arch/x86/cpu/cpu.c

   1 /*
   2  * (C) Copyright 2008-2011
   3  * Graeme Russ, <graeme.russ@gmail.com>
   4  *
   5  * (C) Copyright 2002
   6  * Daniel Engström, Omicron Ceti AB, <daniel@omicron.se>
   7  *
   8  * (C) Copyright 2002
   9  * Sysgo Real-Time Solutions, GmbH <www.elinos.com>
  10  * Marius Groeger <mgroeger@sysgo.de>
  11  *
  12  * (C) Copyright 2002
  13  * Sysgo Real-Time Solutions, GmbH <www.elinos.com>
  14  * Alex Zuepke <azu@sysgo.de>
  15  *
  16  * See file CREDITS for list of people who contributed to this
  17  * project.
  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 as
  21  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  22  * the License, or (at your option) any later version.
  23  *
  24  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  25  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  26  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  27  * GNU General Public License for more details.
  28  *
  29  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  30  * along with this program; if not, write to the Free Software
  31  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  32  * MA 02111-1307 USA
  33  */
  34
  35 #include <common.h>
  36 #include <command.h>
  37 #include <asm/control_regs.h>
  38 #include <asm/processor.h>
  39 #include <asm/processor-flags.h>
  40 #include <asm/interrupt.h>
  41 #include <linux/compiler.h>
  42
  43 /*
  44  * Constructor for a conventional segment GDT (or LDT) entry
  45  * This is a macro so it can be used in initialisers
  46  */
  47 #define GDT_ENTRY(flags, base, limit)                   \
  48         ((((base)  & 0xff000000ULL) << (56-24)) |       \
  49          (((flags) & 0x0000f0ffULL) << 40) |            \
  50          (((limit) & 0x000f0000ULL) << (48-16)) |       \
  51          (((base)  & 0x00ffffffULL) << 16) |            \
  52          (((limit) & 0x0000ffffULL)))
  53
  54 struct gdt_ptr {
  55         u16 len;
  56         u32 ptr;
  57 } __packed;
  58
  59 static void load_ds(u32 segment)
  60 {
  61         asm volatile("movl %0, %%ds" : : "r" (segment * X86_GDT_ENTRY_SIZE));
  62 }
  63
  64 static void load_es(u32 segment)
  65 {
  66         asm volatile("movl %0, %%es" : : "r" (segment * X86_GDT_ENTRY_SIZE));
  67 }
  68
  69 static void load_fs(u32 segment)
  70 {
  71         asm volatile("movl %0, %%fs" : : "r" (segment * X86_GDT_ENTRY_SIZE));
  72 }
  73
  74 static void load_gs(u32 segment)
  75 {
  76         asm volatile("movl %0, %%gs" : : "r" (segment * X86_GDT_ENTRY_SIZE));
  77 }
  78
  79 static void load_ss(u32 segment)
  80 {
  81         asm volatile("movl %0, %%ss" : : "r" (segment * X86_GDT_ENTRY_SIZE));
  82 }
  83
  84 static void load_gdt(const u64 *boot_gdt, u16 num_entries)
  85 {
  86         struct gdt_ptr gdt;
  87
  88         gdt.len = (num_entries * 8) - 1;
  89         gdt.ptr = (u32)boot_gdt;
  90
  91         asm volatile("lgdtl %0\n" : : "m" (gdt));
  92 }
  93
  94 void setup_gdt(gd_t *id, u64 *gdt_addr)
  95 {
  96         /* CS: code, read/execute, 4 GB, base 0 */
  97         gdt_addr[X86_GDT_ENTRY_32BIT_CS] = GDT_ENTRY(0xc09b, 0, 0xfffff);
  98
  99         /* DS: data, read/write, 4 GB, base 0 */
 100         gdt_addr[X86_GDT_ENTRY_32BIT_DS] = GDT_ENTRY(0xc093, 0, 0xfffff);
 101
 102         /* FS: data, read/write, 4 GB, base (Global Data Pointer) */
 103         id->arch.gd_addr = id;
 104         gdt_addr[X86_GDT_ENTRY_32BIT_FS] = GDT_ENTRY(0xc093,
 105                      (ulong)&id->arch.gd_addr, 0xfffff);
 106
 107         /* 16-bit CS: code, read/execute, 64 kB, base 0 */
 108         gdt_addr[X86_GDT_ENTRY_16BIT_CS] = GDT_ENTRY(0x109b, 0, 0x0ffff);
