arch/powerpc/cpu/mpc5xx/start.S

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1998  Dan Malek <dmalek@jlc.net>
   3  *  Copyright (C) 1999  Magnus Damm <kieraypc01.p.y.kie.era.ericsson.se>
   4  *  Copyright (C) 2000, 2001, 2002 Wolfgang Denk <wd@denx.de>
   5  *  Copyright (C) 2003  Martin Winistoerfer, martinwinistoerfer@gmx.ch.
   6  *
   7  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
   8  */
   9
  10 /*
  11  * File:                start.S
  12  *
  13  * Discription:         startup code
  14  *
  15  */
  16
  17 #include <asm-offsets.h>
  18 #include <config.h>
  19 #include <mpc5xx.h>
  20 #include <version.h>
  21
  22 #define CONFIG_5xx 1            /* needed for Linux kernel header files */
  23 #define _LINUX_CONFIG_H 1       /* avoid reading Linux autoconf.h file  */
  24
  25 #include <ppc_asm.tmpl>
  26 #include <ppc_defs.h>
  27
  28 #include <asm/processor.h>
  29 #include <asm/u-boot.h>
  30
  31 /* We don't have a MMU.
  32 */
  33 #undef  MSR_KERNEL
  34 #define MSR_KERNEL ( MSR_ME | MSR_RI )          /* Machine Check and Recoverable Interr. */
  35
  36 /*
  37  * Set up GOT: Global Offset Table
  38  *
  39  * Use r12 to access the GOT
  40  */
  41         START_GOT
  42         GOT_ENTRY(_GOT2_TABLE_)
  43         GOT_ENTRY(_FIXUP_TABLE_)
  44
  45         GOT_ENTRY(_start)
  46         GOT_ENTRY(_start_of_vectors)
  47         GOT_ENTRY(_end_of_vectors)
  48         GOT_ENTRY(transfer_to_handler)
  49
  50         GOT_ENTRY(__init_end)
  51         GOT_ENTRY(__bss_end)
  52         GOT_ENTRY(__bss_start)
  53         END_GOT
  54
  55 /*
  56  * r3 - 1st arg to board_init(): IMMP pointer
  57  * r4 - 2nd arg to board_init(): boot flag
  58  */
  59         .text
  60         .long   0x27051956                      /* U-Boot Magic Number */
  61         .globl  version_string
  62 version_string:
  63         .ascii U_BOOT_VERSION_STRING, "\0"
  64
  65         . = EXC_OFF_SYS_RESET
  66         .globl  _start
  67 _start:
  68         mfspr   r3, 638
  69         li      r4, CONFIG_SYS_ISB                      /* Set ISB bit */
  70         or      r3, r3, r4
  71         mtspr   638, r3
  72
  73         /* Initialize machine status; enable machine check interrupt            */
  74         /*----------------------------------------------------------------------*/
  75         li      r3, MSR_KERNEL                  /* Set ME, RI flags */
  76         mtmsr   r3
  77         mtspr   SRR1, r3                        /* Make SRR1 match MSR */
  78
  79         /* Initialize debug port registers                                      */
  80         /*----------------------------------------------------------------------*/
  81         xor     r0, r0, r0                      /* Clear R0 */
  82         mtspr   LCTRL1, r0                      /* Initialize debug port regs */
  83         mtspr   LCTRL2, r0
  84         mtspr   COUNTA, r0
  85         mtspr   COUNTB, r0
  86
  87 #if defined(CONFIG_PATI)
  88         /* the external flash access on PATI fails if programming the PLL to 40MHz.
