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  * See file CREDITS for list of people who contributed to this
   8  * project.
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  12  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  13  * the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18  * GNU General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  21  * along with this program; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  23  * MA 02111-1307 USA
  24  */
  25
  26 /*
  27  * File:                start.S
  28  *
  29  * Discription:         startup code
  30  *
  31  */
  32
  33 #include <config.h>
  34 #include <mpc5xx.h>
  35 #include <version.h>
  36
  37 #define CONFIG_5xx 1            /* needed for Linux kernel header files */
  38 #define _LINUX_CONFIG_H 1       /* avoid reading Linux autoconf.h file  */
  39
  40 #include <ppc_asm.tmpl>
  41 #include <ppc_defs.h>
  42
  43 #include <linux/config.h>
  44 #include <asm/processor.h>
  45
  46 #ifndef  CONFIG_IDENT_STRING
  47 #define  CONFIG_IDENT_STRING ""
  48 #endif
  49
  50 /* We don't have a MMU.
  51 */
  52 #undef  MSR_KERNEL
  53 #define MSR_KERNEL ( MSR_ME | MSR_RI )          /* Machine Check and Recoverable Interr. */
  54
  55 /*
  56  * Set up GOT: Global Offset Table
  57  *
  58  * Use r14 to access the GOT
  59  */
  60         START_GOT
  61         GOT_ENTRY(_GOT2_TABLE_)
  62         GOT_ENTRY(_FIXUP_TABLE_)
  63
  64         GOT_ENTRY(_start)
  65         GOT_ENTRY(_start_of_vectors)
  66         GOT_ENTRY(_end_of_vectors)
  67         GOT_ENTRY(transfer_to_handler)
  68
  69         GOT_ENTRY(__init_end)
  70         GOT_ENTRY(_end)
  71         GOT_ENTRY(__bss_start)
  72         END_GOT
  73
  74 /*
  75  * r3 - 1st arg to board_init(): IMMP pointer
  76  * r4 - 2nd arg to board_init(): boot flag
  77  */
  78         .text
  79         .long   0x27051956                      /* U-Boot Magic Number */
  80         .globl  version_string
  81 version_string:
  82         .ascii U_BOOT_VERSION
  83         .ascii " (", __DATE__, " - ", __TIME__, ")"
  84         .ascii CONFIG_IDENT_STRING, "\0"
  85
  86         . = EXC_OFF_SYS_RESET
  87         .globl  _start
  88 _start:
  89         mfspr   r3, 638
  90         li      r4, CFG_ISB                     /* Set ISB bit */
  91         or      r3, r3, r4
  92         mtspr   638, r3
  93         li      r21, BOOTFLAG_COLD              /* Normal Power-On: Boot from FLASH     */
  94         b       boot_cold
  95
  96         . = EXC_OFF_SYS_RESET + 0x20
  97
  98         .globl  _start_warm
  99 _start_warm:
 100         li      r21, BOOTFLAG_WARM              /* Software reboot */
 101         b       boot_warm
 102
 103 boot_cold:
 104 boot_warm:
 105
 106         /* Initialize machine status; enable machine check interrupt            */
 107         /*----------------------------------------------------------------------*/
 108         li      r3, MSR_KERNEL                  /* Set ME, RI flags */
 109         mtmsr   r3
 110         mtspr   SRR1, r3                        /* Make SRR1 match MSR */
 111
 112         /* Initialize debug port registers                                      */
 113         /*----------------------------------------------------------------------*/
 114         xor     r0, r0, r0                      /* Clear R0 */
 115         mtspr   LCTRL1, r0                      /* Initialize debug port regs */
 116         mtspr   LCTRL2, r0
 117         mtspr   COUNTA, r0
 118         mtspr   COUNTB, r0
 119
 120         /*
 121          * Calculate absolute address in FLASH and jump there
 122          *----------------------------------------------------------------------*/
 123
 124         lis     r3, CFG_MONITOR_BASE@h
 125         ori     r3, r3, CFG_MONITOR_BASE@l
 126         addi    r3, r3, in_flash - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 127         mtlr    r3
 128         blr
 129
 130 in_flash:
 131
 132         /* Initialize some SPRs that are hard to access from C                  */
 133         /*----------------------------------------------------------------------*/
 134
 135         lis     r3, CFG_IMMR@h                  /* Pass IMMR as arg1 to C routine */
 136         lis     r2, CFG_INIT_SP_ADDR@h
 137         ori     r1, r2, CFG_INIT_SP_ADDR@l      /* Set up the stack in internal SRAM */
 138         /* Note: R0 is still 0 here */
 139         stwu    r0, -4(r1)                      /* Clear final stack frame so that      */
 140         stwu    r0, -4(r1)                      /* stack backtraces terminate cleanly   */
 141
 142         /*
 143          * Disable serialized ifetch and show cycles
 144          * (i.e. set processor to normal mode) for maximum
 145          * performance.
