arch/powerpc/kernel/head_64.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  *
  12  *  Adapted for 64bit PowerPC by Dave Engebretsen, Peter Bergner, and
  13  *    Mike Corrigan {engebret|bergner|mikejc}@us.ibm.com
  14  *
  15  *  This file contains the entry point for the 64-bit kernel along
  16  *  with some early initialization code common to all 64-bit powerpc
  17  *  variants.
  18  *
  19  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
  20  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
  21  *  as published by the Free Software Foundation; either version
  22  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
  23  */
  24
  25 #include <linux/threads.h>
  26 #include <linux/init.h>
  27 #include <asm/reg.h>
  28 #include <asm/page.h>
  29 #include <asm/mmu.h>
  30 #include <asm/ppc_asm.h>
  31 #include <asm/head-64.h>
  32 #include <asm/asm-offsets.h>
  33 #include <asm/bug.h>
  34 #include <asm/cputable.h>
  35 #include <asm/setup.h>
  36 #include <asm/hvcall.h>
  37 #include <asm/thread_info.h>
  38 #include <asm/firmware.h>
  39 #include <asm/page_64.h>
  40 #include <asm/irqflags.h>
  41 #include <asm/kvm_book3s_asm.h>
  42 #include <asm/ptrace.h>
  43 #include <asm/hw_irq.h>
  44 #include <asm/cputhreads.h>
  45 #include <asm/ppc-opcode.h>
  46 #include <asm/export.h>
  47
  48 /* The physical memory is laid out such that the secondary processor
  49  * spin code sits at 0x0000...0x00ff. On server, the vectors follow
  50  * using the layout described in exceptions-64s.S
  51  */
  52
  53 /*
  54  * Entering into this code we make the following assumptions:
  55  *
  56  *  For pSeries or server processors:
  57  *   1. The MMU is off & open firmware is running in real mode.
  58  *   2. The kernel is entered at __start
  59  * -or- For OPAL entry:
  60  *   1. The MMU is off, processor in HV mode, primary CPU enters at 0
  61  *      with device-tree in gpr3. We also get OPAL base in r8 and
  62  *      entry in r9 for debugging purposes
  63  *   2. Secondary processors enter at 0x60 with PIR in gpr3
  64  *
  65  *  For Book3E processors:
  66  *   1. The MMU is on running in AS0 in a state defined in ePAPR
  67  *   2. The kernel is entered at __start
  68  */
  69
  70 OPEN_FIXED_SECTION(first_256B, 0x0, 0x100)
  71 USE_FIXED_SECTION(first_256B)
  72         /*
  73          * Offsets are relative from the start of fixed section, and
  74          * first_256B starts at 0. Offsets are a bit easier to use here
  75          * than the fixed section entry macros.
  76          */
  77         . = 0x0
  78 _GLOBAL(__start)
  79         /* NOP this out unconditionally */
  80 BEGIN_FTR_SECTION
  81         FIXUP_ENDIAN
  82         b       __start_initialization_multiplatform
  83 END_FTR_SECTION(0, 1)
  84
  85         /* Catch branch to 0 in real mode */
  86         trap
  87
  88         /* Secondary processors spin on this value until it becomes non-zero.
  89          * When non-zero, it contains the real address of the function the cpu
  90          * should jump to.
  91          */
  92         .balign 8
  93         .globl  __secondary_hold_spinloop
  94 __secondary_hold_spinloop:
  95         .llong  0x0
  96
  97         /* Secondary processors write this value with their cpu # */
  98         /* after they enter the spin loop immediately below.      */
  99         .globl  __secondary_hold_acknowledge
 100 __secondary_hold_acknowledge:
 101         .llong  0x0
 102
 103 #ifdef CONFIG_RELOCATABLE
 104         /* This flag is set to 1 by a loader if the kernel should run
 105          * at the loaded address instead of the linked address.  This
 106          * is used by kexec-tools to keep the the kdump kernel in the
 107          * crash_kernel region.  The loader is responsible for
 108          * observing the alignment requirement.
 109          */
 110
 111 #ifdef CONFIG_RELOCATABLE_TEST
 112 #define RUN_AT_LOAD_DEFAULT 1           /* Test relocation, do not copy to 0 */
 113 #else
 114 #define RUN_AT_LOAD_DEFAULT 0x72756e30  /* "run0" -- relocate to 0 by default */
 115 #endif
 116
 117         /* Do not move this variable as kexec-tools knows about it. */
 118         . = 0x5c
 119         .globl  __run_at_load
 120 __run_at_load:
 121 DEFINE_FIXED_SYMBOL(__run_at_load)
 122         .long   RUN_AT_LOAD_DEFAULT
 123 #endif
 124
 125         . = 0x60
 126 /*
 127  * The following code is used to hold secondary processors
 128  * in a spin loop after they have entered the kernel, but
 129  * before the bulk of the kernel has been relocated.  This code
 130  * is relocated to physical address 0x60 before prom_init is run.
