
  73                 .macro  kphex,val,len
  74                 mov     r0, \val
  75                 mov     r1, #\len
  76                 bl      phex
  77                 .endm
  78
  79                 .macro  debug_reloc_start
  80 #ifdef DEBUG
  81                 kputc   #'\n'
  82                 kphex   r6, 8           /* processor id */
  83                 kputc   #':'
  84                 kphex   r7, 8           /* architecture id */
  85                 kputc   #':'
  86                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
  87                 kphex   r0, 8           /* control reg */
  88                 kputc   #'\n'
  89                 kphex   r5, 8           /* decompressed kernel start */
  90                 kputc   #'-'
  91                 kphex   r9, 8           /* decompressed kernel end  */
  92                 kputc   #'>'
  93                 kphex   r4, 8           /* kernel execution address */
  94                 kputc   #'\n'
  95 #endif
  96                 .endm
  97
  98                 .macro  debug_reloc_end
  99 #ifdef DEBUG
 100                 kphex   r5, 8           /* end of kernel */
 101                 kputc   #'\n'
 102                 mov     r0, r4
 103                 bl      memdump         /* dump 256 bytes at start of kernel */
 104 #endif
 105                 .endm
 106
 107                 .section ".start", #alloc, #execinstr
 108 /*
 109  * sort out different calling conventions
 110  */
 111                 .align
 112 start:
 113                 .type   start,#function
 114                 .rept   8
 115                 mov     r0, r0
 116                 .endr
 117
 118                 b       1f
 119                 .word   0x016f2818              @ Magic numbers to help the loader
 120                 .word   start                   @ absolute load/run zImage address
 121                 .word   _edata                  @ zImage end address
 122 1:              mov     r7, r1                  @ save architecture ID
 123                 mov     r8, r2                  @ save atags pointer
 124
 125 #ifndef __ARM_ARCH_2__
 126                 /*
 127                  * Booting from Angel - need to enter SVC mode and disable
 128                  * FIQs/IRQs (numeric definitions from angel arm.h source).
 129                  * We only do this if we were in user mode on entry.
 130                  */
 131                 mrs     r2, cpsr                @ get current mode
 132                 tst     r2, #3                  @ not user?
 133                 bne     not_angel
 134                 mov     r0, #0x17               @ angel_SWIreason_EnterSVC
 135                 swi     0x123456                @ angel_SWI_ARM
 136 not_angel:
 137                 mrs     r2, cpsr                @ turn off interrupts to
 138                 orr     r2, r2, #0xc0           @ prevent angel from running
 139                 msr     cpsr_c, r2
 140 #else
 141                 teqp    pc, #0x0c000003         @ turn off interrupts
 142 #endif
 143
 144                 /*
 145                  * Note that some cache flushing and other stuff may
 146                  * be needed here - is there an Angel SWI call for this?
 147                  */
 148
 149                 /*
 150                  * some architecture specific code can be inserted
 151                  * by the linker here, but it should preserve r7, r8, and r9.
 152                  */
 153
 154                 .text
 155                 adr     r0, LC0
 156                 ldmia   r0, {r1, r2, r3, r4, r5, r6, ip, sp}
 157                 subs    r0, r0, r1              @ calculate the delta offset
 158
 159                                                 @ if delta is zero, we are
 160                 beq     not_relocated           @ running at the address we
 161                                                 @ were linked at.
 162
 163                 /*
 164                  * We're running at a different address.  We need to fix
 165                  * up various pointers:
 166                  *   r5 - zImage base address
 167                  *   r6 - GOT start
 168                  *   ip - GOT end
 169                  */
 170                 add     r5, r5, r0
 171                 add     r6, r6, r0
 172                 add     ip, ip, r0
 173
 174 #ifndef CONFIG_ZBOOT_ROM
 175                 /*
 176                  * If we're running fully PIC === CONFIG_ZBOOT_ROM = n,
 177                  * we need to fix up pointers into the BSS region.
 178                  *   r2 - BSS start
 179                  *   r3 - BSS end
 180                  *   sp - stack pointer
 181                  */
 182                 add     r2, r2, r0
 183                 add     r3, r3, r0
 184                 add     sp, sp, r0
 185
 186                 /*
 187                  * Relocate all entries in the GOT table.