 109
 110         /* 16-bit DS: data, read/write, 64 kB, base 0 */
 111         gdt_addr[X86_GDT_ENTRY_16BIT_DS] = GDT_ENTRY(0x1093, 0, 0x0ffff);
 112
 113         load_gdt(gdt_addr, X86_GDT_NUM_ENTRIES);
 114         load_ds(X86_GDT_ENTRY_32BIT_DS);
 115         load_es(X86_GDT_ENTRY_32BIT_DS);
 116         load_gs(X86_GDT_ENTRY_32BIT_DS);
 117         load_ss(X86_GDT_ENTRY_32BIT_DS);
 118         load_fs(X86_GDT_ENTRY_32BIT_FS);
 119 }
 120
 121 int __weak x86_cleanup_before_linux(void)
 122 {
 123         return 0;
 124 }
 125
 126 int x86_cpu_init_f(void)
 127 {
 128         const u32 em_rst = ~X86_CR0_EM;
 129         const u32 mp_ne_set = X86_CR0_MP | X86_CR0_NE;
 130
 131         /* initialize FPU, reset EM, set MP and NE */
 132         asm ("fninit\n" \
 133              "movl %%cr0, %%eax\n" \
 134              "andl %0, %%eax\n" \
 135              "orl  %1, %%eax\n" \
 136              "movl %%eax, %%cr0\n" \
 137              : : "i" (em_rst), "i" (mp_ne_set) : "eax");
 138
 139         return 0;
 140 }
 141 int cpu_init_f(void) __attribute__((weak, alias("x86_cpu_init_f")));
 142
 143 int x86_cpu_init_r(void)
 144 {
 145         /* Initialize core interrupt and exception functionality of CPU */
 146         cpu_init_interrupts();
 147         return 0;
 148 }
 149 int cpu_init_r(void) __attribute__((weak, alias("x86_cpu_init_r")));
 150
 151 void x86_enable_caches(void)
 152 {
 153         unsigned long cr0;
 154
 155         cr0 = read_cr0();
 156         cr0 &= ~(X86_CR0_NW | X86_CR0_CD);
 157         write_cr0(cr0);
 158         wbinvd();
 159 }
 160 void enable_caches(void) __attribute__((weak, alias("x86_enable_caches")));
 161
 162 void x86_disable_caches(void)
 163 {
 164         unsigned long cr0;
 165
 166         cr0 = read_cr0();
 167         cr0 |= X86_CR0_NW | X86_CR0_CD;
 168         wbinvd();
 169         write_cr0(cr0);
 170         wbinvd();
 171 }
 172 void disable_caches(void) __attribute__((weak, alias("x86_disable_caches")));
 173
 174 int x86_init_cache(void)
 175 {
 176         enable_caches();
 177
 178         return 0;
 179 }
 180 int init_cache(void) __attribute__((weak, alias("x86_init_cache")));
 181
 182 int do_reset(cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char * const argv[])
 183 {
 184         printf("resetting ...\n");
 185
 186         /* wait 50 ms */
 187         udelay(50000);
 188         disable_interrupts();
 189         reset_cpu(0);
 190
 191         /*NOTREACHED*/
 192         return 0;
 193 }
 194
 195 void  flush_cache(unsigned long dummy1, unsigned long dummy2)
 196 {
 197         asm("wbinvd\n");
 198 }
 199
 200 void __attribute__ ((regparm(0))) generate_gpf(void);
 201
 202 /* segment 0x70 is an arbitrary segment which does not exist */
 203 asm(".globl generate_gpf\n"
 204         ".hidden generate_gpf\n"
 205         ".type generate_gpf, @function\n"
 206         "generate_gpf:\n"
 207         "ljmp   $0x70, $0x47114711\n");
 208
 209 void __reset_cpu(ulong addr)
 210 {
 211         printf("Resetting using x86 Triple Fault\n");
 212         set_vector(13, generate_gpf);   /* general protection fault handler */
 213         set_vector(8, generate_gpf);    /* double fault handler */
 214         generate_gpf();                 /* start the show */
 215 }
 216 void reset_cpu(ulong addr) __attribute__((weak, alias("__reset_cpu")));
 217
 218 int dcache_status(void)
 219 {
 220         return !(read_cr0() & 0x40000000);
 221 }
 222
 223 /* Define these functions to allow ehch-hcd to function */
 224 void flush_dcache_range(unsigned long start, unsigned long stop)
 225 {
 226 }
 227
 228 void invalidate_dcache_range(unsigned long start, unsigned long stop)
 229 {
 230 }