 131  * All of it must fit below the first exception vector at 0x100.
 132  * Use .globl here not _GLOBAL because we want __secondary_hold
 133  * to be the actual text address, not a descriptor.
 134  */
 135         .globl  __secondary_hold
 136 __secondary_hold:
 137         FIXUP_ENDIAN
 138 #ifndef CONFIG_PPC_BOOK3E
 139         mfmsr   r24
 140         ori     r24,r24,MSR_RI
 141         mtmsrd  r24                     /* RI on */
 142 #endif
 143         /* Grab our physical cpu number */
 144         mr      r24,r3
 145         /* stash r4 for book3e */
 146         mr      r25,r4
 147
 148         /* Tell the master cpu we're here */
 149         /* Relocation is off & we are located at an address less */
 150         /* than 0x100, so only need to grab low order offset.    */
 151         std     r24,(ABS_ADDR(__secondary_hold_acknowledge))(0)
 152         sync
 153
 154         li      r26,0
 155 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
 156         tovirt(r26,r26)
 157 #endif
 158         /* All secondary cpus wait here until told to start. */
 159 100:    ld      r12,(ABS_ADDR(__secondary_hold_spinloop))(r26)
 160         cmpdi   0,r12,0
 161         beq     100b
 162
 163 #if defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_KEXEC_CORE)
 164 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
 165         tovirt(r12,r12)
 166 #endif
 167         mtctr   r12
 168         mr      r3,r24
 169         /*
 170          * it may be the case that other platforms have r4 right to
 171          * begin with, this gives us some safety in case it is not
 172          */
 173 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
 174         mr      r4,r25
 175 #else
 176         li      r4,0
 177 #endif
 178         /* Make sure that patched code is visible */
 179         isync
 180         bctr
 181 #else
 182         BUG_OPCODE
 183 #endif
 184 CLOSE_FIXED_SECTION(first_256B)
 185
 186 /* This value is used to mark exception frames on the stack. */
 187         .section ".toc","aw"
 188 exception_marker:
 189         .tc     ID_72656773_68657265[TC],0x7265677368657265
 190         .previous
 191
 192 /*
 193  * On server, we include the exception vectors code here as it
 194  * relies on absolute addressing which is only possible within
 195  * this compilation unit
 196  */
 197 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S
 198 #include "exceptions-64s.S"
 199 #else
 200 OPEN_TEXT_SECTION(0x100)
 201 #endif
 202
 203 USE_TEXT_SECTION()
 204
 205 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
 206 /*
 207  * The booting_thread_hwid holds the thread id we want to boot in cpu
 208  * hotplug case. It is set by cpu hotplug code, and is invalid by default.
 209  * The thread id is the same as the initial value of SPRN_PIR[THREAD_ID]
 210  * bit field.
 211  */
 212         .globl  booting_thread_hwid
 213 booting_thread_hwid:
 214         .long  INVALID_THREAD_HWID
 215         .align 3
 216 /*
 217  * start a thread in the same core
 218  * input parameters:
 219  * r3 = the thread physical id
 220  * r4 = the entry point where thread starts
 221  */
 222 _GLOBAL(book3e_start_thread)
 223         LOAD_REG_IMMEDIATE(r5, MSR_KERNEL)
 224         cmpwi   r3, 0
 225         beq     10f
 226         cmpwi   r3, 1
 227         beq     11f
 228         /* If the thread id is invalid, just exit. */
 229         b       13f
 230 10:
 231         MTTMR(TMRN_IMSR0, 5)
 232         MTTMR(TMRN_INIA0, 4)
 233         b       12f
 234 11:
 235         MTTMR(TMRN_IMSR1, 5)
 236         MTTMR(TMRN_INIA1, 4)
 237 12:
 238         isync
 239         li      r6, 1
 240         sld     r6, r6, r3
 241         mtspr   SPRN_TENS, r6
 242 13:
 243         blr
 244
 245 /*
 246  * stop a thread in the same core
 247  * input parameter:
 248  * r3 = the thread physical id
 249  */
 250 _GLOBAL(book3e_stop_thread)
 251         cmpwi   r3, 0
 252         beq     10f
 253         cmpwi   r3, 1
 254         beq     10f
 255         /* If the thread id is invalid, just exit. */
 256         b       13f
 257 10:
 258         li      r4, 1
 259         sld     r4, r4, r3
 260         mtspr   SPRN_TENC, r4
 261 13:
 262         blr
 263
 264 _GLOBAL(fsl_secondary_thread_init)
 265         mfspr   r4,SPRN_BUCSR
 266
 267         /* Enable branch prediction */
 268         lis     r3,BUCSR_INIT@h
 269         ori     r3,r3,BUCSR_INIT@l
 270         mtspr   SPRN_BUCSR,r3
 271         isync
 272
 273         /*
 274          * Fix PIR to match the linear numbering in the device tree.
