arch/sparc64/kernel/head.S

   1 /* $Id: head.S,v 1.87 2002/02/09 19:49:31 davem Exp $
   2  * head.S: Initial boot code for the Sparc64 port of Linux.
   3  *
   4  * Copyright (C) 1996,1997 David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu)
   5  * Copyright (C) 1996 David Sitsky (David.Sitsky@anu.edu.au)
   6  * Copyright (C) 1997,1998 Jakub Jelinek (jj@sunsite.mff.cuni.cz)
   7  * Copyright (C) 1997 Miguel de Icaza (miguel@nuclecu.unam.mx)
   8  */
   9
  10 #include <linux/config.h>
  11 #include <linux/version.h>
  12 #include <linux/errno.h>
  13 #include <asm/thread_info.h>
  14 #include <asm/asi.h>
  15 #include <asm/pstate.h>
  16 #include <asm/ptrace.h>
  17 #include <asm/spitfire.h>
  18 #include <asm/page.h>
  19 #include <asm/pgtable.h>
  20 #include <asm/errno.h>
  21 #include <asm/signal.h>
  22 #include <asm/processor.h>
  23 #include <asm/lsu.h>
  24 #include <asm/dcr.h>
  25 #include <asm/dcu.h>
  26 #include <asm/head.h>
  27 #include <asm/ttable.h>
  28 #include <asm/mmu.h>
  29
  30 /* This section from from _start to sparc64_boot_end should fit into
  31  * 0x0000.0000.0040.4000 to 0x0000.0000.0040.8000 and will be sharing space
  32  * with bootup_user_stack, which is from 0x0000.0000.0040.4000 to
  33  * 0x0000.0000.0040.6000 and empty_bad_page, which is from
  34  * 0x0000.0000.0040.6000 to 0x0000.0000.0040.8000.
  35  */
  36
  37         .text
  38         .globl  start, _start, stext, _stext
  39 _start:
  40 start:
  41 _stext:
  42 stext:
  43 bootup_user_stack:
  44 ! 0x0000000000404000
  45         b       sparc64_boot
  46          flushw                                 /* Flush register file.      */
  47
  48 /* This stuff has to be in sync with SILO and other potential boot loaders
  49  * Fields should be kept upward compatible and whenever any change is made,
  50  * HdrS version should be incremented.
  51  */
  52         .global root_flags, ram_flags, root_dev
  53         .global sparc_ramdisk_image, sparc_ramdisk_size
  54         .global sparc_ramdisk_image64
  55
  56         .ascii  "HdrS"
  57         .word   LINUX_VERSION_CODE
  58
  59         /* History:
  60          *
  61          * 0x0300 : Supports being located at other than 0x4000
  62          * 0x0202 : Supports kernel params string
  63          * 0x0201 : Supports reboot_command
  64          */
  65         .half   0x0301          /* HdrS version */
  66
  67 root_flags:
  68         .half   1
  69 root_dev:
  70         .half   0
  71 ram_flags:
  72         .half   0
  73 sparc_ramdisk_image:
  74         .word   0
  75 sparc_ramdisk_size:
  76         .word   0
  77         .xword  reboot_command
  78         .xword  bootstr_info
  79 sparc_ramdisk_image64:
  80         .xword  0
  81         .word   _end
  82
  83         /* PROM cif handler code address is in %o4.  */
  84 sparc64_boot:
  85 1:      rd      %pc, %g7
  86         set     1b, %g1
  87         cmp     %g1, %g7
  88         be,pn   %xcc, sparc64_boot_after_remap
  89          mov    %o4, %l7
  90
  91         /* We need to remap the kernel.  Use position independant
  92          * code to remap us to KERNBASE.
  93          *
  94          * SILO can invoke us with 32-bit address masking enabled,
  95          * so make sure that's clear.