 146          */
 147
 148         li      r2, 0x0007
 149         mtspr   ICTRL, r2
 150
 151         /* Set up debug mode entry */
 152
 153         lis     r2, CFG_DER@h
 154         ori     r2, r2, CFG_DER@l
 155         mtspr   DER, r2
 156
 157         /* Let the C-code set up the rest                                       */
 158         /*                                                                      */
 159         /* Be careful to keep code relocatable !                                */
 160         /*----------------------------------------------------------------------*/
 161
 162         GET_GOT                 /* initialize GOT access                        */
 163
 164         /* r3: IMMR */
 165         bl      cpu_init_f      /* run low-level CPU init code     (from Flash) */
 166
 167         mr      r3, r21
 168         /* r3: BOOTFLAG */
 169         bl      board_init_f    /* run 1st part of board init code (from Flash) */
 170
 171
 172         .globl  _start_of_vectors
 173 _start_of_vectors:
 174
 175 /* Machine check */
 176         STD_EXCEPTION(0x200, MachineCheck, MachineCheckException)
 177
 178 /* Data Storage exception.  "Never" generated on the 860. */
 179         STD_EXCEPTION(0x300, DataStorage, UnknownException)
 180
 181 /* Instruction Storage exception.  "Never" generated on the 860. */
 182         STD_EXCEPTION(0x400, InstStorage, UnknownException)
 183
 184 /* External Interrupt exception. */
 185         STD_EXCEPTION(0x500, ExtInterrupt, external_interrupt)
 186
 187 /* Alignment exception. */
 188         . = 0x600
 189 Alignment:
 190         EXCEPTION_PROLOG
 191         mfspr   r4,DAR
 192         stw     r4,_DAR(r21)
 193         mfspr   r5,DSISR
 194         stw     r5,_DSISR(r21)
 195         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 196         li      r20,MSR_KERNEL
 197         rlwimi  r20,r23,0,16,16         /* copy EE bit from saved MSR */
 198         lwz     r6,GOT(transfer_to_handler)
 199         mtlr    r6
 200         blrl
 201 .L_Alignment:
 202         .long   AlignmentException - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 203         .long   int_return - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 204
 205 /* Program check exception */
 206         . = 0x700
 207 ProgramCheck:
 208         EXCEPTION_PROLOG
 209         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 210         li      r20,MSR_KERNEL
 211         rlwimi  r20,r23,0,16,16         /* copy EE bit from saved MSR */
 212         lwz     r6,GOT(transfer_to_handler)
 213         mtlr    r6
 214         blrl
 215 .L_ProgramCheck:
 216         .long   ProgramCheckException - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 217         .long   int_return - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 218
 219         /* FPU on MPC5xx available. We will use it later.
 220         */
 221         STD_EXCEPTION(0x800, FPUnavailable, UnknownException)
 222
 223         /* I guess we could implement decrementer, and may have
 224          * to someday for timekeeping.
