microblaze: Add checking mechanism for MSR instruction
[safe/jmp/linux-2.6] / arch / microblaze / kernel / head.S
1 /*
2  * Copyright (C) 2007-2009 Michal Simek <monstr@monstr.eu>
3  * Copyright (C) 2007-2009 PetaLogix
4  * Copyright (C) 2006 Atmark Techno, Inc.
5  *
6  * MMU code derived from arch/ppc/kernel/head_4xx.S:
7  *    Copyright (c) 1995-1996 Gary Thomas <gdt@linuxppc.org>
8  *      Initial PowerPC version.
9  *    Copyright (c) 1996 Cort Dougan <cort@cs.nmt.edu>
10  *      Rewritten for PReP
11  *    Copyright (c) 1996 Paul Mackerras <paulus@cs.anu.edu.au>
12  *      Low-level exception handers, MMU support, and rewrite.
13  *    Copyright (c) 1997 Dan Malek <dmalek@jlc.net>
14  *      PowerPC 8xx modifications.
15  *    Copyright (c) 1998-1999 TiVo, Inc.
16  *      PowerPC 403GCX modifications.
17  *    Copyright (c) 1999 Grant Erickson <grant@lcse.umn.edu>
18  *      PowerPC 403GCX/405GP modifications.
19  *    Copyright 2000 MontaVista Software Inc.
20  *      PPC405 modifications
21  *      PowerPC 403GCX/405GP modifications.
22  *      Author: MontaVista Software, Inc.
23  *              frank_rowand@mvista.com or source@mvista.com
24  *              debbie_chu@mvista.com
25  *
26  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
27  * License. See the file "COPYING" in the main directory of this archive
28  * for more details.
29  */
30
31 #include <linux/linkage.h>
32 #include <asm/thread_info.h>
33 #include <asm/page.h>
34 #include <asm/prom.h>           /* for OF_DT_HEADER */
35
36 #ifdef CONFIG_MMU
37 #include <asm/setup.h> /* COMMAND_LINE_SIZE */
38 #include <asm/mmu.h>
39 #include <asm/processor.h>
40
41 .data
42 .global empty_zero_page
43 .align 12
44 empty_zero_page:
45         .space  4096
46 .global swapper_pg_dir
47 swapper_pg_dir:
48         .space  4096
49
50 #endif /* CONFIG_MMU */
51
52         .text
53 ENTRY(_start)
54         mfs     r1, rmsr
55         andi    r1, r1, ~2
56         mts     rmsr, r1
57
58 /*
59  * Here is checking mechanism which check if Microblaze has msr instructions
60  * We load msr and compare it with previous r1 value - if is the same,
61  * msr instructions works if not - cpu don't have them.
62  */
63         or      r8, r0, r0 /* 0 - I have msr instr, 1 - I don't have */
64         or      r12, r0, r0
65         msrset  r12, 0  /* set nothing - just read msr for test */
66         cmpu    r12, r12, r1
67         beqi    r12, 1f
68         ori     r8, r0, 1 /* I don't have msr */
69 1:
70
71 /* r7 may point to an FDT, or there may be one linked in.
72    if it's in r7, we've got to save it away ASAP.
73    We ensure r7 points to a valid FDT, just in case the bootloader
74    is broken or non-existent */
75         beqi    r7, no_fdt_arg                  /* NULL pointer?  don't copy */
76         lw      r11, r0, r7                     /* Does r7 point to a */
77         rsubi   r11, r11, OF_DT_HEADER          /* valid FDT? */
78         beqi    r11, _prepare_copy_fdt
79         or      r7, r0, r0              /* clear R7 when not valid DTB */
80         bnei    r11, no_fdt_arg                 /* No - get out of here */
81 _prepare_copy_fdt:
82         or      r11, r0, r0 /* incremment */
83         ori     r4, r0, TOPHYS(_fdt_start)
84         ori     r3, r0, (0x4000 - 4)
85 _copy_fdt:
86         lw      r12, r7, r11 /* r12 = r7 + r11 */
87         sw      r12, r4, r11 /* addr[r4 + r11] = r12 */
88         addik   r11, r11, 4 /* increment counting */
89         bgtid   r3, _copy_fdt /* loop for all entries */
90         addik   r3, r3, -4 /* descrement loop */
91 no_fdt_arg:
92
93 #ifdef CONFIG_MMU
94
95 #ifndef CONFIG_CMDLINE_BOOL
96 /*
97  * handling command line
98  * copy command line to __init_end. There is space for storing command line.
99  */
100         or      r6, r0, r0              /* incremment */
101         ori     r4, r0, __init_end      /* load address of command line */
102         tophys(r4,r4)                   /* convert to phys address */
103         ori     r3, r0, COMMAND_LINE_SIZE - 1 /* number of loops */
104 _copy_command_line:
105         lbu     r7, r5, r6 /* r7=r5+r6 - r5 contain pointer to command line */
106         sb      r7, r4, r6              /* addr[r4+r6]= r7*/
107         addik   r6, r6, 1               /* increment counting */
108         bgtid   r3, _copy_command_line  /* loop for all entries       */
109         addik   r3, r3, -1              /* descrement loop */
110         addik   r5, r4, 0               /* add new space for command line */
111         tovirt(r5,r5)
112 #endif /* CONFIG_CMDLINE_BOOL */
113
114 #ifdef NOT_COMPILE
115 /* save bram context */
116         or      r6, r0, r0                              /* incremment */
117         ori     r4, r0, TOPHYS(_bram_load_start)        /* save bram context */
118         ori     r3, r0, (LMB_SIZE - 4)
119 _copy_bram:
120         lw      r7, r0, r6              /* r7 = r0 + r6 */
121         sw      r7, r4, r6              /* addr[r4 + r6] = r7*/
122         addik   r6, r6, 4               /* increment counting */
123         bgtid   r3, _copy_bram          /* loop for all entries */
124         addik   r3, r3, -4              /* descrement loop */
125 #endif
126         /* We have to turn on the MMU right away. */
127
128         /*
129          * Set up the initial MMU state so we can do the first level of
130          * kernel initialization.  This maps the first 16 MBytes of memory 1:1
131          * virtual to physical.