  96          */
  97         rdpr    %pstate, %g1
  98         andn    %g1, PSTATE_AM, %g1
  99         wrpr    %g1, 0x0, %pstate
 100         ba,a,pt %xcc, 1f
 101
 102         .globl  prom_finddev_name, prom_chosen_path
 103         .globl  prom_getprop_name, prom_mmu_name
 104         .globl  prom_callmethod_name, prom_translate_name
 105         .globl  prom_map_name, prom_unmap_name, prom_mmu_ihandle_cache
 106         .globl  prom_boot_mapped_pc, prom_boot_mapping_mode
 107         .globl  prom_boot_mapping_phys_high, prom_boot_mapping_phys_low
 108 prom_finddev_name:
 109         .asciz  "finddevice"
 110 prom_chosen_path:
 111         .asciz  "/chosen"
 112 prom_getprop_name:
 113         .asciz  "getprop"
 114 prom_mmu_name:
 115         .asciz  "mmu"
 116 prom_callmethod_name:
 117         .asciz  "call-method"
 118 prom_translate_name:
 119         .asciz  "translate"
 120 prom_map_name:
 121         .asciz  "map"
 122 prom_unmap_name:
 123         .asciz  "unmap"
 124         .align  4
 125 prom_mmu_ihandle_cache:
 126         .word   0
 127 prom_boot_mapped_pc:
 128         .word   0
 129 prom_boot_mapping_mode:
 130         .word   0
 131         .align  8
 132 prom_boot_mapping_phys_high:
 133         .xword  0
 134 prom_boot_mapping_phys_low:
 135         .xword  0
 136 1:
 137         rd      %pc, %l0
 138         mov     (1b - prom_finddev_name), %l1
 139         mov     (1b - prom_chosen_path), %l2
 140         mov     (1b - prom_boot_mapped_pc), %l3
 141         sub     %l0, %l1, %l1
 142         sub     %l0, %l2, %l2
 143         sub     %l0, %l3, %l3
 144         stw     %l0, [%l3]
 145         sub     %sp, (192 + 128), %sp
 146
 147         /* chosen_node = prom_finddevice("/chosen") */
 148         stx     %l1, [%sp + 2047 + 128 + 0x00]  ! service, "finddevice"
 149         mov     1, %l3
 150         stx     %l3, [%sp + 2047 + 128 + 0x08]  ! num_args, 1
 151         stx     %l3, [%sp + 2047 + 128 + 0x10]  ! num_rets, 1
 152         stx     %l2, [%sp + 2047 + 128 + 0x18]  ! arg1, "/chosen"
 153         stx     %g0, [%sp + 2047 + 128 + 0x20]  ! ret1
 154         call    %l7
 155          add    %sp, (2047 + 128), %o0          ! argument array
 156
 157         ldx     [%sp + 2047 + 128 + 0x20], %l4  ! chosen device node
 158
 159         mov     (1b - prom_getprop_name), %l1
 160         mov     (1b - prom_mmu_name), %l2
 161         mov     (1b - prom_mmu_ihandle_cache), %l5
 162         sub     %l0, %l1, %l1
 163         sub     %l0, %l2, %l2
 164         sub     %l0, %l5, %l5
 165
 166         /* prom_mmu_ihandle_cache = prom_getint(chosen_node, "mmu") */
 167         stx     %l1, [%sp + 2047 + 128 + 0x00]  ! service, "getprop"
 168         mov     4, %l3
 169         stx     %l3, [%sp + 2047 + 128 + 0x08]  ! num_args, 4
 170         mov     1, %l3
 171         stx     %l3, [%sp + 2047 + 128 + 0x10]  ! num_rets, 1
 172         stx     %l4, [%sp + 2047 + 128 + 0x18]  ! arg1, chosen_node
 173         stx     %l2, [%sp + 2047 + 128 + 0x20]  ! arg2, "mmu"
 174         stx     %l5, [%sp + 2047 + 128 + 0x28]  ! arg3, &prom_mmu_ihandle_cache
 175         mov     4, %l3
 176         stx     %l3, [%sp + 2047 + 128 + 0x30]  ! arg4, sizeof(arg3)