 188                  */
 189 1:              ldr     r1, [r6, #0]            @ relocate entries in the GOT
 190                 add     r1, r1, r0              @ table.  This fixes up the
 191                 str     r1, [r6], #4            @ C references.
 192                 cmp     r6, ip
 193                 blo     1b
 194 #else
 195
 196                 /*
 197                  * Relocate entries in the GOT table.  We only relocate
 198                  * the entries that are outside the (relocated) BSS region.
 199                  */
 200 1:              ldr     r1, [r6, #0]            @ relocate entries in the GOT
 201                 cmp     r1, r2                  @ entry < bss_start ||
 202                 cmphs   r3, r1                  @ _end < entry
 203                 addlo   r1, r1, r0              @ table.  This fixes up the
 204                 str     r1, [r6], #4            @ C references.
 205                 cmp     r6, ip
 206                 blo     1b
 207 #endif
 208
 209 not_relocated:  mov     r0, #0
 210 1:              str     r0, [r2], #4            @ clear bss
 211                 str     r0, [r2], #4
 212                 str     r0, [r2], #4
 213                 str     r0, [r2], #4
 214                 cmp     r2, r3
 215                 blo     1b
 216
 217                 /*
 218                  * The C runtime environment should now be setup
 219                  * sufficiently.  Turn the cache on, set up some
 220                  * pointers, and start decompressing.
 221                  */
 222                 bl      cache_on
 223
 224                 mov     r1, sp                  @ malloc space above stack
 225                 add     r2, sp, #0x10000        @ 64k max
 226
 227 /*
 228  * Check to see if we will overwrite ourselves.
 229  *   r4 = final kernel address
 230  *   r5 = start of this image
 231  *   r2 = end of malloc space (and therefore this image)
 232  * We basically want:
 233  *   r4 >= r2 -> OK
 234  *   r4 + image length <= r5 -> OK
 235  */
 236                 cmp     r4, r2
 237                 bhs     wont_overwrite
 238                 add     r0, r4, #4096*1024      @ 4MB largest kernel size
 239                 cmp     r0, r5
 240                 bls     wont_overwrite
 241
 242                 mov     r5, r2                  @ decompress after malloc space
 243                 mov     r0, r5
 244                 mov     r3, r7
 245                 bl      decompress_kernel
 246
 247                 add     r0, r0, #127
 248                 bic     r0, r0, #127            @ align the kernel length
 249 /*
 250  * r0     = decompressed kernel length
 251  * r1-r3  = unused
 252  * r4     = kernel execution address
 253  * r5     = decompressed kernel start
 254  * r6     = processor ID
 255  * r7     = architecture ID
 256  * r8     = atags pointer
 257  * r9-r14 = corrupted
 258  */
 259                 add     r1, r5, r0              @ end of decompressed kernel
 260                 adr     r2, reloc_start
 261                 ldr     r3, LC1
 262                 add     r3, r2, r3
 263 1:              ldmia   r2!, {r9 - r14}         @ copy relocation code
 264                 stmia   r1!, {r9 - r14}
 265                 ldmia   r2!, {r9 - r14}
 266                 stmia   r1!, {r9 - r14}
 267                 cmp     r2, r3
 268                 blo     1b
 269
 270                 bl      cache_clean_flush
 271                 add     pc, r5, r0              @ call relocation code
 272
 273 /*
 274  * We're not in danger of overwriting ourselves.  Do this the simple way.
 275  *
 276  * r4     = kernel execution address
 277  * r7     = architecture ID
 278  */
 279 wont_overwrite: mov     r0, r4
 280                 mov     r3, r7
 281                 bl      decompress_kernel
 282                 b       call_kernel
 283
 284                 .type   LC0, #object
 285 LC0:            .word   LC0                     @ r1
 286                 .word   __bss_start             @ r2
 287                 .word   _end                    @ r3
 288                 .word   zreladdr                @ r4
 289                 .word   _start                  @ r5
 290                 .word   _got_start              @ r6
 291                 .word   _got_end                @ ip
 292                 .word   user_stack+4096         @ sp
 293 LC1:            .word   reloc_end - reloc_start
 294                 .size   LC0, . - LC0
 295
 296 #ifdef CONFIG_ARCH_RPC
 297                 .globl  params
 298 params:         ldr     r0, =params_phys
 299                 mov     pc, lr
 300                 .ltorg
 301                 .align
 302 #endif
 303
 304 /*
 305  * Turn on the cache.  We need to setup some page tables so that we
 306  * can have both the I and D caches on.
