androidComputer: changed for display
[firefly-linux-kernel-4.4.55.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 #ifdef CONFIG_DEBUG_LL
26 #include <mach/debug-macro.S>
27 #endif
28
29 /*
30  * swapper_pg_dir is the virtual address of the initial page table.
31  * We place the page tables 16K below KERNEL_RAM_VADDR.  Therefore, we must
32  * make sure that KERNEL_RAM_VADDR is correctly set.  Currently, we expect
33  * the least significant 16 bits to be 0x8000, but we could probably
34  * relax this restriction to KERNEL_RAM_VADDR >= PAGE_OFFSET + 0x4000.
35  */
36 #define KERNEL_RAM_VADDR        (PAGE_OFFSET + TEXT_OFFSET)
37 #if (KERNEL_RAM_VADDR & 0xffff) != 0x8000
38 #error KERNEL_RAM_VADDR must start at 0xXXXX8000
39 #endif
40
41         .globl  swapper_pg_dir
42         .equ    swapper_pg_dir, KERNEL_RAM_VADDR - 0x4000
43
44         .macro  pgtbl, rd, phys
45 #ifdef CONFIG_PLAT_RK
46         add     \rd, \phys, #((TEXT_OFFSET - 0x4000) & 0xffff0000)
47         add     \rd, \rd,   #((TEXT_OFFSET - 0x4000) & 0x0000ffff)
48 #else
49         add     \rd, \phys, #TEXT_OFFSET - 0x4000
50 #endif
51         .endm
52
53 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
54 #define KERNEL_START    XIP_VIRT_ADDR(CONFIG_XIP_PHYS_ADDR)
55 #define KERNEL_END      _edata_loc
56 #else
57 #define KERNEL_START    KERNEL_RAM_VADDR
58 #define KERNEL_END      _end
59 #endif
60
61 /*
62  * Kernel startup entry point.
63  * ---------------------------
64  *
65  * This is normally called from the decompressor code.  The requirements
66  * are: MMU = off, D-cache = off, I-cache = dont care, r0 = 0,
67  * r1 = machine nr, r2 = atags or dtb pointer.
68  *
69  * This code is mostly position independent, so if you link the kernel at
70  * 0xc0008000, you call this at __pa(0xc0008000).
71  *
72  * See linux/arch/arm/tools/mach-types for the complete list of machine
73  * numbers for r1.
74  *
75  * We're trying to keep crap to a minimum; DO NOT add any machine specific
76  * crap here - that's what the boot loader (or in extreme, well justified
77  * circumstances, zImage) is for.
78  */
79         __HEAD
80 ENTRY(stext)
81         setmode PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE, r9 @ ensure svc mode
82                                                 @ and irqs disabled
83         mrc     p15, 0, r9, c0, c0              @ get processor id
84         bl      __lookup_processor_type         @ r5=procinfo r9=cpuid
85         movs    r10, r5                         @ invalid processor (r5=0)?
86  THUMB( it      eq )            @ force fixup-able long branch encoding
87         beq     __error_p                       @ yes, error 'p'
88
89 #ifndef CONFIG_XIP_KERNEL
90         adr     r3, 2f
91         ldmia   r3, {r4, r8}
92         sub     r4, r3, r4                      @ (PHYS_OFFSET - PAGE_OFFSET)
93         add     r8, r8, r4                      @ PHYS_OFFSET
94 #else
95         ldr     r8, =PLAT_PHYS_OFFSET
96 #endif
97
98         /*
99          * r1 = machine no, r2 = atags or dtb,
100          * r8 = phys_offset, r9 = cpuid, r10 = procinfo
101          */
102         bl      __vet_atags
103 #ifdef CONFIG_SMP_ON_UP
104         bl      __fixup_smp
105 #endif
106 #ifdef CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT
107         bl      __fixup_pv_table
108 #endif
109         bl      __create_page_tables
110
111         /*
112          * The following calls CPU specific code in a position independent
113          * manner.  See arch/arm/mm/proc-*.S for details.  r10 = base of
114          * xxx_proc_info structure selected by __lookup_processor_type
115          * above.  On return, the CPU will be ready for the MMU to be
116          * turned on, and r0 will hold the CPU control register value.