 275          *
 276          * On e6500, the reset value of PIR uses the low three bits for
 277          * the thread within a core, and the upper bits for the core
 278          * number.  There are two threads per core, so shift everything
 279          * but the low bit right by two bits so that the cpu numbering is
 280          * continuous.
 281          *
 282          * If the old value of BUCSR is non-zero, this thread has run
 283          * before.  Thus, we assume we are coming from kexec or a similar
 284          * scenario, and PIR is already set to the correct value.  This
 285          * is a bit of a hack, but there are limited opportunities for
 286          * getting information into the thread and the alternatives
 287          * seemed like they'd be overkill.  We can't tell just by looking
 288          * at the old PIR value which state it's in, since the same value
 289          * could be valid for one thread out of reset and for a different
 290          * thread in Linux.
 291          */
 292
 293         mfspr   r3, SPRN_PIR
 294         cmpwi   r4,0
 295         bne     1f
 296         rlwimi  r3, r3, 30, 2, 30
 297         mtspr   SPRN_PIR, r3
 298 1:
 299 #endif
 300
 301 _GLOBAL(generic_secondary_thread_init)
 302         mr      r24,r3
 303
 304         /* turn on 64-bit mode */
 305         bl      enable_64b_mode
 306
 307         /* get a valid TOC pointer, wherever we're mapped at */
 308         bl      relative_toc
 309         tovirt(r2,r2)
 310
 311 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
 312         /* Book3E initialization */
 313         mr      r3,r24
 314         bl      book3e_secondary_thread_init
 315 #endif
 316         b       generic_secondary_common_init
 317
 318 /*
 319  * On pSeries and most other platforms, secondary processors spin
 320  * in the following code.
 321  * At entry, r3 = this processor's number (physical cpu id)
 322  *
 323  * On Book3E, r4 = 1 to indicate that the initial TLB entry for
 324  * this core already exists (setup via some other mechanism such
 325  * as SCOM before entry).
 326  */
 327 _GLOBAL(generic_secondary_smp_init)
 328         FIXUP_ENDIAN
 329         mr      r24,r3
 330         mr      r25,r4
 331
 332         /* turn on 64-bit mode */
 333         bl      enable_64b_mode
 334
 335         /* get a valid TOC pointer, wherever we're mapped at */
 336         bl      relative_toc
 337         tovirt(r2,r2)
 338
 339 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
 340         /* Book3E initialization */
 341         mr      r3,r24
 342         mr      r4,r25
 343         bl      book3e_secondary_core_init
 344
 345 /*
 346  * After common core init has finished, check if the current thread is the
 347  * one we wanted to boot. If not, start the specified thread and stop the
 348  * current thread.
 349  */
 350         LOAD_REG_ADDR(r4, booting_thread_hwid)
 351         lwz     r3, 0(r4)
 352         li      r5, INVALID_THREAD_HWID
 353         cmpw    r3, r5
 354         beq     20f
 355
 356         /*
 357          * The value of booting_thread_hwid has been stored in r3,
 358          * so make it invalid.
 359          */
 360         stw     r5, 0(r4)
 361
 362         /*
 363          * Get the current thread id and check if it is the one we wanted.
 364          * If not, start the one specified in booting_thread_hwid and stop
 365          * the current thread.
 366          */
 367         mfspr   r8, SPRN_TIR
 368         cmpw    r3, r8
 369         beq     20f
 370
 371         /* start the specified thread */
 372         LOAD_REG_ADDR(r5, fsl_secondary_thread_init)
 373         ld      r4, 0(r5)
 374         bl      book3e_start_thread
 375
 376         /* stop the current thread */
 377         mr      r3, r8
 378         bl      book3e_stop_thread
 379 10:
 380         b       10b
 381 20:
 382 #endif
 383
 384 generic_secondary_common_init:
 385         /* Set up a paca value for this processor. Since we have the
 386          * physical cpu id in r24, we need to search the pacas to find
 387          * which logical id maps to our physical one.