 307  *
 308  * We place the page tables 16k down from the kernel execution address,
 309  * and we hope that nothing else is using it.  If we're using it, we
 310  * will go pop!
 311  *
 312  * On entry,
 313  *  r4 = kernel execution address
 314  *  r6 = processor ID
 315  *  r7 = architecture number
 316  *  r8 = atags pointer
 317  *  r9 = run-time address of "start"  (???)
 318  * On exit,
 319  *  r1, r2, r3, r9, r10, r12 corrupted
 320  * This routine must preserve:
 321  *  r4, r5, r6, r7, r8
 322  */
 323                 .align  5
 324 cache_on:       mov     r3, #8                  @ cache_on function
 325                 b       call_cache_fn
 326
 327 /*
 328  * Initialize the highest priority protection region, PR7
 329  * to cover all 32bit address and cacheable and bufferable.
 330  */
 331 __armv4_mpu_cache_on:
 332                 mov     r0, #0x3f               @ 4G, the whole
 333                 mcr     p15, 0, r0, c6, c7, 0   @ PR7 Area Setting
 334                 mcr     p15, 0, r0, c6, c7, 1
 335
 336                 mov     r0, #0x80               @ PR7
 337                 mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 0   @ D-cache on
 338                 mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 1   @ I-cache on
 339                 mcr     p15, 0, r0, c3, c0, 0   @ write-buffer on
 340
 341                 mov     r0, #0xc000
 342                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 1   @ I-access permission
 343                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ D-access permission
 344
 345                 mov     r0, #0
 346                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
 347                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0   @ flush(inval) I-Cache
 348                 mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 0   @ flush(inval) D-Cache
 349                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
 350                                                 @ ...I .... ..D. WC.M
 351                 orr     r0, r0, #0x002d         @ .... .... ..1. 11.1
 352                 orr     r0, r0, #0x1000         @ ...1 .... .... ....
 353
 354                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ write control reg
 355
 356                 mov     r0, #0
 357                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0   @ flush(inval) I-Cache
 358                 mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 0   @ flush(inval) D-Cache
 359                 mov     pc, lr
 360
 361 __armv3_mpu_cache_on:
 362                 mov     r0, #0x3f               @ 4G, the whole
 363                 mcr     p15, 0, r0, c6, c7, 0   @ PR7 Area Setting
 364
 365                 mov     r0, #0x80               @ PR7
 366                 mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 0   @ cache on
 367                 mcr     p15, 0, r0, c3, c0, 0   @ write-buffer on
 368
 369                 mov     r0, #0xc000
 370                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ access permission
 371
 372                 mov     r0, #0
 373                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
 374                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
 375                                                 @ .... .... .... WC.M
 376                 orr     r0, r0, #0x000d         @ .... .... .... 11.1
 377                 mov     r0, #0
 378                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ write control reg
 379
 380                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
 381                 mov     pc, lr
 382
 383 __setup_mmu:    sub     r3, r4, #16384          @ Page directory size
 384                 bic     r3, r3, #0xff           @ Align the pointer
 385                 bic     r3, r3, #0x3f00
 386 /*
 387  * Initialise the page tables, turning on the cacheable and bufferable
 388  * bits for the RAM area only.
 389  */
 390                 mov     r0, r3
 391                 mov     r9, r0, lsr #18
 392                 mov     r9, r9, lsl #18         @ start of RAM
 393                 add     r10, r9, #0x10000000    @ a reasonable RAM size
 394                 mov     r1, #0x12
 395                 orr     r1, r1, #3 << 10
 396                 add     r2, r3, #16384
 397 1:              cmp     r1, r9                  @ if virt > start of RAM
 398                 orrhs   r1, r1, #0x0c           @ set cacheable, bufferable
 399                 cmp     r1, r10                 @ if virt > end of RAM
 400                 bichs   r1, r1, #0x0c           @ clear cacheable, bufferable
 401                 str     r1, [r0], #4            @ 1:1 mapping
 402                 add     r1, r1, #1048576
 403                 teq     r0, r2
 404                 bne     1b
 405 /*
 406  * If ever we are running from Flash, then we surely want the cache
 407  * to be enabled also for our execution instance...  We map 2MB of it
 408  * so there is no map overlap problem for up to 1 MB compressed kernel.