 225          */
 226         STD_EXCEPTION(0x900, Decrementer, timer_interrupt)
 227         STD_EXCEPTION(0xa00, Trap_0a, UnknownException)
 228         STD_EXCEPTION(0xb00, Trap_0b, UnknownException)
 229         STD_EXCEPTION(0xc00, SystemCall, UnknownException)
 230         STD_EXCEPTION(0xd00, SingleStep, UnknownException)
 231
 232         STD_EXCEPTION(0xe00, Trap_0e, UnknownException)
 233         STD_EXCEPTION(0xf00, Trap_0f, UnknownException)
 234
 235         /* On the MPC8xx, this is a software emulation interrupt.  It occurs
 236          * for all unimplemented and illegal instructions.
 237          */
 238         STD_EXCEPTION(0x1000, SoftEmu, SoftEmuException)
 239         STD_EXCEPTION(0x1100, InstructionTLBMiss, UnknownException)
 240         STD_EXCEPTION(0x1200, DataTLBMiss, UnknownException)
 241         STD_EXCEPTION(0x1300, InstructionTLBError, UnknownException)
 242         STD_EXCEPTION(0x1400, DataTLBError, UnknownException)
 243
 244         STD_EXCEPTION(0x1500, Reserved5, UnknownException)
 245         STD_EXCEPTION(0x1600, Reserved6, UnknownException)
 246         STD_EXCEPTION(0x1700, Reserved7, UnknownException)
 247         STD_EXCEPTION(0x1800, Reserved8, UnknownException)
 248         STD_EXCEPTION(0x1900, Reserved9, UnknownException)
 249         STD_EXCEPTION(0x1a00, ReservedA, UnknownException)
 250         STD_EXCEPTION(0x1b00, ReservedB, UnknownException)
 251
 252         STD_EXCEPTION(0x1c00, DataBreakpoint, UnknownException)
 253         STD_EXCEPTION(0x1d00, InstructionBreakpoint, DebugException)
 254         STD_EXCEPTION(0x1e00, PeripheralBreakpoint, UnknownException)
 255         STD_EXCEPTION(0x1f00, DevPortBreakpoint, UnknownException)
 256
 257
 258         .globl  _end_of_vectors
 259 _end_of_vectors:
 260
 261
 262         . = 0x2000
 263
 264 /*
 265  * This code finishes saving the registers to the exception frame
 266  * and jumps to the appropriate handler for the exception.
 267  * Register r21 is pointer into trap frame, r1 has new stack pointer.
 268  */
 269         .globl  transfer_to_handler
 270 transfer_to_handler:
 271         stw     r22,_NIP(r21)
 272         lis     r22,MSR_POW@h
 273         andc    r23,r23,r22
 274         stw     r23,_MSR(r21)
 275         SAVE_GPR(7, r21)
 276         SAVE_4GPRS(8, r21)
 277         SAVE_8GPRS(12, r21)
 278         SAVE_8GPRS(24, r21)
 279         mflr    r23
 280         andi.   r24,r23,0x3f00          /* get vector offset */
 281         stw     r24,TRAP(r21)
 282         li      r22,0
 283         stw     r22,RESULT(r21)
 284         mtspr   SPRG2,r22               /* r1 is now kernel sp */
 285         lwz     r24,0(r23)              /* virtual address of handler */
 286         lwz     r23,4(r23)              /* where to go when done */
 287         mtspr   SRR0,r24
 288         mtspr   SRR1,r20
 289         mtlr    r23
 290         SYNC
 291         rfi                             /* jump to handler, enable MMU */
 292
 293 int_return:
 294         mfmsr   r28                     /* Disable interrupts */
 295         li      r4,0
 296         ori     r4,r4,MSR_EE
 297         andc    r28,r28,r4
 298         SYNC                            /* Some chip revs need this... */
 299         mtmsr   r28
 300         SYNC
 301         lwz     r2,_CTR(r1)
 302         lwz     r0,_LINK(r1)
 303         mtctr   r2
 304         mtlr    r0
 305         lwz     r2,_XER(r1)
 306         lwz     r0,_CCR(r1)
 307         mtspr   XER,r2
 308         mtcrf   0xFF,r0
 309         REST_10GPRS(3, r1)
 310         REST_10GPRS(13, r1)