 177         stx     %g0, [%sp + 2047 + 128 + 0x38]  ! ret1
 178         call    %l7
 179          add    %sp, (2047 + 128), %o0          ! argument array
 180
 181         mov     (1b - prom_callmethod_name), %l1
 182         mov     (1b - prom_translate_name), %l2
 183         sub     %l0, %l1, %l1
 184         sub     %l0, %l2, %l2
 185         lduw    [%l5], %l5                      ! prom_mmu_ihandle_cache
 186
 187         stx     %l1, [%sp + 2047 + 128 + 0x00]  ! service, "call-method"
 188         mov     3, %l3
 189         stx     %l3, [%sp + 2047 + 128 + 0x08]  ! num_args, 3
 190         mov     5, %l3
 191         stx     %l3, [%sp + 2047 + 128 + 0x10]  ! num_rets, 5
 192         stx     %l2, [%sp + 2047 + 128 + 0x18]  ! arg1: "translate"
 193         stx     %l5, [%sp + 2047 + 128 + 0x20]  ! arg2: prom_mmu_ihandle_cache
 194         srlx    %l0, 22, %l3
 195         sllx    %l3, 22, %l3
 196         stx     %l3, [%sp + 2047 + 128 + 0x28]  ! arg3: vaddr, our PC
 197         stx     %g0, [%sp + 2047 + 128 + 0x30]  ! res1
 198         stx     %g0, [%sp + 2047 + 128 + 0x38]  ! res2
 199         stx     %g0, [%sp + 2047 + 128 + 0x40]  ! res3
 200         stx     %g0, [%sp + 2047 + 128 + 0x48]  ! res4
 201         stx     %g0, [%sp + 2047 + 128 + 0x50]  ! res5
 202         call    %l7
 203          add    %sp, (2047 + 128), %o0          ! argument array
 204
 205         ldx     [%sp + 2047 + 128 + 0x40], %l1  ! translation mode
 206         mov     (1b - prom_boot_mapping_mode), %l4
 207         sub     %l0, %l4, %l4
 208         stw     %l1, [%l4]
 209         mov     (1b - prom_boot_mapping_phys_high), %l4
 210         sub     %l0, %l4, %l4
 211         ldx     [%sp + 2047 + 128 + 0x48], %l2  ! physaddr high
 212         stx     %l2, [%l4 + 0x0]
 213         ldx     [%sp + 2047 + 128 + 0x50], %l3  ! physaddr low
 214         stx     %l3, [%l4 + 0x8]
 215
 216         /* Leave service as-is, "call-method" */
 217         mov     7, %l3
 218         stx     %l3, [%sp + 2047 + 128 + 0x08]  ! num_args, 7
 219         mov     1, %l3
 220         stx     %l3, [%sp + 2047 + 128 + 0x10]  ! num_rets, 1
 221         mov     (1b - prom_map_name), %l3
 222         sub     %l0, %l3, %l3
 223         stx     %l3, [%sp + 2047 + 128 + 0x18]  ! arg1: "map"
 224         /* Leave arg2 as-is, prom_mmu_ihandle_cache */
 225         mov     -1, %l3
 226         stx     %l3, [%sp + 2047 + 128 + 0x28]  ! arg3: mode (-1 default)
 227         sethi   %hi(8 * 1024 * 1024), %l3
 228         stx     %l3, [%sp + 2047 + 128 + 0x30]  ! arg4: size (8MB)
 229         sethi   %hi(KERNBASE), %l3
 230         stx     %l3, [%sp + 2047 + 128 + 0x38]  ! arg5: vaddr (KERNBASE)
 231         stx     %g0, [%sp + 2047 + 128 + 0x40]  ! arg6: empty
 232         mov     (1b - prom_boot_mapping_phys_low), %l3
 233         sub     %l0, %l3, %l3
 234         ldx     [%l3], %l3
 235         stx     %l3, [%sp + 2047 + 128 + 0x48]  ! arg7: phys addr
 236         call    %l7
 237          add    %sp, (2047 + 128), %o0          ! argument array
 238
 239         add     %sp, (192 + 128), %sp
 240
 241 sparc64_boot_after_remap:
 242         BRANCH_IF_CHEETAH_BASE(g1,g7,cheetah_boot)