  89          * Copy the PLL programming code to the internal RAM and execute it
  90          *----------------------------------------------------------------------*/
  91         lis     r3, CONFIG_SYS_MONITOR_BASE@h
  92         ori     r3, r3, CONFIG_SYS_MONITOR_BASE@l
  93         addi    r3, r3, pll_prog_code_start - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
  94
  95         lis     r4, CONFIG_SYS_INIT_RAM_ADDR@h
  96         ori     r4, r4, CONFIG_SYS_INIT_RAM_ADDR@l
  97         mtlr    r4
  98         addis   r5,0,0x0
  99         ori     r5,r5,((pll_prog_code_end - pll_prog_code_start) >>2)
 100         mtctr   r5
 101         addi    r3, r3, -4
 102         addi    r4, r4, -4
 103 0:
 104         lwzu    r0,4(r3)
 105         stwu    r0,4(r4)
 106         bdnz    0b                /* copy loop */
 107         blrl
 108 #endif
 109
 110         /*
 111          * Calculate absolute address in FLASH and jump there
 112          *----------------------------------------------------------------------*/
 113
 114         lis     r3, CONFIG_SYS_MONITOR_BASE@h
 115         ori     r3, r3, CONFIG_SYS_MONITOR_BASE@l
 116         addi    r3, r3, in_flash - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 117         mtlr    r3
 118         blr
 119
 120 in_flash:
 121
 122         /* Initialize some SPRs that are hard to access from C                  */
 123         /*----------------------------------------------------------------------*/
 124
 125         lis     r3, CONFIG_SYS_IMMR@h                   /* Pass IMMR as arg1 to C routine */
 126         lis     r2, CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR@h
 127         ori     r1, r2, CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR@l       /* Set up the stack in internal SRAM */
 128         /* Note: R0 is still 0 here */
 129         stwu    r0, -4(r1)                      /* Clear final stack frame so that      */
 130         stwu    r0, -4(r1)                      /* stack backtraces terminate cleanly   */
 131
 132         /*
 133          * Disable serialized ifetch and show cycles
 134          * (i.e. set processor to normal mode) for maximum
 135          * performance.
 136          */
 137
 138         li      r2, 0x0007
 139         mtspr   ICTRL, r2
 140
 141         /* Set up debug mode entry */
 142
 143         lis     r2, CONFIG_SYS_DER@h
 144         ori     r2, r2, CONFIG_SYS_DER@l
 145         mtspr   DER, r2
 146
 147         /* Let the C-code set up the rest                                       */
 148         /*                                                                      */
 149         /* Be careful to keep code relocatable !                                */
 150         /*----------------------------------------------------------------------*/
 151
 152         GET_GOT                 /* initialize GOT access                        */
 153
 154         /* r3: IMMR */
 155         bl      cpu_init_f      /* run low-level CPU init code     (from Flash) */
 156
 157         bl      board_init_f    /* run 1st part of board init code (from Flash) */
 158
 159         /* NOTREACHED - board_init_f() does not return */
 160
 161
 162         .globl  _start_of_vectors
 163 _start_of_vectors:
 164
 165 /* Machine check */
 166         STD_EXCEPTION(0x200, MachineCheck, MachineCheckException)
 167
 168 /* Data Storage exception.  "Never" generated on the 860. */
 169         STD_EXCEPTION(0x300, DataStorage, UnknownException)
 170
 171 /* Instruction Storage exception.  "Never" generated on the 860. */
 172         STD_EXCEPTION(0x400, InstStorage, UnknownException)
 173
 174 /* External Interrupt exception. */
 175         STD_EXCEPTION(0x500, ExtInterrupt, external_interrupt)
 176
 177 /* Alignment exception. */
 178         . = 0x600
 179 Alignment:
 180         EXCEPTION_PROLOG(SRR0, SRR1)
 181         mfspr   r4,DAR
 182         stw     r4,_DAR(r21)
 183         mfspr   r5,DSISR
 184         stw     r5,_DSISR(r21)
 185         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 186         EXC_XFER_TEMPLATE(Alignment, AlignmentException, MSR_KERNEL, COPY_EE)
 187
 188 /* Program check exception */
 189         . = 0x700
 190 ProgramCheck:
 191         EXCEPTION_PROLOG(SRR0, SRR1)
 192         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 193         EXC_XFER_TEMPLATE(ProgramCheck, ProgramCheckException,
 194                 MSR_KERNEL, COPY_EE)
 195
 196         /* FPU on MPC5xx available. We will use it later.
 197         */
 198         STD_EXCEPTION(0x800, FPUnavailable, UnknownException)
 199
 200         /* I guess we could implement decrementer, and may have
 201          * to someday for timekeeping.
