arch/ppc/kernel/head_44x.S

   1 /*
   2  * arch/ppc/kernel/head_44x.S
   3  *
   4  * Kernel execution entry point code.
   5  *
   6  *    Copyright (c) 1995-1996 Gary Thomas <gdt@linuxppc.org>
   7  *      Initial PowerPC version.
   8  *    Copyright (c) 1996 Cort Dougan <cort@cs.nmt.edu>
   9  *      Rewritten for PReP
  10  *    Copyright (c) 1996 Paul Mackerras <paulus@cs.anu.edu.au>
  11  *      Low-level exception handers, MMU support, and rewrite.
  12  *    Copyright (c) 1997 Dan Malek <dmalek@jlc.net>
  13  *      PowerPC 8xx modifications.
  14  *    Copyright (c) 1998-1999 TiVo, Inc.
  15  *      PowerPC 403GCX modifications.
  16  *    Copyright (c) 1999 Grant Erickson <grant@lcse.umn.edu>
  17  *      PowerPC 403GCX/405GP modifications.
  18  *    Copyright 2000 MontaVista Software Inc.
  19  *      PPC405 modifications
  20  *      PowerPC 403GCX/405GP modifications.
  21  *      Author: MontaVista Software, Inc.
  22  *              frank_rowand@mvista.com or source@mvista.com
  23  *              debbie_chu@mvista.com
  24  *    Copyright 2002-2004 MontaVista Software, Inc.
  25  *      PowerPC 44x support, Matt Porter <mporter@kernel.crashing.org>
  26  *
  27  * This program is free software; you can redistribute  it and/or modify it
  28  * under  the terms of  the GNU General  Public License as published by the
  29  * Free Software Foundation;  either version 2 of the  License, or (at your
  30  * option) any later version.
  31  */
  32
  33 #include <linux/config.h>
  34 #include <asm/processor.h>
  35 #include <asm/page.h>
  36 #include <asm/mmu.h>
  37 #include <asm/pgtable.h>
  38 #include <asm/ibm4xx.h>
  39 #include <asm/ibm44x.h>
  40 #include <asm/cputable.h>
  41 #include <asm/thread_info.h>
  42 #include <asm/ppc_asm.h>
  43 #include <asm/offsets.h>
  44 #include "head_booke.h"
  45
  46
  47 /* As with the other PowerPC ports, it is expected that when code
  48  * execution begins here, the following registers contain valid, yet
  49  * optional, information:
  50  *
  51  *   r3 - Board info structure pointer (DRAM, frequency, MAC address, etc.)
  52  *   r4 - Starting address of the init RAM disk
  53  *   r5 - Ending address of the init RAM disk
  54  *   r6 - Start of kernel command line string (e.g. "mem=128")
  55  *   r7 - End of kernel command line string
  56  *
  57  */
  58         .text
  59 _GLOBAL(_stext)
  60 _GLOBAL(_start)
  61         /*
  62          * Reserve a word at a fixed location to store the address
  63          * of abatron_pteptrs
  64          */
  65         nop
  66 /*
  67  * Save parameters we are passed
  68  */
  69         mr      r31,r3
  70         mr      r30,r4
  71         mr      r29,r5
  72         mr      r28,r6
  73         mr      r27,r7
  74         li      r24,0           /* CPU number */
  75
  76 /*
  77  * Set up the initial MMU state
  78  *
  79  * We are still executing code at the virtual address
  80  * mappings set by the firmware for the base of RAM.
  81  *
  82  * We first invalidate all TLB entries but the one
  83  * we are running from.  We then load the KERNELBASE
  84  * mappings so we can begin to use kernel addresses
  85  * natively and so the interrupt vector locations are
  86  * permanently pinned (necessary since Book E
  87  * implementations always have translation enabled).
  88  *
  89  * TODO: Use the known TLB entry we are running from to
  90  *       determine which physical region we are located
  91  *       in.  This can be used to determine where in RAM
  92  *       (on a shared CPU system) or PCI memory space
  93  *       (on a DRAMless system) we are located.