 388          */
 389         LOAD_REG_ADDR(r13, paca)        /* Load paca pointer             */
 390         ld      r13,0(r13)              /* Get base vaddr of paca array  */
 391 #ifndef CONFIG_SMP
 392         addi    r13,r13,PACA_SIZE       /* know r13 if used accidentally */
 393         b       kexec_wait              /* wait for next kernel if !SMP  */
 394 #else
 395         LOAD_REG_ADDR(r7, nr_cpu_ids)   /* Load nr_cpu_ids address       */
 396         lwz     r7,0(r7)                /* also the max paca allocated   */
 397         li      r5,0                    /* logical cpu id                */
 398 1:      lhz     r6,PACAHWCPUID(r13)     /* Load HW procid from paca      */
 399         cmpw    r6,r24                  /* Compare to our id             */
 400         beq     2f
 401         addi    r13,r13,PACA_SIZE       /* Loop to next PACA on miss     */
 402         addi    r5,r5,1
 403         cmpw    r5,r7                   /* Check if more pacas exist     */
 404         blt     1b
 405
 406         mr      r3,r24                  /* not found, copy phys to r3    */
 407         b       kexec_wait              /* next kernel might do better   */
 408
 409 2:      SET_PACA(r13)
 410 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
 411         addi    r12,r13,PACA_EXTLB      /* and TLB exc frame in another  */
 412         mtspr   SPRN_SPRG_TLB_EXFRAME,r12
 413 #endif
 414
 415         /* From now on, r24 is expected to be logical cpuid */
 416         mr      r24,r5
 417
 418         /* See if we need to call a cpu state restore handler */
 419         LOAD_REG_ADDR(r23, cur_cpu_spec)
 420         ld      r23,0(r23)
 421         ld      r12,CPU_SPEC_RESTORE(r23)
 422         cmpdi   0,r12,0
 423         beq     3f
 424 #ifdef PPC64_ELF_ABI_v1
 425         ld      r12,0(r12)
 426 #endif
 427         mtctr   r12
 428         bctrl
 429
 430 3:      LOAD_REG_ADDR(r3, spinning_secondaries) /* Decrement spinning_secondaries */
 431         lwarx   r4,0,r3
 432         subi    r4,r4,1
 433         stwcx.  r4,0,r3
 434         bne     3b
 435         isync
 436
 437 4:      HMT_LOW
 438         lbz     r23,PACAPROCSTART(r13)  /* Test if this processor should */
 439                                         /* start.                        */
 440         cmpwi   0,r23,0
 441         beq     4b                      /* Loop until told to go         */
 442
 443         sync                            /* order paca.run and cur_cpu_spec */
 444         isync                           /* In case code patching happened */
 445
 446         /* Create a temp kernel stack for use before relocation is on.  */
 447         ld      r1,PACAEMERGSP(r13)
 448         subi    r1,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 449
 450         b       __secondary_start
 451 #endif /* SMP */
 452
 453 /*
 454  * Turn the MMU off.
 455  * Assumes we're mapped EA == RA if the MMU is on.
 456  */
 457 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S
 458 __mmu_off:
 459         mfmsr   r3
 460         andi.   r0,r3,MSR_IR|MSR_DR
 461         beqlr
 462         mflr    r4
 463         andc    r3,r3,r0
 464         mtspr   SPRN_SRR0,r4
 465         mtspr   SPRN_SRR1,r3
 466         sync
 467         rfid
 468         b       .       /* prevent speculative execution */
 469 #endif
 470
 471
 472 /*
 473  * Here is our main kernel entry point. We support currently 2 kind of entries
 474  * depending on the value of r5.
 475  *
 476  *   r5 != NULL -> OF entry, we go to prom_init, "legacy" parameter content
 477  *                 in r3...r7
 478  *
 479  *   r5 == NULL -> kexec style entry. r3 is a physical pointer to the
 480  *                 DT block, r4 is a physical pointer to the kernel itself
 481  *
 482  */
 483 __start_initialization_multiplatform:
 484         /* Make sure we are running in 64 bits mode */
 485         bl      enable_64b_mode
 486
 487         /* Get TOC pointer (current runtime address) */
 488         bl      relative_toc
 489
 490         /* find out where we are now */
 491         bcl     20,31,$+4
 492 0:      mflr    r26                     /* r26 = runtime addr here */
 493         addis   r26,r26,(_stext - 0b)@ha
 494         addi    r26,r26,(_stext - 0b)@l /* current runtime base addr */
 495
 496         /*
 497          * Are we booted from a PROM Of-type client-interface ?