117          */
118         ldr     r13, =__mmap_switched           @ address to jump to after
119                                                 @ mmu has been enabled
120         adr     lr, BSYM(1f)                    @ return (PIC) address
121         mov     r8, r4                          @ set TTBR1 to swapper_pg_dir
122  ARM(   add     pc, r10, #PROCINFO_INITFUNC     )
123  THUMB( add     r12, r10, #PROCINFO_INITFUNC    )
124  THUMB( mov     pc, r12                         )
125 1:      b       __enable_mmu
126 ENDPROC(stext)
127         .ltorg
128 #ifndef CONFIG_XIP_KERNEL
129 2:      .long   .
130         .long   PAGE_OFFSET
131 #endif
132
133 /*
134  * Setup the initial page tables.  We only setup the barest
135  * amount which are required to get the kernel running, which
136  * generally means mapping in the kernel code.
137  *
138  * r8 = phys_offset, r9 = cpuid, r10 = procinfo
139  *
140  * Returns:
141  *  r0, r3, r5-r7 corrupted
142  *  r4 = physical page table address
143  */
144 __create_page_tables:
145         pgtbl   r4, r8                          @ page table address
146
147         /*
148          * Clear the 16K level 1 swapper page table
149          */
150         mov     r0, r4
151         mov     r3, #0
152         add     r6, r0, #0x4000
153 1:      str     r3, [r0], #4
154         str     r3, [r0], #4
155         str     r3, [r0], #4
156         str     r3, [r0], #4
157         teq     r0, r6
158         bne     1b
159
160         ldr     r7, [r10, #PROCINFO_MM_MMUFLAGS] @ mm_mmuflags
161
162         /*
163          * Create identity mapping to cater for __enable_mmu.
164          * This identity mapping will be removed by paging_init().
165          */
166         adr     r0, __enable_mmu_loc
167         ldmia   r0, {r3, r5, r6}
168         sub     r0, r0, r3                      @ virt->phys offset
169         add     r5, r5, r0                      @ phys __enable_mmu
170         add     r6, r6, r0                      @ phys __enable_mmu_end
171         mov     r5, r5, lsr #20
172         mov     r6, r6, lsr #20
173
174 1:      orr     r3, r7, r5, lsl #20             @ flags + kernel base
175         str     r3, [r4, r5, lsl #2]            @ identity mapping
176         teq     r5, r6
177         addne   r5, r5, #1                      @ next section
178         bne     1b
179
180         /*
181          * Now setup the pagetables for our kernel direct
182          * mapped region.
183          */
184         mov     r3, pc
185         mov     r3, r3, lsr #20
186         orr     r3, r7, r3, lsl #20
187         add     r0, r4,  #(KERNEL_START & 0xff000000) >> 18
188         str     r3, [r0, #(KERNEL_START & 0x00f00000) >> 18]!
189         ldr     r6, =(KERNEL_END - 1)
190         add     r0, r0, #4
191         add     r6, r4, r6, lsr #18
192 1:      cmp     r0, r6
193         add     r3, r3, #1 << 20
194         strls   r3, [r0], #4
195         bls     1b
196
197 #ifdef CONFIG_XIP_KERNEL
198         /*
199          * Map some ram to cover our .data and .bss areas.
200          */
201         add     r3, r8, #TEXT_OFFSET
202         orr     r3, r3, r7
203         add     r0, r4,  #(KERNEL_RAM_VADDR & 0xff000000) >> 18
204         str     r3, [r0, #(KERNEL_RAM_VADDR & 0x00f00000) >> 18]!