  94  *       For now, we assume a perfect world which means
  95  *       we are located at the base of DRAM (physical 0).
  96  */
  97
  98 /*
  99  * Search TLB for entry that we are currently using.
 100  * Invalidate all entries but the one we are using.
 101  */
 102         /* Load our current PID->MMUCR TID and MSR IS->MMUCR STS */
 103         mfspr   r3,SPRN_PID                     /* Get PID */
 104         mfmsr   r4                              /* Get MSR */
 105         andi.   r4,r4,MSR_IS@l                  /* TS=1? */
 106         beq     wmmucr                          /* If not, leave STS=0 */
 107         oris    r3,r3,PPC44x_MMUCR_STS@h        /* Set STS=1 */
 108 wmmucr: mtspr   SPRN_MMUCR,r3                   /* Put MMUCR */
 109         sync
 110
 111         bl      invstr                          /* Find our address */
 112 invstr: mflr    r5                              /* Make it accessible */
 113         tlbsx   r23,0,r5                        /* Find entry we are in */
 114         li      r4,0                            /* Start at TLB entry 0 */
 115         li      r3,0                            /* Set PAGEID inval value */
 116 1:      cmpw    r23,r4                          /* Is this our entry? */
 117         beq     skpinv                          /* If so, skip the inval */
 118         tlbwe   r3,r4,PPC44x_TLB_PAGEID         /* If not, inval the entry */
 119 skpinv: addi    r4,r4,1                         /* Increment */
 120         cmpwi   r4,64                           /* Are we done? */
 121         bne     1b                              /* If not, repeat */
 122         isync                                   /* If so, context change */
 123
 124 /*
 125  * Configure and load pinned entry into TLB slot 63.
 126  */
 127
 128         lis     r3,KERNELBASE@h         /* Load the kernel virtual address */
 129         ori     r3,r3,KERNELBASE@l
 130
 131         /* Kernel is at the base of RAM */
 132         li r4, 0                        /* Load the kernel physical address */
 133
 134         /* Load the kernel PID = 0 */
 135         li      r0,0
 136         mtspr   SPRN_PID,r0
 137         sync
 138
 139         /* Initialize MMUCR */
 140         li      r5,0
 141         mtspr   SPRN_MMUCR,r5
 142         sync
 143
 144         /* pageid fields */
 145         clrrwi  r3,r3,10                /* Mask off the effective page number */
 146         ori     r3,r3,PPC44x_TLB_VALID | PPC44x_TLB_256M
 147
 148         /* xlat fields */
 149         clrrwi  r4,r4,10                /* Mask off the real page number */
 150                                         /* ERPN is 0 for first 4GB page */
 151
 152         /* attrib fields */
 153         /* Added guarded bit to protect against speculative loads/stores */
 154         li      r5,0
 155         ori     r5,r5,(PPC44x_TLB_SW | PPC44x_TLB_SR | PPC44x_TLB_SX | PPC44x_TLB_G)
 156
 157         li      r0,63                    /* TLB slot 63 */
 158
 159         tlbwe   r3,r0,PPC44x_TLB_PAGEID /* Load the pageid fields */
 160         tlbwe   r4,r0,PPC44x_TLB_XLAT   /* Load the translation fields */
 161         tlbwe   r5,r0,PPC44x_TLB_ATTRIB /* Load the attrib/access fields */
 162
 163         /* Force context change */
 164         mfmsr   r0
 165         mtspr   SRR1, r0
 166         lis     r0,3f@h
 167         ori     r0,r0,3f@l
 168         mtspr   SRR0,r0
 169         sync
 170         rfi
 171
 172         /* If necessary, invalidate original entry we used */
 173 3:      cmpwi   r23,63
 174         beq     4f
 175         li      r6,0
 176         tlbwe   r6,r23,PPC44x_TLB_PAGEID
 177         isync
 178
 179 4:
 180 #ifdef CONFIG_SERIAL_TEXT_DEBUG
 181         /*
 182          * Add temporary UART mapping for early debug.  This
 183          * mapping must be identical to that used by the early
 184          * bootloader code since the same asm/serial.h parameters
 185          * are used for polled operation.