 498          */
 499         cmpldi  cr0,r5,0
 500         beq     1f
 501         b       __boot_from_prom                /* yes -> prom */
 502 1:
 503         /* Save parameters */
 504         mr      r31,r3
 505         mr      r30,r4
 506 #ifdef CONFIG_PPC_EARLY_DEBUG_OPAL
 507         /* Save OPAL entry */
 508         mr      r28,r8
 509         mr      r29,r9
 510 #endif
 511
 512 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
 513         bl      start_initialization_book3e
 514         b       __after_prom_start
 515 #else
 516         /* Setup some critical 970 SPRs before switching MMU off */
 517         mfspr   r0,SPRN_PVR
 518         srwi    r0,r0,16
 519         cmpwi   r0,0x39         /* 970 */
 520         beq     1f
 521         cmpwi   r0,0x3c         /* 970FX */
 522         beq     1f
 523         cmpwi   r0,0x44         /* 970MP */
 524         beq     1f
 525         cmpwi   r0,0x45         /* 970GX */
 526         bne     2f
 527 1:      bl      __cpu_preinit_ppc970
 528 2:
 529
 530         /* Switch off MMU if not already off */
 531         bl      __mmu_off
 532         b       __after_prom_start
 533 #endif /* CONFIG_PPC_BOOK3E */
 534
 535 __boot_from_prom:
 536 #ifdef CONFIG_PPC_OF_BOOT_TRAMPOLINE
 537         /* Save parameters */
 538         mr      r31,r3
 539         mr      r30,r4
 540         mr      r29,r5
 541         mr      r28,r6
 542         mr      r27,r7
 543
 544         /*
 545          * Align the stack to 16-byte boundary
 546          * Depending on the size and layout of the ELF sections in the initial
 547          * boot binary, the stack pointer may be unaligned on PowerMac
 548          */
 549         rldicr  r1,r1,0,59
 550
 551 #ifdef CONFIG_RELOCATABLE
 552         /* Relocate code for where we are now */
 553         mr      r3,r26
 554         bl      relocate
 555 #endif
 556
 557         /* Restore parameters */
 558         mr      r3,r31
 559         mr      r4,r30
 560         mr      r5,r29
 561         mr      r6,r28
 562         mr      r7,r27
 563
 564         /* Do all of the interaction with OF client interface */
 565         mr      r8,r26
 566         bl      prom_init
 567 #endif /* #CONFIG_PPC_OF_BOOT_TRAMPOLINE */
 568
 569         /* We never return. We also hit that trap if trying to boot
 570          * from OF while CONFIG_PPC_OF_BOOT_TRAMPOLINE isn't selected */
 571         trap
 572
 573 __after_prom_start:
 574 #ifdef CONFIG_RELOCATABLE
 575         /* process relocations for the final address of the kernel */
 576         lis     r25,PAGE_OFFSET@highest /* compute virtual base of kernel */
 577         sldi    r25,r25,32
 578 #if defined(CONFIG_PPC_BOOK3E)
 579         tovirt(r26,r26)         /* on booke, we already run at PAGE_OFFSET */
 580 #endif
 581         lwz     r7,(FIXED_SYMBOL_ABS_ADDR(__run_at_load))(r26)
 582 #if defined(CONFIG_PPC_BOOK3E)
 583         tophys(r26,r26)
 584 #endif
 585         cmplwi  cr0,r7,1        /* flagged to stay where we are ? */
 586         bne     1f
 587         add     r25,r25,r26
 588 1:      mr      r3,r25
 589         bl      relocate
 590 #if defined(CONFIG_PPC_BOOK3E)
 591         /* IVPR needs to be set after relocation. */
 592         bl      init_core_book3e
 593 #endif
 594 #endif
 595
 596 /*
 597  * We need to run with _stext at physical address PHYSICAL_START.
 598  * This will leave some code in the first 256B of
 599  * real memory, which are reserved for software use.
 600  *
 601  * Note: This process overwrites the OF exception vectors.
 602  */
 603         li      r3,0                    /* target addr */
 604 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
 605         tovirt(r3,r3)           /* on booke, we already run at PAGE_OFFSET */
 606 #endif
 607         mr.     r4,r26                  /* In some cases the loader may  */
 608 #if defined(CONFIG_PPC_BOOK3E)
 609         tovirt(r4,r4)
 610 #endif
 611         beq     9f                      /* have already put us at zero */
 612         li      r6,0x100                /* Start offset, the first 0x100 */
 613                                         /* bytes were copied earlier.    */
 614
 615 #ifdef CONFIG_RELOCATABLE
 616 /*
 617  * Check if the kernel has to be running as relocatable kernel based on the
 618  * variable __run_at_load, if it is set the kernel is treated as relocatable
 619  * kernel, otherwise it will be moved to PHYSICAL_START
 620  */
 621 #if defined(CONFIG_PPC_BOOK3E)
 622         tovirt(r26,r26)         /* on booke, we already run at PAGE_OFFSET */
 623 #endif
 624         lwz     r7,(FIXED_SYMBOL_ABS_ADDR(__run_at_load))(r26)
 625         cmplwi  cr0,r7,1
 626         bne     3f
 627
 628 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
 629         LOAD_REG_ADDR(r5, __end_interrupts)
 630         LOAD_REG_ADDR(r11, _stext)
 631         sub     r5,r5,r11
 632 #else
 633         /* just copy interrupts */
 634         LOAD_REG_IMMEDIATE(r5, FIXED_SYMBOL_ABS_ADDR(__end_interrupts))
 635 #endif
 636         b       5f
 637 3:
 638 #endif
 639         /* # bytes of memory to copy */
 640         lis     r5,(ABS_ADDR(copy_to_here))@ha
 641         addi    r5,r5,(ABS_ADDR(copy_to_here))@l
 642
 643         bl      copy_and_flush          /* copy the first n bytes        */
 644                                         /* this includes the code being  */
 645                                         /* executed here.                */
 646         /* Jump to the copy of this code that we just made */
 647         addis   r8,r3,(ABS_ADDR(4f))@ha
 648         addi    r12,r8,(ABS_ADDR(4f))@l
 649         mtctr   r12
 650         bctr
 651
 652 .balign 8
 653 p_end: .llong _end - copy_to_here
 654
 655 4:
 656         /*
 657          * Now copy the rest of the kernel up to _end, add
 658          * _end - copy_to_here to the copy limit and run again.