 243         BRANCH_IF_CHEETAH_PLUS_OR_FOLLOWON(g1,g7,cheetah_plus_boot)
 244         ba,pt   %xcc, spitfire_boot
 245          nop
 246
 247 cheetah_plus_boot:
 248         /* Preserve OBP chosen DCU and DCR register settings.  */
 249         ba,pt   %xcc, cheetah_generic_boot
 250          nop
 251
 252 cheetah_boot:
 253         mov     DCR_BPE | DCR_RPE | DCR_SI | DCR_IFPOE | DCR_MS, %g1
 254         wr      %g1, %asr18
 255
 256         sethi   %uhi(DCU_ME|DCU_RE|DCU_HPE|DCU_SPE|DCU_SL|DCU_WE), %g7
 257         or      %g7, %ulo(DCU_ME|DCU_RE|DCU_HPE|DCU_SPE|DCU_SL|DCU_WE), %g7
 258         sllx    %g7, 32, %g7
 259         or      %g7, DCU_DM | DCU_IM | DCU_DC | DCU_IC, %g7
 260         stxa    %g7, [%g0] ASI_DCU_CONTROL_REG
 261         membar  #Sync
 262
 263 cheetah_generic_boot:
 264         mov     TSB_EXTENSION_P, %g3
 265         stxa    %g0, [%g3] ASI_DMMU
 266         stxa    %g0, [%g3] ASI_IMMU
 267         membar  #Sync
 268
 269         mov     TSB_EXTENSION_S, %g3
 270         stxa    %g0, [%g3] ASI_DMMU
 271         membar  #Sync
 272
 273         mov     TSB_EXTENSION_N, %g3
 274         stxa    %g0, [%g3] ASI_DMMU
 275         stxa    %g0, [%g3] ASI_IMMU
 276         membar  #Sync
 277
 278         ba,a,pt %xcc, jump_to_sun4u_init
 279
 280 spitfire_boot:
 281         /* Typically PROM has already enabled both MMU's and both on-chip
 282          * caches, but we do it here anyway just to be paranoid.
 283          */
 284         mov     (LSU_CONTROL_IC|LSU_CONTROL_DC|LSU_CONTROL_IM|LSU_CONTROL_DM), %g1
 285         stxa    %g1, [%g0] ASI_LSU_CONTROL
 286         membar  #Sync
 287
 288 jump_to_sun4u_init:
 289         /*
 290          * Make sure we are in privileged mode, have address masking,
 291          * using the ordinary globals and have enabled floating
 292          * point.
 293          *
 294          * Again, typically PROM has left %pil at 13 or similar, and
 295          * (PSTATE_PRIV | PSTATE_PEF | PSTATE_IE) in %pstate.
 296          */
 297         wrpr    %g0, (PSTATE_PRIV|PSTATE_PEF|PSTATE_IE), %pstate
 298         wr      %g0, 0, %fprs
 299
 300         set     sun4u_init, %g2
 301         jmpl    %g2 + %g0, %g0
 302          nop
 303
 304 sun4u_init:
 305         /* Set ctx 0 */
 306         mov     PRIMARY_CONTEXT, %g7
 307         stxa    %g0, [%g7] ASI_DMMU
 308         membar  #Sync
 309
 310         mov     SECONDARY_CONTEXT, %g7
 311         stxa    %g0, [%g7] ASI_DMMU
 312         membar  #Sync
 313
 314         BRANCH_IF_ANY_CHEETAH(g1,g7,cheetah_tlb_fixup)
 315
 316         ba,pt   %xcc, spitfire_tlb_fixup
 317          nop
 318
 319 cheetah_tlb_fixup:
 320         mov     2, %g2          /* Set TLB type to cheetah+. */
 321         BRANCH_IF_CHEETAH_PLUS_OR_FOLLOWON(g1,g7,1f)
 322
 323         mov     1, %g2          /* Set TLB type to cheetah. */
 324
 325 1:      sethi   %hi(tlb_type), %g1
 326         stw     %g2, [%g1 + %lo(tlb_type)]
 327
 328         BRANCH_IF_CHEETAH_PLUS_OR_FOLLOWON(g1,g7,1f)
 329         ba,pt   %xcc, 2f
 330          nop
 331
 332 1:      /* Patch context register writes to support nucleus page
 333          * size correctly.