 202          */
 203         STD_EXCEPTION(0x900, Decrementer, timer_interrupt)
 204         STD_EXCEPTION(0xa00, Trap_0a, UnknownException)
 205         STD_EXCEPTION(0xb00, Trap_0b, UnknownException)
 206         STD_EXCEPTION(0xc00, SystemCall, UnknownException)
 207         STD_EXCEPTION(0xd00, SingleStep, UnknownException)
 208
 209         STD_EXCEPTION(0xe00, Trap_0e, UnknownException)
 210         STD_EXCEPTION(0xf00, Trap_0f, UnknownException)
 211
 212         /* On the MPC8xx, this is a software emulation interrupt.  It occurs
 213          * for all unimplemented and illegal instructions.
 214          */
 215         STD_EXCEPTION(0x1000, SoftEmu, SoftEmuException)
 216         STD_EXCEPTION(0x1100, InstructionTLBMiss, UnknownException)
 217         STD_EXCEPTION(0x1200, DataTLBMiss, UnknownException)
 218         STD_EXCEPTION(0x1300, InstructionTLBError, UnknownException)
 219         STD_EXCEPTION(0x1400, DataTLBError, UnknownException)
 220
 221         STD_EXCEPTION(0x1500, Reserved5, UnknownException)
 222         STD_EXCEPTION(0x1600, Reserved6, UnknownException)
 223         STD_EXCEPTION(0x1700, Reserved7, UnknownException)
 224         STD_EXCEPTION(0x1800, Reserved8, UnknownException)
 225         STD_EXCEPTION(0x1900, Reserved9, UnknownException)
 226         STD_EXCEPTION(0x1a00, ReservedA, UnknownException)
 227         STD_EXCEPTION(0x1b00, ReservedB, UnknownException)
 228
 229         STD_EXCEPTION(0x1c00, DataBreakpoint, UnknownException)
 230         STD_EXCEPTION(0x1d00, InstructionBreakpoint, DebugException)
 231         STD_EXCEPTION(0x1e00, PeripheralBreakpoint, UnknownException)
 232         STD_EXCEPTION(0x1f00, DevPortBreakpoint, UnknownException)
 233
 234
 235         .globl  _end_of_vectors
 236 _end_of_vectors:
 237
 238
 239         . = 0x2000
 240
 241 /*
 242  * This code finishes saving the registers to the exception frame
 243  * and jumps to the appropriate handler for the exception.
 244  * Register r21 is pointer into trap frame, r1 has new stack pointer.
 245  */
 246         .globl  transfer_to_handler
 247 transfer_to_handler:
 248         stw     r22,_NIP(r21)
 249         lis     r22,MSR_POW@h
 250         andc    r23,r23,r22
 251         stw     r23,_MSR(r21)
 252         SAVE_GPR(7, r21)
 253         SAVE_4GPRS(8, r21)
 254         SAVE_8GPRS(12, r21)
 255         SAVE_8GPRS(24, r21)
 256         mflr    r23
 257         andi.   r24,r23,0x3f00          /* get vector offset */
 258         stw     r24,TRAP(r21)
 259         li      r22,0
 260         stw     r22,RESULT(r21)
 261         mtspr   SPRG2,r22               /* r1 is now kernel sp */
 262         lwz     r24,0(r23)              /* virtual address of handler */
 263         lwz     r23,4(r23)              /* where to go when done */
 264         mtspr   SRR0,r24
 265         mtspr   SRR1,r20
 266         mtlr    r23
 267         SYNC
 268         rfi                             /* jump to handler, enable MMU */
 269
 270 int_return:
 271         mfmsr   r28                     /* Disable interrupts */
 272         li      r4,0
 273         ori     r4,r4,MSR_EE
 274         andc    r28,r28,r4
 275         SYNC                            /* Some chip revs need this... */
 276         mtmsr   r28
 277         SYNC
 278         lwz     r2,_CTR(r1)
 279         lwz     r0,_LINK(r1)
 280         mtctr   r2
 281         mtlr    r0
 282         lwz     r2,_XER(r1)
 283         lwz     r0,_CCR(r1)
 284         mtspr   XER,r2
 285         mtcrf   0xFF,r0
 286         REST_10GPRS(3, r1)
 287         REST_10GPRS(13, r1)
 288         REST_8GPRS(23, r1)
 289         REST_GPR(31, r1)
 290         lwz     r2,_NIP(r1)             /* Restore environment */
 291         lwz     r0,_MSR(r1)
 292         mtspr   SRR0,r2
 293         mtspr   SRR1,r0
 294         lwz     r0,GPR0(r1)
 295         lwz     r2,GPR2(r1)
 296         lwz     r1,GPR1(r1)
 297         SYNC
 298         rfi
 299
 300
 301 /*
 302  * unsigned int get_immr (unsigned int mask)
 303  *
 304  * return (mask ? (IMMR & mask) : IMMR);
 305  */
 306         .globl  get_immr
 307 get_immr:
 308         mr      r4,r3           /* save mask */
 309         mfspr   r3, IMMR        /* IMMR */
 310         cmpwi   0,r4,0          /* mask != 0 ? */
 311         beq     4f
 312         and     r3,r3,r4        /* IMMR & mask */
 313 4:
 314         blr
 315
 316         .globl get_pvr
 317 get_pvr:
 318         mfspr   r3, PVR
 319         blr
 320
 321
 322 /*------------------------------------------------------------------------------*/
 323
 324 /*
 325  * void relocate_code (addr_sp, gd, addr_moni)
 326  *
 327  * This "function" does not return, instead it continues in RAM
 328  * after relocating the monitor code.