205         ldr     r6, =(_end - 1)
206         add     r0, r0, #4
207         add     r6, r4, r6, lsr #18
208 1:      cmp     r0, r6
209         add     r3, r3, #1 << 20
210         strls   r3, [r0], #4
211         bls     1b
212 #endif
213
214         /*
215          * Then map boot params address in r2 or
216          * the first 1MB of ram if boot params address is not specified.
217          */
218         mov     r0, r2, lsr #20
219         movs    r0, r0, lsl #20
220         moveq   r0, r8
221         sub     r3, r0, r8
222         add     r3, r3, #PAGE_OFFSET
223         add     r3, r4, r3, lsr #18
224         orr     r6, r7, r0
225         str     r6, [r3]
226
227 #ifdef CONFIG_DEBUG_LL
228 #ifndef CONFIG_DEBUG_ICEDCC
229         /*
230          * Map in IO space for serial debugging.
231          * This allows debug messages to be output
232          * via a serial console before paging_init.
233          */
234         addruart r7, r3
235
236         mov     r3, r3, lsr #20
237         mov     r3, r3, lsl #2
238
239         add     r0, r4, r3
240         rsb     r3, r3, #0x4000                 @ PTRS_PER_PGD*sizeof(long)
241         cmp     r3, #0x0800                     @ limit to 512MB
242         movhi   r3, #0x0800
243         add     r6, r0, r3
244         mov     r3, r7, lsr #20
245         ldr     r7, [r10, #PROCINFO_IO_MMUFLAGS] @ io_mmuflags
246         orr     r3, r7, r3, lsl #20
247 1:      str     r3, [r0], #4
248         add     r3, r3, #1 << 20
249         teq     r0, r6
250         bne     1b
251
252 #else /* CONFIG_DEBUG_ICEDCC */
253         /* we don't need any serial debugging mappings for ICEDCC */
254         ldr     r7, [r10, #PROCINFO_IO_MMUFLAGS] @ io_mmuflags
255 #endif /* !CONFIG_DEBUG_ICEDCC */
256
257 #if defined(CONFIG_ARCH_NETWINDER) || defined(CONFIG_ARCH_CATS)
258         /*
259          * If we're using the NetWinder or CATS, we also need to map
260          * in the 16550-type serial port for the debug messages
261          */
262         add     r0, r4, #0xff000000 >> 18
263         orr     r3, r7, #0x7c000000
264         str     r3, [r0]
265 #endif
266 #ifdef CONFIG_ARCH_RPC
267         /*
268          * Map in screen at 0x02000000 & SCREEN2_BASE
269          * Similar reasons here - for debug.  This is
270          * only for Acorn RiscPC architectures.
271          */
272         add     r0, r4, #0x02000000 >> 18
273         orr     r3, r7, #0x02000000
274         str     r3, [r0]
275         add     r0, r4, #0xd8000000 >> 18
276         str     r3, [r0]
277 #endif
278 #endif
279         mov     pc, lr
280 ENDPROC(__create_page_tables)
281         .ltorg
282         .align
283 __enable_mmu_loc:
284         .long   .
285         .long   __enable_mmu
286         .long   __enable_mmu_end
287
288 #if defined(CONFIG_SMP)
289         __CPUINIT
290 ENTRY(secondary_startup)
291         /*
292          * Common entry point for secondary CPUs.
293          *
294          * Ensure that we're in SVC mode, and IRQs are disabled.  Lookup
295          * the processor type - there is no need to check the machine type
296          * as it has already been validated by the primary processor.
297          */
298         setmode PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE, r9
299         mrc     p15, 0, r9, c0, c0              @ get processor id
300         bl      __lookup_processor_type
301         movs    r10, r5                         @ invalid processor?
302         moveq   r0, #'p'                        @ yes, error 'p'
303  THUMB( it      eq )            @ force fixup-able long branch encoding
304         beq     __error_p
305
306         /*
307          * Use the page tables supplied from  __cpu_up.