 334          */
 335         call    cheetah_plus_patch_etrap
 336          nop
 337         call    cheetah_plus_patch_rtrap
 338          nop
 339         call    cheetah_plus_patch_fpdis
 340          nop
 341         call    cheetah_plus_patch_winfixup
 342          nop
 343
 344 2:      /* Patch copy/page operations to cheetah optimized versions. */
 345         call    cheetah_patch_copyops
 346          nop
 347         call    cheetah_patch_copy_page
 348          nop
 349         call    cheetah_patch_cachetlbops
 350          nop
 351
 352         ba,pt   %xcc, tlb_fixup_done
 353          nop
 354
 355 spitfire_tlb_fixup:
 356         /* Set TLB type to spitfire. */
 357         mov     0, %g2
 358         sethi   %hi(tlb_type), %g1
 359         stw     %g2, [%g1 + %lo(tlb_type)]
 360
 361 tlb_fixup_done:
 362         sethi   %hi(init_thread_union), %g6
 363         or      %g6, %lo(init_thread_union), %g6
 364         ldx     [%g6 + TI_TASK], %g4
 365         mov     %sp, %l6
 366         mov     %o4, %l7
 367
 368         wr      %g0, ASI_P, %asi
 369         mov     1, %g1
 370         sllx    %g1, THREAD_SHIFT, %g1
 371         sub     %g1, (STACKFRAME_SZ + STACK_BIAS), %g1
 372         add     %g6, %g1, %sp
 373         mov     0, %fp
 374
 375         /* Set per-cpu pointer initially to zero, this makes
 376          * the boot-cpu use the in-kernel-image per-cpu areas
 377          * before setup_per_cpu_area() is invoked.
 378          */
 379         clr     %g5
 380
 381         wrpr    %g0, 0, %wstate
 382         wrpr    %g0, 0x0, %tl
 383
 384         /* Clear the bss */
 385         sethi   %hi(__bss_start), %o0
 386         or      %o0, %lo(__bss_start), %o0
 387         sethi   %hi(_end), %o1
 388         or      %o1, %lo(_end), %o1
 389         call    __bzero
 390          sub    %o1, %o0, %o1
 391
 392         mov     %l6, %o1                        ! OpenPROM stack
 393         call    prom_init
 394          mov    %l7, %o0                        ! OpenPROM cif handler
 395
 396         /* Off we go.... */
 397         call    start_kernel
 398          nop
 399         /* Not reached... */
 400
 401 /* IMPORTANT NOTE: Whenever making changes here, check
 402  * trampoline.S as well. -jj */
 403         .globl  setup_tba
 404 setup_tba:      /* i0 = is_starfire */
 405         save    %sp, -160, %sp
 406
 407         rdpr    %tba, %g7
 408         sethi   %hi(prom_tba), %o1
 409         or      %o1, %lo(prom_tba), %o1
 410         stx     %g7, [%o1]
 411
 412         /* Setup "Linux" globals 8-) */
 413         rdpr    %pstate, %o1
 414         mov     %g6, %o2
 415         wrpr    %o1, (PSTATE_AG|PSTATE_IE), %pstate
 416         sethi   %hi(sparc64_ttable_tl0), %g1
 417         wrpr    %g1, %tba
 418         mov     %o2, %g6
 419
 420         /* Set up MMU globals */
 421         wrpr    %o1, (PSTATE_MG|PSTATE_IE), %pstate
 422
 423         /* Set fixed globals used by dTLB miss handler. */
 424 #define KERN_HIGHBITS           ((_PAGE_VALID|_PAGE_SZ4MB)^0xfffff80000000000)
 425 #define KERN_LOWBITS            (_PAGE_CP | _PAGE_CV | _PAGE_P | _PAGE_W)
 426
 427         mov     TSB_REG, %g1
 428         stxa    %g0, [%g1] ASI_DMMU
 429         membar  #Sync
 430         stxa    %g0, [%g1] ASI_IMMU
 431         membar  #Sync
 432         mov     TLB_SFSR, %g1
 433         sethi   %uhi(KERN_HIGHBITS), %g2
 434         or      %g2, %ulo(KERN_HIGHBITS), %g2
 435         sllx    %g2, 32, %g2