 659          */
 660         addis   r8,r26,(ABS_ADDR(p_end))@ha
 661         ld      r8,(ABS_ADDR(p_end))@l(r8)
 662         add     r5,r5,r8
 663 5:      bl      copy_and_flush          /* copy the rest */
 664
 665 9:      b       start_here_multiplatform
 666
 667 /*
 668  * Copy routine used to copy the kernel to start at physical address 0
 669  * and flush and invalidate the caches as needed.
 670  * r3 = dest addr, r4 = source addr, r5 = copy limit, r6 = start offset
 671  * on exit, r3, r4, r5 are unchanged, r6 is updated to be >= r5.
 672  *
 673  * Note: this routine *only* clobbers r0, r6 and lr
 674  */
 675 _GLOBAL(copy_and_flush)
 676         addi    r5,r5,-8
 677         addi    r6,r6,-8
 678 4:      li      r0,8                    /* Use the smallest common      */
 679                                         /* denominator cache line       */
 680                                         /* size.  This results in       */
 681                                         /* extra cache line flushes     */
 682                                         /* but operation is correct.    */
 683                                         /* Can't get cache line size    */
 684                                         /* from NACA as it is being     */
 685                                         /* moved too.                   */
 686
 687         mtctr   r0                      /* put # words/line in ctr      */
 688 3:      addi    r6,r6,8                 /* copy a cache line            */
 689         ldx     r0,r6,r4
 690         stdx    r0,r6,r3
 691         bdnz    3b
 692         dcbst   r6,r3                   /* write it to memory           */
 693         sync
 694         icbi    r6,r3                   /* flush the icache line        */
 695         cmpld   0,r6,r5
 696         blt     4b
 697         sync
 698         addi    r5,r5,8
 699         addi    r6,r6,8
 700         isync
 701         blr
 702
 703 .align 8
 704 copy_to_here:
 705
 706 #ifdef CONFIG_SMP
 707 #ifdef CONFIG_PPC_PMAC
 708 /*
 709  * On PowerMac, secondary processors starts from the reset vector, which
 710  * is temporarily turned into a call to one of the functions below.
 711  */
 712         .section ".text";
 713         .align 2 ;
 714
 715         .globl  __secondary_start_pmac_0
 716 __secondary_start_pmac_0:
 717         /* NB the entries for cpus 0, 1, 2 must each occupy 8 bytes. */
 718         li      r24,0
 719         b       1f
 720         li      r24,1
 721         b       1f
 722         li      r24,2
 723         b       1f
 724         li      r24,3
 725 1:
 726
 727 _GLOBAL(pmac_secondary_start)
 728         /* turn on 64-bit mode */
 729         bl      enable_64b_mode
 730
 731         li      r0,0
 732         mfspr   r3,SPRN_HID4
 733         rldimi  r3,r0,40,23     /* clear bit 23 (rm_ci) */
 734         sync
 735         mtspr   SPRN_HID4,r3
 736         isync
 737         sync
 738         slbia
 739
 740         /* get TOC pointer (real address) */
 741         bl      relative_toc
 742         tovirt(r2,r2)
 743
 744         /* Copy some CPU settings from CPU 0 */
 745         bl      __restore_cpu_ppc970
 746
 747         /* pSeries do that early though I don't think we really need it */
 748         mfmsr   r3
 749         ori     r3,r3,MSR_RI
 750         mtmsrd  r3                      /* RI on */
 751
 752         /* Set up a paca value for this processor. */
 753         LOAD_REG_ADDR(r4,paca)          /* Load paca pointer            */
 754         ld      r4,0(r4)                /* Get base vaddr of paca array */
 755         mulli   r13,r24,PACA_SIZE       /* Calculate vaddr of right paca */
 756         add     r13,r13,r4              /* for this processor.          */
 757         SET_PACA(r13)                   /* Save vaddr of paca in an SPRG*/
 758
 759         /* Mark interrupts soft and hard disabled (they might be enabled
 760          * in the PACA when doing hotplug)
 761          */
 762         li      r0,0
 763         stb     r0,PACASOFTIRQEN(r13)
 764         li      r0,PACA_IRQ_HARD_DIS
 765         stb     r0,PACAIRQHAPPENED(r13)
 766
 767         /* Create a temp kernel stack for use before relocation is on.  */
 768         ld      r1,PACAEMERGSP(r13)
 769         subi    r1,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 770
 771         b       __secondary_start
 772
 773 #endif /* CONFIG_PPC_PMAC */
 774
 775 /*
 776  * This function is called after the master CPU has released the
 777  * secondary processors.  The execution environment is relocation off.