 409  * If the execution is in RAM then we would only be duplicating the above.
 410  */
 411                 mov     r1, #0x1e
 412                 orr     r1, r1, #3 << 10
 413                 mov     r2, pc, lsr #20
 414                 orr     r1, r1, r2, lsl #20
 415                 add     r0, r3, r2, lsl #2
 416                 str     r1, [r0], #4
 417                 add     r1, r1, #1048576
 418                 str     r1, [r0]
 419                 mov     pc, lr
 420
 421 __armv4_mmu_cache_on:
 422                 mov     r12, lr
 423                 bl      __setup_mmu
 424                 mov     r0, #0
 425                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
 426                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ flush I,D TLBs
 427                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
 428                 orr     r0, r0, #0x5000         @ I-cache enable, RR cache replacement
 429                 orr     r0, r0, #0x0030
 430                 bl      __common_mmu_cache_on
 431                 mov     r0, #0
 432                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ flush I,D TLBs
 433                 mov     pc, r12
 434
 435 __arm6_mmu_cache_on:
 436                 mov     r12, lr
 437                 bl      __setup_mmu
 438                 mov     r0, #0
 439                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
 440                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ invalidate whole TLB v3
 441                 mov     r0, #0x30
 442                 bl      __common_mmu_cache_on
 443                 mov     r0, #0
 444                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ invalidate whole TLB v3
 445                 mov     pc, r12
 446
 447 __common_mmu_cache_on:
 448 #ifndef DEBUG
 449                 orr     r0, r0, #0x000d         @ Write buffer, mmu
 450 #endif
 451                 mov     r1, #-1
 452                 mcr     p15, 0, r3, c2, c0, 0   @ load page table pointer
 453                 mcr     p15, 0, r1, c3, c0, 0   @ load domain access control
 454                 b       1f
 455                 .align  5                       @ cache line aligned
 456 1:              mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ load control register
 457                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ and read it back to
 458                 sub     pc, lr, r0, lsr #32     @ properly flush pipeline
 459
 460 /*
 461  * All code following this line is relocatable.  It is relocated by
 462  * the above code to the end of the decompressed kernel image and
 463  * executed there.  During this time, we have no stacks.
 464  *
 465  * r0     = decompressed kernel length
 466  * r1-r3  = unused
 467  * r4     = kernel execution address
 468  * r5     = decompressed kernel start
 469  * r6     = processor ID
 470  * r7     = architecture ID
 471  * r8     = atags pointer
 472  * r9-r14 = corrupted
 473  */
 474                 .align  5
 475 reloc_start:    add     r9, r5, r0
 476                 debug_reloc_start
 477                 mov     r1, r4
 478 1:
 479                 .rept   4
 480                 ldmia   r5!, {r0, r2, r3, r10 - r14}    @ relocate kernel
 481                 stmia   r1!, {r0, r2, r3, r10 - r14}
 482                 .endr
 483
 484                 cmp     r5, r9
 485                 blo     1b
 486                 debug_reloc_end
 487
 488 call_kernel:    bl      cache_clean_flush
 489                 bl      cache_off
 490                 mov     r0, #0                  @ must be zero
 491                 mov     r1, r7                  @ restore architecture number
 492                 mov     r2, r8                  @ restore atags pointer
 493                 mov     pc, r4                  @ call kernel
 494
 495 /*
 496  * Here follow the relocatable cache support functions for the
 497  * various processors.  This is a generic hook for locating an
 498  * entry and jumping to an instruction at the specified offset
 499  * from the start of the block.  Please note this is all position
 500  * independent code.