308          */
309         adr     r4, __secondary_data
310         ldmia   r4, {r5, r7, r12}               @ address to jump to after
311         sub     lr, r4, r5                      @ mmu has been enabled
312         ldr     r4, [r7, lr]                    @ get secondary_data.pgdir
313         add     r7, r7, #4
314         ldr     r8, [r7, lr]                    @ get secondary_data.swapper_pg_dir
315         adr     lr, BSYM(__enable_mmu)          @ return address
316         mov     r13, r12                        @ __secondary_switched address
317  ARM(   add     pc, r10, #PROCINFO_INITFUNC     ) @ initialise processor
318                                                   @ (return control reg)
319  THUMB( add     r12, r10, #PROCINFO_INITFUNC    )
320  THUMB( mov     pc, r12                         )
321 ENDPROC(secondary_startup)
322
323         /*
324          * r6  = &secondary_data
325          */
326 ENTRY(__secondary_switched)
327         ldr     sp, [r7, #4]                    @ get secondary_data.stack
328         mov     fp, #0
329         b       secondary_start_kernel
330 ENDPROC(__secondary_switched)
331
332         .align
333
334         .type   __secondary_data, %object
335 __secondary_data:
336         .long   .
337         .long   secondary_data
338         .long   __secondary_switched
339 #endif /* defined(CONFIG_SMP) */
340
341
342
343 /*
344  * Setup common bits before finally enabling the MMU.  Essentially
345  * this is just loading the page table pointer and domain access
346  * registers.
347  *
348  *  r0  = cp#15 control register
349  *  r1  = machine ID
350  *  r2  = atags or dtb pointer
351  *  r4  = page table pointer
352  *  r9  = processor ID
353  *  r13 = *virtual* address to jump to upon completion
354  */
355 __enable_mmu:
356 #if defined(CONFIG_ALIGNMENT_TRAP) && __LINUX_ARM_ARCH__ < 6
357         orr     r0, r0, #CR_A
358 #else
359         bic     r0, r0, #CR_A
360 #endif
361 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
362         bic     r0, r0, #CR_C
363 #endif
364 #ifdef CONFIG_CPU_BPREDICT_DISABLE
365         bic     r0, r0, #CR_Z
366 #endif
367 #ifdef CONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
368         bic     r0, r0, #CR_I
369 #endif
370         mov     r5, #(domain_val(DOMAIN_USER, DOMAIN_MANAGER) | \
371                       domain_val(DOMAIN_KERNEL, DOMAIN_MANAGER) | \
372                       domain_val(DOMAIN_TABLE, DOMAIN_MANAGER) | \
373                       domain_val(DOMAIN_IO, DOMAIN_CLIENT))
374         mcr     p15, 0, r5, c3, c0, 0           @ load domain access register
375         mcr     p15, 0, r4, c2, c0, 0           @ load page table pointer
376         b       __turn_mmu_on
377 ENDPROC(__enable_mmu)
378
379 /*
380  * Enable the MMU.  This completely changes the structure of the visible
381  * memory space.  You will not be able to trace execution through this.
382  * If you have an enquiry about this, *please* check the linux-arm-kernel
383  * mailing list archives BEFORE sending another post to the list.
384  *
385  *  r0  = cp#15 control register
386  *  r1  = machine ID
387  *  r2  = atags or dtb pointer
388  *  r9  = processor ID
389  *  r13 = *virtual* address to jump to upon completion
390  *
391  * other registers depend on the function called upon completion
392  */
393         .align  5
394 __turn_mmu_on:
395         mov     r0, r0
396         mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ write control reg
397         mrc     p15, 0, r3, c0, c0, 0           @ read id reg
398         mov     r3, r3
399         mov     r3, r13
400         mov     pc, r3
401 __enable_mmu_end:
402 ENDPROC(__turn_mmu_on)
403
404
405 #ifdef CONFIG_SMP_ON_UP
406         __INIT
407 __fixup_smp:
408         and     r3, r9, #0x000f0000     @ architecture version
409         teq     r3, #0x000f0000         @ CPU ID supported?