 778  * The paca for this processor has the following fields initialized at
 779  * this point:
 780  *   1. Processor number
 781  *   2. Segment table pointer (virtual address)
 782  * On entry the following are set:
 783  *   r1        = stack pointer (real addr of temp stack)
 784  *   r24       = cpu# (in Linux terms)
 785  *   r13       = paca virtual address
 786  *   SPRG_PACA = paca virtual address
 787  */
 788         .section ".text";
 789         .align 2 ;
 790
 791         .globl  __secondary_start
 792 __secondary_start:
 793         /* Set thread priority to MEDIUM */
 794         HMT_MEDIUM
 795
 796         /* Initialize the kernel stack */
 797         LOAD_REG_ADDR(r3, current_set)
 798         sldi    r28,r24,3               /* get current_set[cpu#]         */
 799         ldx     r14,r3,r28
 800         addi    r14,r14,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD
 801         std     r14,PACAKSAVE(r13)
 802
 803         /* Do early setup for that CPU (SLB and hash table pointer) */
 804         bl      early_setup_secondary
 805
 806         /*
 807          * setup the new stack pointer, but *don't* use this until
 808          * translation is on.
 809          */
 810         mr      r1, r14
 811
 812         /* Clear backchain so we get nice backtraces */
 813         li      r7,0
 814         mtlr    r7
 815
 816         /* Mark interrupts soft and hard disabled (they might be enabled
 817          * in the PACA when doing hotplug)
 818          */
 819         stb     r7,PACASOFTIRQEN(r13)
 820         li      r0,PACA_IRQ_HARD_DIS
 821         stb     r0,PACAIRQHAPPENED(r13)
 822
 823         /* enable MMU and jump to start_secondary */
 824         LOAD_REG_ADDR(r3, start_secondary_prolog)
 825         LOAD_REG_IMMEDIATE(r4, MSR_KERNEL)
 826
 827         mtspr   SPRN_SRR0,r3
 828         mtspr   SPRN_SRR1,r4
 829         RFI
 830         b       .       /* prevent speculative execution */
 831
 832 /*
 833  * Running with relocation on at this point.  All we want to do is
 834  * zero the stack back-chain pointer and get the TOC virtual address
 835  * before going into C code.
 836  */
 837 start_secondary_prolog:
 838         ld      r2,PACATOC(r13)
 839         li      r3,0
 840         std     r3,0(r1)                /* Zero the stack frame pointer */
 841         bl      start_secondary
 842         b       .
 843 /*
 844  * Reset stack pointer and call start_secondary
 845  * to continue with online operation when woken up
 846  * from cede in cpu offline.
 847  */
 848 _GLOBAL(start_secondary_resume)
 849         ld      r1,PACAKSAVE(r13)       /* Reload kernel stack pointer */
 850         li      r3,0
 851         std     r3,0(r1)                /* Zero the stack frame pointer */
 852         bl      start_secondary
 853         b       .
 854 #endif
 855
 856 /*
 857  * This subroutine clobbers r11 and r12
 858  */
 859 enable_64b_mode:
 860         mfmsr   r11                     /* grab the current MSR */
 861 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
 862         oris    r11,r11,0x8000          /* CM bit set, we'll set ICM later */
 863         mtmsr   r11
 864 #else /* CONFIG_PPC_BOOK3E */
 865         li      r12,(MSR_64BIT | MSR_ISF)@highest
 866         sldi    r12,r12,48
 867         or      r11,r11,r12
 868         mtmsrd  r11
 869         isync
 870 #endif
 871         blr
 872
 873 /*
 874  * This puts the TOC pointer into r2, offset by 0x8000 (as expected
 875  * by the toolchain).  It computes the correct value for wherever we
 876  * are running at the moment, using position-independent code.
 877  *
 878  * Note: The compiler constructs pointers using offsets from the
 879  * TOC in -mcmodel=medium mode. After we relocate to 0 but before
 880  * the MMU is on we need our TOC to be a virtual address otherwise
 881  * these pointers will be real addresses which may get stored and
 882  * accessed later with the MMU on. We use tovirt() at the call
 883  * sites to handle this.