 436         or      %g2, KERN_LOWBITS, %g2
 437
 438         BRANCH_IF_ANY_CHEETAH(g3,g7,cheetah_vpte_base)
 439         ba,pt   %xcc, spitfire_vpte_base
 440          nop
 441
 442 cheetah_vpte_base:
 443         sethi           %uhi(VPTE_BASE_CHEETAH), %g3
 444         or              %g3, %ulo(VPTE_BASE_CHEETAH), %g3
 445         ba,pt           %xcc, 2f
 446          sllx           %g3, 32, %g3
 447
 448 spitfire_vpte_base:
 449         sethi           %uhi(VPTE_BASE_SPITFIRE), %g3
 450         or              %g3, %ulo(VPTE_BASE_SPITFIRE), %g3
 451         sllx            %g3, 32, %g3
 452
 453 2:
 454         clr     %g7
 455 #undef KERN_HIGHBITS
 456 #undef KERN_LOWBITS
 457
 458         /* Kill PROM timer */
 459         sethi   %hi(0x80000000), %o2
 460         sllx    %o2, 32, %o2
 461         wr      %o2, 0, %tick_cmpr
 462
 463         BRANCH_IF_ANY_CHEETAH(o2,o3,1f)
 464
 465         ba,pt   %xcc, 2f
 466          nop
 467
 468         /* Disable STICK_INT interrupts. */
 469 1:
 470         sethi   %hi(0x80000000), %o2
 471         sllx    %o2, 32, %o2
 472         wr      %o2, %asr25
 473
 474         /* Ok, we're done setting up all the state our trap mechanims needs,
 475          * now get back into normal globals and let the PROM know what is up.
 476          */
 477 2:
 478         wrpr    %g0, %g0, %wstate
 479         wrpr    %o1, PSTATE_IE, %pstate
 480
 481         call    init_irqwork_curcpu
 482          nop
 483
 484         call    prom_set_trap_table
 485          sethi  %hi(sparc64_ttable_tl0), %o0
 486
 487         BRANCH_IF_CHEETAH_PLUS_OR_FOLLOWON(g2,g3,1f)
 488         ba,pt   %xcc, 2f
 489          nop
 490
 491 1:      /* Start using proper page size encodings in ctx register.  */
 492         sethi   %uhi(CTX_CHEETAH_PLUS_NUC), %g3
 493         mov     PRIMARY_CONTEXT, %g1
 494         sllx    %g3, 32, %g3
 495         sethi   %hi(CTX_CHEETAH_PLUS_CTX0), %g2
 496         or      %g3, %g2, %g3
 497         stxa    %g3, [%g1] ASI_DMMU
 498         membar  #Sync
 499
 500 2:
 501         rdpr    %pstate, %o1
 502         or      %o1, PSTATE_IE, %o1
 503         wrpr    %o1, 0, %pstate
 504
 505         ret
 506          restore
 507
 508 /*
 509  * The following skips make sure the trap table in ttable.S is aligned
 510  * on a 32K boundary as required by the v9 specs for TBA register.
 511  */
 512 sparc64_boot_end:
 513         .skip   0x2000 + _start - sparc64_boot_end
 514 bootup_user_stack_end:
 515         .skip   0x2000
 516
 517 #ifdef CONFIG_SBUS
 518 /* This is just a hack to fool make depend config.h discovering
 519    strategy: As the .S files below need config.h, but
 520    make depend does not find it for them, we include config.h
 521    in head.S */
 522 #endif
 523
 524 ! 0x0000000000408000
 525
 526 #include "ttable.S"
 527 #include "systbls.S"
 528 #include "ktlb.S"
 529 #include "etrap.S"
 530 #include "rtrap.S"
 531 #include "winfixup.S"
 532 #include "entry.S"
 533
 534         /* This is just anal retentiveness on my part... */
 535         .align  16384
 536
 537         .data
 538         .align  8
 539         .globl  prom_tba, tlb_type
 540 prom_tba:       .xword  0
 541 tlb_type:       .word   0       /* Must NOT end up in BSS */
 542         .section        ".fixup",#alloc,#execinstr
 543
 544         .globl  __ret_efault, __retl_efault
 545 __ret_efault:
 546         ret
 547          restore %g0, -EFAULT, %o0
 548 __retl_efault:
 549         retl
 550          mov    -EFAULT, %o0