410         bne     __fixup_smp_on_up       @ no, assume UP
411
412         bic     r3, r9, #0x00ff0000
413         bic     r3, r3, #0x0000000f     @ mask 0xff00fff0
414         mov     r4, #0x41000000
415         orr     r4, r4, #0x0000b000
416         orr     r4, r4, #0x00000020     @ val 0x4100b020
417         teq     r3, r4                  @ ARM 11MPCore?
418         moveq   pc, lr                  @ yes, assume SMP
419
420         mrc     p15, 0, r0, c0, c0, 5   @ read MPIDR
421         and     r0, r0, #0xc0000000     @ multiprocessing extensions and
422         teq     r0, #0x80000000         @ not part of a uniprocessor system?
423         moveq   pc, lr                  @ yes, assume SMP
424
425 __fixup_smp_on_up:
426         adr     r0, 1f
427         ldmia   r0, {r3 - r5}
428         sub     r3, r0, r3
429         add     r4, r4, r3
430         add     r5, r5, r3
431         b       __do_fixup_smp_on_up
432 ENDPROC(__fixup_smp)
433
434         .align
435 1:      .word   .
436         .word   __smpalt_begin
437         .word   __smpalt_end
438
439         .pushsection .data
440         .globl  smp_on_up
441 smp_on_up:
442         ALT_SMP(.long   1)
443         ALT_UP(.long    0)
444         .popsection
445 #endif
446
447         .text
448 __do_fixup_smp_on_up:
449         cmp     r4, r5
450         movhs   pc, lr
451         ldmia   r4!, {r0, r6}
452  ARM(   str     r6, [r0, r3]    )
453  THUMB( add     r0, r0, r3      )
454 #ifdef __ARMEB__
455  THUMB( mov     r6, r6, ror #16 )       @ Convert word order for big-endian.
456 #endif
457  THUMB( strh    r6, [r0], #2    )       @ For Thumb-2, store as two halfwords
458  THUMB( mov     r6, r6, lsr #16 )       @ to be robust against misaligned r3.
459  THUMB( strh    r6, [r0]        )
460         b       __do_fixup_smp_on_up
461 ENDPROC(__do_fixup_smp_on_up)
462
463 ENTRY(fixup_smp)
464         stmfd   sp!, {r4 - r6, lr}
465         mov     r4, r0
466         add     r5, r0, r1
467         mov     r3, #0
468         bl      __do_fixup_smp_on_up
469         ldmfd   sp!, {r4 - r6, pc}
470 ENDPROC(fixup_smp)
471
472 #ifdef CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT
473
474 /* __fixup_pv_table - patch the stub instructions with the delta between
475  * PHYS_OFFSET and PAGE_OFFSET, which is assumed to be 16MiB aligned and
476  * can be expressed by an immediate shifter operand. The stub instruction
477  * has a form of '(add|sub) rd, rn, #imm'.
478  */
479         __HEAD
480 __fixup_pv_table:
481         adr     r0, 1f
482         ldmia   r0, {r3-r5, r7}
483         sub     r3, r0, r3      @ PHYS_OFFSET - PAGE_OFFSET
484         add     r4, r4, r3      @ adjust table start address
485         add     r5, r5, r3      @ adjust table end address
486         add     r7, r7, r3      @ adjust __pv_phys_offset address
487         str     r8, [r7]        @ save computed PHYS_OFFSET to __pv_phys_offset
488 #ifndef CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT_16BIT
489         mov     r6, r3, lsr #24 @ constant for add/sub instructions
490         teq     r3, r6, lsl #24 @ must be 16MiB aligned
491 #else
492         mov     r6, r3, lsr #16 @ constant for add/sub instructions
493         teq     r3, r6, lsl #16 @ must be 64kiB aligned
494 #endif
495 THUMB(  it      ne              @ cross section branch )
496         bne     __error
497         str     r6, [r7, #4]    @ save to __pv_offset
498         b       __fixup_a_pv_table
499 ENDPROC(__fixup_pv_table)
500
501         .align
502 1:      .long   .