 329  *
 330  * r3 = dest
 331  * r4 = src
 332  * r5 = length in bytes
 333  * r6 = cachelinesize
 334  */
 335         .globl  relocate_code
 336 relocate_code:
 337         mr      r1,  r3         /* Set new stack pointer in SRAM        */
 338         mr      r9,  r4         /* Save copy of global data pointer in SRAM */
 339         mr      r10, r5         /* Save copy of monitor destination Address in SRAM */
 340
 341         GET_GOT
 342         mr      r3,  r5                         /* Destination Address  */
 343         lis     r4, CONFIG_SYS_MONITOR_BASE@h           /* Source      Address  */
 344         ori     r4, r4, CONFIG_SYS_MONITOR_BASE@l
 345         lwz     r5, GOT(__init_end)
 346         sub     r5, r5, r4
 347
 348         /*
 349          * Fix GOT pointer:
 350          *
 351          * New GOT-PTR = (old GOT-PTR - CONFIG_SYS_MONITOR_BASE) + Destination Address
 352          *
 353          * Offset:
 354          */
 355         sub     r15, r10, r4
 356
 357         /* First our own GOT */
 358         add     r12, r12, r15
 359         /* the the one used by the C code */
 360         add     r30, r30, r15
 361
 362         /*
 363          * Now relocate code
 364          */
 365
 366         cmplw   cr1,r3,r4
 367         addi    r0,r5,3
 368         srwi.   r0,r0,2
 369         beq     cr1,4f          /* In place copy is not necessary       */
 370         beq     4f              /* Protect against 0 count              */
 371         mtctr   r0
 372         bge     cr1,2f
 373
 374         la      r8,-4(r4)
 375         la      r7,-4(r3)
 376 1:      lwzu    r0,4(r8)
 377         stwu    r0,4(r7)
 378         bdnz    1b
 379         b       4f
 380
 381 2:      slwi    r0,r0,2
 382         add     r8,r4,r0
 383         add     r7,r3,r0
 384 3:      lwzu    r0,-4(r8)
 385         stwu    r0,-4(r7)
 386         bdnz    3b
 387
 388 4:      sync
 389         isync
 390
 391 /*
 392  * We are done. Do not return, instead branch to second part of board
 393  * initialization, now running from RAM.
 394  */
 395
 396         addi    r0, r10, in_ram - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 397         mtlr    r0
 398         blr
 399
 400 in_ram:
 401
 402         /*
 403          * Relocation Function, r12 point to got2+0x8000
 404          *
 405          * Adjust got2 pointers, no need to check for 0, this code
 406          * already puts a few entries in the table.
 407          */
 408         li      r0,__got2_entries@sectoff@l
 409         la      r3,GOT(_GOT2_TABLE_)
 410         lwz     r11,GOT(_GOT2_TABLE_)
 411         mtctr   r0
 412         sub     r11,r3,r11
 413         addi    r3,r3,-4
 414 1:      lwzu    r0,4(r3)
 415         cmpwi   r0,0
 416         beq-    2f
 417         add     r0,r0,r11
 418         stw     r0,0(r3)
 419 2:      bdnz    1b
 420
 421         /*
 422          * Now adjust the fixups and the pointers to the fixups
 423          * in case we need to move ourselves again.