 501  *
 502  *  r1  = corrupted
 503  *  r2  = corrupted
 504  *  r3  = block offset
 505  *  r6  = corrupted
 506  *  r12 = corrupted
 507  */
 508
 509 call_cache_fn:  adr     r12, proc_types
 510                 mrc     p15, 0, r6, c0, c0      @ get processor ID
 511 1:              ldr     r1, [r12, #0]           @ get value
 512                 ldr     r2, [r12, #4]           @ get mask
 513                 eor     r1, r1, r6              @ (real ^ match)
 514                 tst     r1, r2                  @       & mask
 515                 addeq   pc, r12, r3             @ call cache function
 516                 add     r12, r12, #4*5
 517                 b       1b
 518
 519 /*
 520  * Table for cache operations.  This is basically:
 521  *   - CPU ID match
 522  *   - CPU ID mask
 523  *   - 'cache on' method instruction
 524  *   - 'cache off' method instruction
 525  *   - 'cache flush' method instruction
 526  *
 527  * We match an entry using: ((real_id ^ match) & mask) == 0
 528  *
 529  * Writethrough caches generally only need 'on' and 'off'
 530  * methods.  Writeback caches _must_ have the flush method
 531  * defined.
 532  */
 533                 .type   proc_types,#object
 534 proc_types:
 535                 .word   0x41560600              @ ARM6/610
 536                 .word   0xffffffe0
 537                 b       __arm6_mmu_cache_off    @ works, but slow
 538                 b       __arm6_mmu_cache_off
 539                 mov     pc, lr
 540 @               b       __arm6_mmu_cache_on             @ untested
 541 @               b       __arm6_mmu_cache_off
 542 @               b       __armv3_mmu_cache_flush
 543
 544                 .word   0x00000000              @ old ARM ID
 545                 .word   0x0000f000
 546                 mov     pc, lr
 547                 mov     pc, lr
 548                 mov     pc, lr
 549
 550                 .word   0x41007000              @ ARM7/710
 551                 .word   0xfff8fe00
 552                 b       __arm7_mmu_cache_off
 553                 b       __arm7_mmu_cache_off
 554                 mov     pc, lr
 555
 556                 .word   0x41807200              @ ARM720T (writethrough)
 557                 .word   0xffffff00
 558                 b       __armv4_mmu_cache_on
 559                 b       __armv4_mmu_cache_off
 560                 mov     pc, lr
 561
 562                 .word   0x41007400              @ ARM74x
 563                 .word   0xff00ff00
 564                 b       __armv3_mpu_cache_on
 565                 b       __armv3_mpu_cache_off
 566                 b       __armv3_mpu_cache_flush
 567
 568                 .word   0x41009400              @ ARM94x
 569                 .word   0xff00ff00
 570                 b       __armv4_mpu_cache_on
 571                 b       __armv4_mpu_cache_off
 572                 b       __armv4_mpu_cache_flush
 573
 574                 .word   0x00007000              @ ARM7 IDs
 575                 .word   0x0000f000
 576                 mov     pc, lr
 577                 mov     pc, lr
 578                 mov     pc, lr
 579
 580                 @ Everything from here on will be the new ID system.
 581
 582                 .word   0x4401a100              @ sa110 / sa1100
 583                 .word   0xffffffe0
 584                 b       __armv4_mmu_cache_on
 585                 b       __armv4_mmu_cache_off
 586                 b       __armv4_mmu_cache_flush
 587
 588                 .word   0x6901b110              @ sa1110
 589                 .word   0xfffffff0
 590                 b       __armv4_mmu_cache_on
 591                 b       __armv4_mmu_cache_off
 592                 b       __armv4_mmu_cache_flush
 593
 594                 @ These match on the architecture ID
 595
 596                 .word   0x00020000              @ ARMv4T
 597                 .word   0x000f0000
 598                 b       __armv4_mmu_cache_on
 599                 b       __armv4_mmu_cache_off
 600                 b       __armv4_mmu_cache_flush
 601
 602                 .word   0x00050000              @ ARMv5TE
 603                 .word   0x000f0000
 604                 b       __armv4_mmu_cache_on
 605                 b       __armv4_mmu_cache_off
 606                 b       __armv4_mmu_cache_flush
 607
 608                 .word   0x00060000              @ ARMv5TEJ
 609                 .word   0x000f0000
 610                 b       __armv4_mmu_cache_on
 611                 b       __armv4_mmu_cache_off
 612                 b       __armv4_mmu_cache_flush
 613
 614                 .word   0x0007b000              @ ARMv6
 615                 .word   0x0007f000
 616                 b       __armv4_mmu_cache_on
 617                 b       __armv4_mmu_cache_off
 618                 b       __armv6_mmu_cache_flush
 619
 620                 .word   0                       @ unrecognised type
 621                 .word   0
 622                 mov     pc, lr
 623                 mov     pc, lr
 624                 mov     pc, lr
 625
 626                 .size   proc_types, . - proc_types
 627
 628 /*
 629  * Turn off the Cache and MMU.  ARMv3 does not support
 630  * reading the control register, but ARMv4 does.