132          */
133         nop
134         addik   r3, r0, 63              /* Invalidate all TLB entries */
135 _invalidate:
136         mts     rtlbx, r3
137         mts     rtlbhi, r0                      /* flush: ensure V is clear   */
138         bgtid   r3, _invalidate         /* loop for all entries       */
139         addik   r3, r3, -1
140         /* sync */
141
142         /*
143          * We should still be executing code at physical address area
144          * RAM_BASEADDR at this point. However, kernel code is at
145          * a virtual address. So, set up a TLB mapping to cover this once
146          * translation is enabled.
147          */
148
149         addik   r3,r0, CONFIG_KERNEL_START /* Load the kernel virtual address */
150         tophys(r4,r3)                   /* Load the kernel physical address */
151
152         mts     rpid,r0                 /* Load the kernel PID */
153         nop
154         bri     4
155
156         /*
157          * Configure and load two entries into TLB slots 0 and 1.
158          * In case we are pinning TLBs, these are reserved in by the
159          * other TLB functions.  If not reserving, then it doesn't
160          * matter where they are loaded.
161          */
162         andi    r4,r4,0xfffffc00        /* Mask off the real page number */
163         ori     r4,r4,(TLB_WR | TLB_EX) /* Set the write and execute bits */
164
165         andi    r3,r3,0xfffffc00        /* Mask off the effective page number */
166         ori     r3,r3,(TLB_VALID | TLB_PAGESZ(PAGESZ_16M))
167
168         mts     rtlbx,r0                /* TLB slow 0 */
169
170         mts     rtlblo,r4               /* Load the data portion of the entry */
171         mts     rtlbhi,r3               /* Load the tag portion of the entry */
172
173         addik   r4, r4, 0x01000000      /* Map next 16 M entries */
174         addik   r3, r3, 0x01000000
175
176         ori     r6,r0,1                 /* TLB slot 1 */
177         mts     rtlbx,r6
178
179         mts     rtlblo,r4               /* Load the data portion of the entry */
180         mts     rtlbhi,r3               /* Load the tag portion of the entry */
181
182         /*
183          * Load a TLB entry for LMB, since we need access to
184          * the exception vectors, using a 4k real==virtual mapping.
185          */
186         ori     r6,r0,3                 /* TLB slot 3 */
187         mts     rtlbx,r6
188
189         ori     r4,r0,(TLB_WR | TLB_EX)
190         ori     r3,r0,(TLB_VALID | TLB_PAGESZ(PAGESZ_4K))
191
192         mts     rtlblo,r4               /* Load the data portion of the entry */
193         mts     rtlbhi,r3               /* Load the tag portion of the entry */
194
195         /*
196          * We now have the lower 16 Meg of RAM mapped into TLB entries, and the
197          * caches ready to work.
198          */
199 turn_on_mmu:
200         ori     r15,r0,start_here
201         ori     r4,r0,MSR_KERNEL_VMS
202         mts     rmsr,r4
203         nop
204         rted    r15,0                   /* enables MMU */
205         nop
206
207 start_here:
208 #endif /* CONFIG_MMU */
209
210         /* Initialize small data anchors */
211         la      r13, r0, _KERNEL_SDA_BASE_
212         la      r2, r0, _KERNEL_SDA2_BASE_
213
214         /* Initialize stack pointer */
215         la      r1, r0, init_thread_union + THREAD_SIZE - 4
216
217         /* Initialize r31 with current task address */
218         la      r31, r0, init_task
219
220         /*
221          * Call platform dependent initialize function.
222          * Please see $(ARCH)/mach-$(SUBARCH)/setup.c for
223          * the function.
224          */
225         la      r9, r0, machine_early_init
226         brald   r15, r9
227         nop
228
229 #ifndef CONFIG_MMU
230         la      r15, r0, machine_halt
231         braid   start_kernel
232         nop
233 #else
234         /*
235          * Initialize the MMU.
236          */
237         bralid  r15, mmu_init
238         nop
239
240         /* Go back to running unmapped so we can load up new values
241          * and change to using our exception vectors.
242          * On the MicroBlaze, all we invalidate the used TLB entries to clear
243          * the old 16M byte TLB mappings.
244          */
245         ori     r15,r0,TOPHYS(kernel_load_context)
246         ori     r4,r0,MSR_KERNEL
247         mts     rmsr,r4
248         nop
249         bri     4
250         rted    r15,0
251         nop
252
253         /* Load up the kernel context */
254 kernel_load_context:
255         # Keep entry 0 and 1 valid. Entry 3 mapped to LMB can go away.
256         ori     r5,r0,3
257         mts     rtlbx,r5
258         nop
259         mts     rtlbhi,r0
260         nop
261         addi    r15, r0, machine_halt
262         ori     r17, r0, start_kernel
263         ori     r4, r0, MSR_KERNEL_VMS
264         mts     rmsr, r4
265         nop
266         rted    r17, 0          /* enable MMU and jump to start_kernel */
267         nop
268 #endif /* CONFIG_MMU */