 311         REST_8GPRS(23, r1)
 312         REST_GPR(31, r1)
 313         lwz     r2,_NIP(r1)             /* Restore environment */
 314         lwz     r0,_MSR(r1)
 315         mtspr   SRR0,r2
 316         mtspr   SRR1,r0
 317         lwz     r0,GPR0(r1)
 318         lwz     r2,GPR2(r1)
 319         lwz     r1,GPR1(r1)
 320         SYNC
 321         rfi
 322
 323
 324 /*
 325  * unsigned int get_immr (unsigned int mask)
 326  *
 327  * return (mask ? (IMMR & mask) : IMMR);
 328  */
 329         .globl  get_immr
 330 get_immr:
 331         mr      r4,r3           /* save mask */
 332         mfspr   r3, IMMR        /* IMMR */
 333         cmpwi   0,r4,0          /* mask != 0 ? */
 334         beq     4f
 335         and     r3,r3,r4        /* IMMR & mask */
 336 4:
 337         blr
 338
 339         .globl get_pvr
 340 get_pvr:
 341         mfspr   r3, PVR
 342         blr
 343
 344
 345 /*------------------------------------------------------------------------------*/
 346
 347 /*
 348  * void relocate_code (addr_sp, gd, addr_moni)
 349  *
 350  * This "function" does not return, instead it continues in RAM
 351  * after relocating the monitor code.
 352  *
 353  * r3 = dest
 354  * r4 = src
 355  * r5 = length in bytes
 356  * r6 = cachelinesize
 357  */
 358         .globl  relocate_code
 359 relocate_code:
 360         mr      r1,  r3         /* Set new stack pointer in SRAM        */
 361         mr      r9,  r4         /* Save copy of global data pointer in SRAM */
 362         mr      r10, r5         /* Save copy of monitor destination Address in SRAM */
 363
 364         mr      r3,  r5                         /* Destination Address  */
 365         lis     r4, CFG_MONITOR_BASE@h          /* Source      Address  */
 366         ori     r4, r4, CFG_MONITOR_BASE@l
 367         lwz     r5, GOT(__init_end)
 368         sub     r5, r5, r4
 369
 370         /*
 371          * Fix GOT pointer:
 372          *
 373          * New GOT-PTR = (old GOT-PTR - CFG_MONITOR_BASE) + Destination Address
 374          *
 375          * Offset:
 376          */
 377         sub     r15, r10, r4
 378
 379         /* First our own GOT */
 380         add     r14, r14, r15
 381         /* the the one used by the C code */
 382         add     r30, r30, r15
 383
 384         /*
 385          * Now relocate code
 386          */
 387
 388         cmplw   cr1,r3,r4
 389         addi    r0,r5,3
 390         srwi.   r0,r0,2
 391         beq     cr1,4f          /* In place copy is not necessary       */
 392         beq     4f              /* Protect against 0 count              */
 393         mtctr   r0
 394         bge     cr1,2f
 395
 396         la      r8,-4(r4)
 397         la      r7,-4(r3)
 398 1:      lwzu    r0,4(r8)
 399         stwu    r0,4(r7)
 400         bdnz    1b
 401         b       4f
 402
 403 2:      slwi    r0,r0,2
 404         add     r8,r4,r0
 405         add     r7,r3,r0
 406 3:      lwzu    r0,-4(r8)
 407         stwu    r0,-4(r7)
 408         bdnz    3b
 409
 410 4:      sync
 411         isync
 412
 413 /*
 414  * We are done. Do not return, instead branch to second part of board
 415  * initialization, now running from RAM.
 416  */
 417
 418         addi    r0, r10, in_ram - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 419         mtlr    r0
 420         blr
 421
 422 in_ram:
 423
 424         /*
 425          * Relocation Function, r14 point to got2+0x8000
 426          *
 427          * Adjust got2 pointers, no need to check for 0, this code
 428          * already puts a few entries in the table.