 631  *
 632  * On entry,  r6 = processor ID
 633  * On exit,   r0, r1, r2, r3, r12 corrupted
 634  * This routine must preserve: r4, r6, r7
 635  */
 636                 .align  5
 637 cache_off:      mov     r3, #12                 @ cache_off function
 638                 b       call_cache_fn
 639
 640 __armv4_mpu_cache_off:
 641                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
 642                 bic     r0, r0, #0x000d
 643                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0      @ turn MPU and cache off
 644                 mov     r0, #0
 645                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
 646                 mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 0   @ flush D-Cache
 647                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0   @ flush I-Cache
 648                 mov     pc, lr
 649
 650 __armv3_mpu_cache_off:
 651                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
 652                 bic     r0, r0, #0x000d
 653                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ turn MPU and cache off
 654                 mov     r0, #0
 655                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
 656                 mov     pc, lr
 657
 658 __armv4_mmu_cache_off:
 659                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
 660                 bic     r0, r0, #0x000d
 661                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0      @ turn MMU and cache off
 662                 mov     r0, #0
 663                 mcr     p15, 0, r0, c7, c7      @ invalidate whole cache v4
 664                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7      @ invalidate whole TLB v4
 665                 mov     pc, lr
 666
 667 __arm6_mmu_cache_off:
 668                 mov     r0, #0x00000030         @ ARM6 control reg.
 669                 b       __armv3_mmu_cache_off
 670
 671 __arm7_mmu_cache_off:
 672                 mov     r0, #0x00000070         @ ARM7 control reg.
 673                 b       __armv3_mmu_cache_off
 674
 675 __armv3_mmu_cache_off:
 676                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ turn MMU and cache off
 677                 mov     r0, #0
 678                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
 679                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ invalidate whole TLB v3
 680                 mov     pc, lr
 681
 682 /*
 683  * Clean and flush the cache to maintain consistency.
 684  *
 685  * On entry,
 686  *  r6 = processor ID
 687  * On exit,
 688  *  r1, r2, r3, r11, r12 corrupted
 689  * This routine must preserve:
 690  *  r0, r4, r5, r6, r7
 691  */
 692                 .align  5
 693 cache_clean_flush:
 694                 mov     r3, #16
 695                 b       call_cache_fn
 696
 697 __armv4_mpu_cache_flush:
 698                 mov     r2, #1
 699                 mov     r3, #0
 700                 mcr     p15, 0, ip, c7, c6, 0   @ invalidate D cache
 701                 mov     r1, #7 << 5             @ 8 segments
 702 1:              orr     r3, r1, #63 << 26       @ 64 entries
 703 2:              mcr     p15, 0, r3, c7, c14, 2  @ clean & invalidate D index
 704                 subs    r3, r3, #1 << 26
 705                 bcs     2b                      @ entries 63 to 0
 706                 subs    r1, r1, #1 << 5
 707                 bcs     1b                      @ segments 7 to 0
 708
 709                 teq     r2, #0
 710                 mcrne   p15, 0, ip, c7, c5, 0   @ invalidate I cache
 711                 mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4  @ drain WB
 712                 mov     pc, lr
 713
 714
 715 __armv6_mmu_cache_flush:
 716                 mov     r1, #0
 717                 mcr     p15, 0, r1, c7, c14, 0  @ clean+invalidate D
 718                 mcr     p15, 0, r1, c7, c5, 0   @ invalidate I+BTB
 719                 mcr     p15, 0, r1, c7, c15, 0  @ clean+invalidate unified
 720                 mcr     p15, 0, r1, c7, c10, 4  @ drain WB
 721                 mov     pc, lr
 722
 723 __armv4_mmu_cache_flush:
 724                 mov     r2, #64*1024            @ default: 32K dcache size (*2)
 725                 mov     r11, #32                @ default: 32 byte line size
 726                 mrc     p15, 0, r3, c0, c0, 1   @ read cache type
 727                 teq     r3, r6                  @ cache ID register present?