 186          */
 187         /* pageid fields */
 188         lis     r3,0xe000
 189         ori     r3,r3,PPC44x_TLB_VALID | PPC44x_TLB_256M
 190
 191         /* xlat fields */
 192         lis     r4,0x4000               /* RPN is 0x40000000 */
 193         ori     r4,r4,0x0001            /* ERPN is 1 for second 4GB page */
 194
 195         /* attrib fields */
 196         li      r5,0
 197         ori     r5,r5,(PPC44x_TLB_SW | PPC44x_TLB_SR | PPC44x_TLB_I | PPC44x_TLB_G)
 198
 199         li      r0,1                    /* TLB slot 1 */
 200
 201         tlbwe   r3,r0,PPC44x_TLB_PAGEID /* Load the pageid fields */
 202         tlbwe   r4,r0,PPC44x_TLB_XLAT   /* Load the translation fields */
 203         tlbwe   r5,r0,PPC44x_TLB_ATTRIB /* Load the attrib/access fields */
 204
 205         /* Force context change */
 206         isync
 207 #endif /* CONFIG_SERIAL_TEXT_DEBUG */
 208
 209         /* Establish the interrupt vector offsets */
 210         SET_IVOR(0,  CriticalInput);
 211         SET_IVOR(1,  MachineCheck);
 212         SET_IVOR(2,  DataStorage);
 213         SET_IVOR(3,  InstructionStorage);
 214         SET_IVOR(4,  ExternalInput);
 215         SET_IVOR(5,  Alignment);
 216         SET_IVOR(6,  Program);
 217         SET_IVOR(7,  FloatingPointUnavailable);
 218         SET_IVOR(8,  SystemCall);
 219         SET_IVOR(9,  AuxillaryProcessorUnavailable);
 220         SET_IVOR(10, Decrementer);
 221         SET_IVOR(11, FixedIntervalTimer);
 222         SET_IVOR(12, WatchdogTimer);
 223         SET_IVOR(13, DataTLBError);
 224         SET_IVOR(14, InstructionTLBError);
 225         SET_IVOR(15, Debug);
 226
 227         /* Establish the interrupt vector base */
 228         lis     r4,interrupt_base@h     /* IVPR only uses the high 16-bits */
 229         mtspr   SPRN_IVPR,r4
 230
 231         /*
 232          * This is where the main kernel code starts.
 233          */
 234
 235         /* ptr to current */
 236         lis     r2,init_task@h
 237         ori     r2,r2,init_task@l
 238
 239         /* ptr to current thread */
 240         addi    r4,r2,THREAD    /* init task's THREAD */
 241         mtspr   SPRG3,r4
 242
 243         /* stack */
 244         lis     r1,init_thread_union@h
 245         ori     r1,r1,init_thread_union@l
 246         li      r0,0
 247         stwu    r0,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD(r1)
 248
 249         bl      early_init
 250
 251 /*
 252  * Decide what sort of machine this is and initialize the MMU.
 253  */
 254         mr      r3,r31
 255         mr      r4,r30
 256         mr      r5,r29
 257         mr      r6,r28
 258         mr      r7,r27
 259         bl      machine_init
 260         bl      MMU_init
 261
 262         /* Setup PTE pointers for the Abatron bdiGDB */
 263         lis     r6, swapper_pg_dir@h
 264         ori     r6, r6, swapper_pg_dir@l
 265         lis     r5, abatron_pteptrs@h
 266         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
 267         lis     r4, KERNELBASE@h
 268         ori     r4, r4, KERNELBASE@l
 269         stw     r5, 0(r4)       /* Save abatron_pteptrs at a fixed location */
 270         stw     r6, 0(r5)
 271
 272         /* Let's move on */
 273         lis     r4,start_kernel@h
 274         ori     r4,r4,start_kernel@l
 275         lis     r3,MSR_KERNEL@h
 276         ori     r3,r3,MSR_KERNEL@l
 277         mtspr   SRR0,r4
 278         mtspr   SRR1,r3
 279         rfi                     /* change context and jump to start_kernel */
 280
 281 /*
 282  * Interrupt vector entry code
 283  *
 284  * The Book E MMUs are always on so we don't need to handle
 285  * interrupts in real mode as with previous PPC processors. In
 286  * this case we handle interrupts in the kernel virtual address
 287  * space.