 429          */
 430         li      r0,__got2_entries@sectoff@l
 431         la      r3,GOT(_GOT2_TABLE_)
 432         lwz     r11,GOT(_GOT2_TABLE_)
 433         mtctr   r0
 434         sub     r11,r3,r11
 435         addi    r3,r3,-4
 436 1:      lwzu    r0,4(r3)
 437         add     r0,r0,r11
 438         stw     r0,0(r3)
 439         bdnz    1b
 440
 441         /*
 442          * Now adjust the fixups and the pointers to the fixups
 443          * in case we need to move ourselves again.
 444          */
 445 2:      li      r0,__fixup_entries@sectoff@l
 446         lwz     r3,GOT(_FIXUP_TABLE_)
 447         cmpwi   r0,0
 448         mtctr   r0
 449         addi    r3,r3,-4
 450         beq     4f
 451 3:      lwzu    r4,4(r3)
 452         lwzux   r0,r4,r11
 453         add     r0,r0,r11
 454         stw     r10,0(r3)
 455         stw     r0,0(r4)
 456         bdnz    3b
 457 4:
 458 clear_bss:
 459         /*
 460          * Now clear BSS segment
 461          */
 462         lwz     r3,GOT(__bss_start)
 463         lwz     r4,GOT(_end)
 464         cmplw   0, r3, r4
 465         beq     6f
 466
 467         li      r0, 0
 468 5:
 469         stw     r0, 0(r3)
 470         addi    r3, r3, 4
 471         cmplw   0, r3, r4
 472         bne     5b
 473 6:
 474
 475         mr      r3, r9          /* Global Data pointer          */
 476         mr      r4, r10         /* Destination Address          */
 477         bl      board_init_r
 478
 479         /*
 480          * Copy exception vector code to low memory
 481          *
 482          * r3: dest_addr
 483          * r7: source address, r8: end address, r9: target address
 484          */
 485         .globl  trap_init
 486 trap_init:
 487         lwz     r7, GOT(_start)
 488         lwz     r8, GOT(_end_of_vectors)
 489
 490         li      r9, 0x100               /* reset vector always at 0x100 */
 491
 492         cmplw   0, r7, r8
 493         bgelr                           /* return if r7>=r8 - just in case */
 494
 495         mflr    r4                      /* save link register           */
 496 1:
 497         lwz     r0, 0(r7)
 498         stw     r0, 0(r9)
 499         addi    r7, r7, 4
 500         addi    r9, r9, 4
 501         cmplw   0, r7, r8
 502         bne     1b
 503
 504         /*
 505          * relocate `hdlr' and `int_return' entries
 506          */
 507         li      r7, .L_MachineCheck - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 508         li      r8, Alignment - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 509 2:
 510         bl      trap_reloc
 511         addi    r7, r7, 0x100           /* next exception vector        */
 512         cmplw   0, r7, r8
 513         blt     2b
 514
 515         li      r7, .L_Alignment - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 516         bl      trap_reloc
 517
 518         li      r7, .L_ProgramCheck - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 519         bl      trap_reloc
 520
 521         li      r7, .L_FPUnavailable - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 522         li      r8, SystemCall - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 523 3:
 524         bl      trap_reloc
 525         addi    r7, r7, 0x100           /* next exception vector        */
 526         cmplw   0, r7, r8
 527         blt     3b
 528
 529         li      r7, .L_SingleStep - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 530         li      r8, _end_of_vectors - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 531 4:
 532         bl      trap_reloc
 533         addi    r7, r7, 0x100           /* next exception vector        */
 534         cmplw   0, r7, r8
 535         blt     4b
 536
 537         mtlr    r4                      /* restore link register        */
 538         blr
 539
 540         /*
 541          * Function: relocate entries for one exception vector
 542          */
 543 trap_reloc:
 544         lwz     r0, 0(r7)               /* hdlr ...                     */
 545         add     r0, r0, r3              /*  ... += dest_addr            */
 546         stw     r0, 0(r7)
 547
 548         lwz     r0, 4(r7)               /* int_return ...               */
 549         add     r0, r0, r3              /*  ... += dest_addr            */
 550         stw     r0, 4(r7)
 551
 552         sync
 553         isync
 554
 555         blr