 728                 beq     no_cache_id
 729                 mov     r1, r3, lsr #18
 730                 and     r1, r1, #7
 731                 mov     r2, #1024
 732                 mov     r2, r2, lsl r1          @ base dcache size *2
 733                 tst     r3, #1 << 14            @ test M bit
 734                 addne   r2, r2, r2, lsr #1      @ +1/2 size if M == 1
 735                 mov     r3, r3, lsr #12
 736                 and     r3, r3, #3
 737                 mov     r11, #8
 738                 mov     r11, r11, lsl r3        @ cache line size in bytes
 739 no_cache_id:
 740                 bic     r1, pc, #63             @ align to longest cache line
 741                 add     r2, r1, r2
 742 1:              ldr     r3, [r1], r11           @ s/w flush D cache
 743                 teq     r1, r2
 744                 bne     1b
 745
 746                 mcr     p15, 0, r1, c7, c5, 0   @ flush I cache
 747                 mcr     p15, 0, r1, c7, c6, 0   @ flush D cache
 748                 mcr     p15, 0, r1, c7, c10, 4  @ drain WB
 749                 mov     pc, lr
 750
 751 __armv3_mmu_cache_flush:
 752 __armv3_mpu_cache_flush:
 753                 mov     r1, #0
 754                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
 755                 mov     pc, lr
 756
 757 /*
 758  * Various debugging routines for printing hex characters and
 759  * memory, which again must be relocatable.
 760  */
 761 #ifdef DEBUG
 762                 .type   phexbuf,#object
 763 phexbuf:        .space  12
 764                 .size   phexbuf, . - phexbuf
 765
 766 phex:           adr     r3, phexbuf
 767                 mov     r2, #0
 768                 strb    r2, [r3, r1]
 769 1:              subs    r1, r1, #1
 770                 movmi   r0, r3
 771                 bmi     puts
 772                 and     r2, r0, #15
 773                 mov     r0, r0, lsr #4
 774                 cmp     r2, #10
 775                 addge   r2, r2, #7
 776                 add     r2, r2, #'0'
 777                 strb    r2, [r3, r1]
 778                 b       1b
 779
 780 puts:           loadsp  r3
 781 1:              ldrb    r2, [r0], #1
 782                 teq     r2, #0
 783                 moveq   pc, lr
 784 2:              writeb  r2, r3
 785                 mov     r1, #0x00020000
 786 3:              subs    r1, r1, #1
 787                 bne     3b
 788                 teq     r2, #'\n'
 789                 moveq   r2, #'\r'
 790                 beq     2b
 791                 teq     r0, #0
 792                 bne     1b
 793                 mov     pc, lr
 794 putc:
 795                 mov     r2, r0
 796                 mov     r0, #0
 797                 loadsp  r3
 798                 b       2b
 799
 800 memdump:        mov     r12, r0
 801                 mov     r10, lr
 802                 mov     r11, #0
 803 2:              mov     r0, r11, lsl #2
 804                 add     r0, r0, r12
 805                 mov     r1, #8
 806                 bl      phex
 807                 mov     r0, #':'
 808                 bl      putc
 809 1:              mov     r0, #' '
 810                 bl      putc
 811                 ldr     r0, [r12, r11, lsl #2]
 812                 mov     r1, #8
 813                 bl      phex
 814                 and     r0, r11, #7
 815                 teq     r0, #3
 816                 moveq   r0, #' '
 817                 bleq    putc
 818                 and     r0, r11, #7
 819                 add     r11, r11, #1
 820                 teq     r0, #7
 821                 bne     1b
 822                 mov     r0, #'\n'
 823                 bl      putc
 824                 cmp     r11, #64
 825                 blt     2b
 826                 mov     pc, r10
 827 #endif
 828
 829 reloc_end:
 830
 831                 .align
 832                 .section ".stack", "w"
 833 user_stack:     .space  4096