 288  *
 289  * Interrupt vectors are dynamically placed relative to the
 290  * interrupt prefix as determined by the address of interrupt_base.
 291  * The interrupt vectors offsets are programmed using the labels
 292  * for each interrupt vector entry.
 293  *
 294  * Interrupt vectors must be aligned on a 16 byte boundary.
 295  * We align on a 32 byte cache line boundary for good measure.
 296  */
 297
 298 interrupt_base:
 299         /* Critical Input Interrupt */
 300         CRITICAL_EXCEPTION(0x0100, CriticalInput, UnknownException)
 301
 302         /* Machine Check Interrupt */
 303 #ifdef CONFIG_440A
 304         MCHECK_EXCEPTION(0x0200, MachineCheck, MachineCheckException)
 305 #else
 306         CRITICAL_EXCEPTION(0x0200, MachineCheck, MachineCheckException)
 307 #endif
 308
 309         /* Data Storage Interrupt */
 310         START_EXCEPTION(DataStorage)
 311         mtspr   SPRG0, r10              /* Save some working registers */
 312         mtspr   SPRG1, r11
 313         mtspr   SPRG4W, r12
 314         mtspr   SPRG5W, r13
 315         mfcr    r11
 316         mtspr   SPRG7W, r11
 317
 318         /*
 319          * Check if it was a store fault, if not then bail
 320          * because a user tried to access a kernel or
 321          * read-protected page.  Otherwise, get the
 322          * offending address and handle it.
 323          */
 324         mfspr   r10, SPRN_ESR
 325         andis.  r10, r10, ESR_ST@h
 326         beq     2f
 327
 328         mfspr   r10, SPRN_DEAR          /* Get faulting address */
 329
 330         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
 331          * kernel page tables.
 332          */
 333         andis.  r11, r10, 0x8000
 334         beq     3f
 335         lis     r11, swapper_pg_dir@h
 336         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
 337
 338         mfspr   r12,SPRN_MMUCR
 339         rlwinm  r12,r12,0,0,23          /* Clear TID */
 340
 341         b       4f
 342
 343         /* Get the PGD for the current thread */
 344 3:
 345         mfspr   r11,SPRG3
 346         lwz     r11,PGDIR(r11)
 347
 348         /* Load PID into MMUCR TID */
 349         mfspr   r12,SPRN_MMUCR          /* Get MMUCR */
 350         mfspr   r13,SPRN_PID            /* Get PID */
 351         rlwimi  r12,r13,0,24,31         /* Set TID */
 352
 353 4:
 354         mtspr   SPRN_MMUCR,r12
 355
 356         rlwinm  r12, r10, 13, 19, 29    /* Compute pgdir/pmd offset */
 357         lwzx    r11, r12, r11           /* Get pgd/pmd entry */
 358         rlwinm. r12, r11, 0, 0, 20      /* Extract pt base address */
 359         beq     2f                      /* Bail if no table */
 360
 361         rlwimi  r12, r10, 23, 20, 28    /* Compute pte address */
 362         lwz     r11, 4(r12)             /* Get pte entry */
 363
 364         andi.   r13, r11, _PAGE_RW      /* Is it writeable? */
 365         beq     2f                      /* Bail if not */
 366
 367         /* Update 'changed'.