503         .long   __pv_table_begin
504         .long   __pv_table_end
505 2:      .long   __pv_phys_offset
506
507         .text
508 __fixup_a_pv_table:
509 #ifdef CONFIG_THUMB2_KERNEL
510 #ifdef CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT_16BIT
511         lsls    r0, r6, #24
512         lsr     r6, #8
513         beq     1f
514         clz     r7, r0
515         lsr     r0, #24
516         lsl     r0, r7
517         bic     r0, 0x0080
518         lsrs    r7, #1
519         orrcs   r0, #0x0080
520         orr     r0, r0, r7, lsl #12
521 #endif
522 1:      lsls    r6, #24
523         beq     4f
524         clz     r7, r6
525         lsr     r6, #24
526         lsl     r6, r7
527         bic     r6, #0x0080
528         lsrs    r7, #1
529         orrcs   r6, #0x0080
530         orr     r6, r6, r7, lsl #12
531         orr     r6, #0x4000
532         b       4f
533 2:      @ at this point the C flag is always clear
534         add     r7, r3
535 #ifdef CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT_16BIT
536         ldrh    ip, [r7]
537         tst     ip, 0x0400      @ the i bit tells us LS or MS byte
538         beq     3f
539         cmp     r0, #0          @ set C flag, and ...
540         biceq   ip, 0x0400      @ immediate zero value has a special encoding
541         streqh  ip, [r7]        @ that requires the i bit cleared
542 #endif
543 3:      ldrh    ip, [r7, #2]
544         and     ip, 0x8f00
545         orrcc   ip, r6  @ mask in offset bits 31-24
546         orrcs   ip, r0  @ mask in offset bits 23-16
547         strh    ip, [r7, #2]
548 4:      cmp     r4, r5
549         ldrcc   r7, [r4], #4    @ use branch for delay slot
550         bcc     2b
551         bx      lr
552 #else
553 #ifdef CONFIG_ARM_PATCH_PHYS_VIRT_16BIT
554         and     r0, r6, #255    @ offset bits 23-16
555         mov     r6, r6, lsr #8  @ offset bits 31-24
556 #else
557         mov     r0, #0          @ just in case...
558 #endif
559         b       3f
560 2:      ldr     ip, [r7, r3]
561         bic     ip, ip, #0x000000ff
562         tst     ip, #0x400      @ rotate shift tells us LS or MS byte
563         orrne   ip, ip, r6      @ mask in offset bits 31-24
564         orreq   ip, ip, r0      @ mask in offset bits 23-16
565         str     ip, [r7, r3]
566 3:      cmp     r4, r5
567         ldrcc   r7, [r4], #4    @ use branch for delay slot
568         bcc     2b
569         mov     pc, lr
570 #endif
571 ENDPROC(__fixup_a_pv_table)
572
573 ENTRY(fixup_pv_table)
574         stmfd   sp!, {r4 - r7, lr}
575         ldr     r2, 2f                  @ get address of __pv_phys_offset
576         mov     r3, #0                  @ no offset
577         mov     r4, r0                  @ r0 = table start
578         add     r5, r0, r1              @ r1 = table size
579         ldr     r6, [r2, #4]            @ get __pv_offset
580         bl      __fixup_a_pv_table
581         ldmfd   sp!, {r4 - r7, pc}
582 ENDPROC(fixup_pv_table)
583
584         .align
585 2:      .long   __pv_phys_offset
586
587         .data
588         .globl  __pv_phys_offset
589         .type   __pv_phys_offset, %object
590 __pv_phys_offset:
591         .long   0
592         .size   __pv_phys_offset, . - __pv_phys_offset
593 __pv_offset:
594         .long   0
595 #endif
596
597 #include "head-common.S"