 884  */
 885 _GLOBAL(relative_toc)
 886         mflr    r0
 887         bcl     20,31,$+4
 888 0:      mflr    r11
 889         ld      r2,(p_toc - 0b)(r11)
 890         add     r2,r2,r11
 891         mtlr    r0
 892         blr
 893
 894 .balign 8
 895 p_toc:  .llong  __toc_start + 0x8000 - 0b
 896
 897 /*
 898  * This is where the main kernel code starts.
 899  */
 900 start_here_multiplatform:
 901         /* set up the TOC */
 902         bl      relative_toc
 903         tovirt(r2,r2)
 904
 905         /* Clear out the BSS. It may have been done in prom_init,
 906          * already but that's irrelevant since prom_init will soon
 907          * be detached from the kernel completely. Besides, we need
 908          * to clear it now for kexec-style entry.
 909          */
 910         LOAD_REG_ADDR(r11,__bss_stop)
 911         LOAD_REG_ADDR(r8,__bss_start)
 912         sub     r11,r11,r8              /* bss size                     */
 913         addi    r11,r11,7               /* round up to an even double word */
 914         srdi.   r11,r11,3               /* shift right by 3             */
 915         beq     4f
 916         addi    r8,r8,-8
 917         li      r0,0
 918         mtctr   r11                     /* zero this many doublewords   */
 919 3:      stdu    r0,8(r8)
 920         bdnz    3b
 921 4:
 922
 923 #ifdef CONFIG_PPC_EARLY_DEBUG_OPAL
 924         /* Setup OPAL entry */
 925         LOAD_REG_ADDR(r11, opal)
 926         std     r28,0(r11);
 927         std     r29,8(r11);
 928 #endif
 929
 930 #ifndef CONFIG_PPC_BOOK3E
 931         mfmsr   r6
 932         ori     r6,r6,MSR_RI
 933         mtmsrd  r6                      /* RI on */
 934 #endif
 935
 936 #ifdef CONFIG_RELOCATABLE
 937         /* Save the physical address we're running at in kernstart_addr */
 938         LOAD_REG_ADDR(r4, kernstart_addr)
 939         clrldi  r0,r25,2
 940         std     r0,0(r4)
 941 #endif
 942
 943         /* The following gets the stack set up with the regs */
 944         /* pointing to the real addr of the kernel stack.  This is   */
 945         /* all done to support the C function call below which sets  */
 946         /* up the htab.  This is done because we have relocated the  */
 947         /* kernel but are still running in real mode. */
 948
 949         LOAD_REG_ADDR(r3,init_thread_union)
 950
 951         /* set up a stack pointer */
 952         LOAD_REG_IMMEDIATE(r1,THREAD_SIZE)
 953         add     r1,r3,r1
 954         li      r0,0
 955         stdu    r0,-STACK_FRAME_OVERHEAD(r1)
 956
 957         /*
 958          * Do very early kernel initializations, including initial hash table
 959          * and SLB setup before we turn on relocation.
 960          */
 961
 962         /* Restore parameters passed from prom_init/kexec */
 963         mr      r3,r31
 964         bl      early_setup             /* also sets r13 and SPRG_PACA */
 965
 966         LOAD_REG_ADDR(r3, start_here_common)
 967         ld      r4,PACAKMSR(r13)
 968         mtspr   SPRN_SRR0,r3
 969         mtspr   SPRN_SRR1,r4
 970         RFI
 971         b       .       /* prevent speculative execution */
 972
 973         /* This is where all platforms converge execution */
 974
 975 start_here_common:
 976         /* relocation is on at this point */
 977         std     r1,PACAKSAVE(r13)
 978
 979         /* Load the TOC (virtual address) */
 980         ld      r2,PACATOC(r13)
 981
 982         /* Mark interrupts soft and hard disabled (they might be enabled
 983          * in the PACA when doing hotplug)
 984          */
 985         li      r0,0
 986         stb     r0,PACASOFTIRQEN(r13)
 987         li      r0,PACA_IRQ_HARD_DIS
 988         stb     r0,PACAIRQHAPPENED(r13)
 989
 990         /* Generic kernel entry */
 991         bl      start_kernel
 992
 993         /* Not reached */
 994         BUG_OPCODE
 995
 996 /*
 997  * We put a few things here that have to be page-aligned.
 998  * This stuff goes at the beginning of the bss, which is page-aligned.
 999  */
1000         .section ".bss"
1001 /*
1002  * pgd dir should be aligned to PGD_TABLE_SIZE which is 64K.
1003  * We will need to find a better way to fix this
1004  */
1005         .align  16
1006
1007         .globl  swapper_pg_dir
1008 swapper_pg_dir:
1009         .space  PGD_TABLE_SIZE
1010
1011         .globl  empty_zero_page
1012 empty_zero_page:
1013         .space  PAGE_SIZE
1014 EXPORT_SYMBOL(empty_zero_page)