 424          */
 425         li      r0,__fixup_entries@sectoff@l
 426         lwz     r3,GOT(_FIXUP_TABLE_)
 427         cmpwi   r0,0
 428         mtctr   r0
 429         addi    r3,r3,-4
 430         beq     4f
 431 3:      lwzu    r4,4(r3)
 432         lwzux   r0,r4,r11
 433         cmpwi   r0,0
 434         add     r0,r0,r11
 435         stw     r4,0(r3)
 436         beq-    5f
 437         stw     r0,0(r4)
 438 5:      bdnz    3b
 439 4:
 440 clear_bss:
 441         /*
 442          * Now clear BSS segment
 443          */
 444         lwz     r3,GOT(__bss_start)
 445         lwz     r4,GOT(__bss_end)
 446         cmplw   0, r3, r4
 447         beq     6f
 448
 449         li      r0, 0
 450 5:
 451         stw     r0, 0(r3)
 452         addi    r3, r3, 4
 453         cmplw   0, r3, r4
 454         bne     5b
 455 6:
 456
 457         mr      r3, r9          /* Global Data pointer          */
 458         mr      r4, r10         /* Destination Address          */
 459         bl      board_init_r
 460
 461         /*
 462          * Copy exception vector code to low memory
 463          *
 464          * r3: dest_addr
 465          * r7: source address, r8: end address, r9: target address
 466          */
 467         .globl  trap_init
 468 trap_init:
 469         mflr    r4                      /* save link register           */
 470         GET_GOT
 471         lwz     r7, GOT(_start)
 472         lwz     r8, GOT(_end_of_vectors)
 473
 474         li      r9, 0x100               /* reset vector always at 0x100 */
 475
 476         cmplw   0, r7, r8
 477         bgelr                           /* return if r7>=r8 - just in case */
 478 1:
 479         lwz     r0, 0(r7)
 480         stw     r0, 0(r9)
 481         addi    r7, r7, 4
 482         addi    r9, r9, 4
 483         cmplw   0, r7, r8
 484         bne     1b
 485
 486         /*
 487          * relocate `hdlr' and `int_return' entries
 488          */
 489         li      r7, .L_MachineCheck - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 490         li      r8, Alignment - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 491 2:
 492         bl      trap_reloc
 493         addi    r7, r7, 0x100           /* next exception vector        */
 494         cmplw   0, r7, r8
 495         blt     2b
 496
 497         li      r7, .L_Alignment - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 498         bl      trap_reloc
 499
 500         li      r7, .L_ProgramCheck - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 501         bl      trap_reloc
 502
 503         li      r7, .L_FPUnavailable - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 504         li      r8, SystemCall - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 505 3:
 506         bl      trap_reloc
 507         addi    r7, r7, 0x100           /* next exception vector        */
 508         cmplw   0, r7, r8
 509         blt     3b
 510
 511         li      r7, .L_SingleStep - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 512         li      r8, _end_of_vectors - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 513 4:
 514         bl      trap_reloc
 515         addi    r7, r7, 0x100           /* next exception vector        */
 516         cmplw   0, r7, r8
 517         blt     4b
 518
 519         mtlr    r4                      /* restore link register        */
 520         blr
 521
 522 #if defined(CONFIG_PATI)
 523 /* Program the PLL */
 524 pll_prog_code_start:
 525         lis     r4, (CONFIG_SYS_IMMR + 0x002fc384)@h
 526         ori     r4, r4, (CONFIG_SYS_IMMR + 0x002fc384)@l
 527         lis     r3, (0x55ccaa33)@h
 528         ori     r3, r3, (0x55ccaa33)@l
 529         stw     r3, 0(r4)
 530         lis     r4, (CONFIG_SYS_IMMR + 0x002fc284)@h
 531         ori     r4, r4, (CONFIG_SYS_IMMR + 0x002fc284)@l
 532         lis     r3, CONFIG_SYS_PLPRCR@h
 533         ori     r3, r3, CONFIG_SYS_PLPRCR@l
 534         stw     r3, 0(r4)
 535         addis   r3,0,0x0
 536         ori     r3,r3,0xA000
 537         mtctr   r3
 538 ..spinlp:
 539   bdnz    ..spinlp                /* spin loop */
 540         blr
 541 pll_prog_code_end:
 542         nop
 543         blr
 544 #endif