 368         */
 369         ori     r11, r11, _PAGE_DIRTY|_PAGE_ACCESSED|_PAGE_HWWRITE
 370         stw     r11, 4(r12)             /* Update Linux page table */
 371
 372         li      r13, PPC44x_TLB_SR@l    /* Set SR */
 373         rlwimi  r13, r11, 29, 29, 29    /* SX = _PAGE_HWEXEC */
 374         rlwimi  r13, r11, 0, 30, 30     /* SW = _PAGE_RW */
 375         rlwimi  r13, r11, 29, 28, 28    /* UR = _PAGE_USER */
 376         rlwimi  r12, r11, 31, 26, 26    /* (_PAGE_USER>>1)->r12 */
 377         rlwimi  r12, r11, 29, 30, 30    /* (_PAGE_USER>>3)->r12 */
 378         and     r12, r12, r11           /* HWEXEC/RW & USER */
 379         rlwimi  r13, r12, 0, 26, 26     /* UX = HWEXEC & USER */
 380         rlwimi  r13, r12, 3, 27, 27     /* UW = RW & USER */
 381
 382         rlwimi  r11,r13,0,26,31         /* Insert static perms */
 383
 384         rlwinm  r11,r11,0,20,15         /* Clear U0-U3 */
 385
 386         /* find the TLB index that caused the fault.  It has to be here. */
 387         tlbsx   r10, 0, r10
 388
 389         tlbwe   r11, r10, PPC44x_TLB_ATTRIB     /* Write ATTRIB */
 390
 391         /* Done...restore registers and get out of here.
 392         */
 393         mfspr   r11, SPRG7R
 394         mtcr    r11
 395         mfspr   r13, SPRG5R
 396         mfspr   r12, SPRG4R
 397
 398         mfspr   r11, SPRG1
 399         mfspr   r10, SPRG0
 400         rfi                     /* Force context change */
 401
 402 2:
 403         /*
 404          * The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
 405          * and call the heavyweights to help us out.
 406          */
 407         mfspr   r11, SPRG7R
 408         mtcr    r11
 409         mfspr   r13, SPRG5R
 410         mfspr   r12, SPRG4R
 411
 412         mfspr   r11, SPRG1
 413         mfspr   r10, SPRG0
 414         b       data_access
 415
 416         /* Instruction Storage Interrupt */
 417         START_EXCEPTION(InstructionStorage)
 418         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
 419         mr      r4,r12                  /* Pass SRR0 as arg2 */
 420         li      r5,0                    /* Pass zero as arg3 */
 421         EXC_XFER_EE_LITE(0x0400, handle_page_fault)
 422
 423         /* External Input Interrupt */
 424         EXCEPTION(0x0500, ExternalInput, do_IRQ, EXC_XFER_LITE)
 425
 426         /* Alignment Interrupt */
 427         START_EXCEPTION(Alignment)
 428         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
 429         mfspr   r4,SPRN_DEAR            /* Grab the DEAR and save it */
 430         stw     r4,_DEAR(r11)
 431         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 432         EXC_XFER_EE(0x0600, AlignmentException)
 433
 434         /* Program Interrupt */
 435         START_EXCEPTION(Program)
 436         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
 437         mfspr   r4,SPRN_ESR             /* Grab the ESR and save it */
 438         stw     r4,_ESR(r11)
 439         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 440         EXC_XFER_STD(0x700, ProgramCheckException)
 441
 442         /* Floating Point Unavailable Interrupt */
 443         EXCEPTION(0x2010, FloatingPointUnavailable, UnknownException, EXC_XFER_EE)
 444
 445         /* System Call Interrupt */
 446         START_EXCEPTION(SystemCall)
 447         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
 448         EXC_XFER_EE_LITE(0x0c00, DoSyscall)
 449
 450         /* Auxillary Processor Unavailable Interrupt */
 451         EXCEPTION(0x2020, AuxillaryProcessorUnavailable, UnknownException, EXC_XFER_EE)
 452
 453         /* Decrementer Interrupt */
 454         START_EXCEPTION(Decrementer)
 455         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
 456         lis     r0,TSR_DIS@h            /* Setup the DEC interrupt mask */
 457         mtspr   SPRN_TSR,r0             /* Clear the DEC interrupt */
 458         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 459         EXC_XFER_LITE(0x1000, timer_interrupt)
 460
 461         /* Fixed Internal Timer Interrupt */
 462         /* TODO: Add FIT support */
 463         EXCEPTION(0x1010, FixedIntervalTimer, UnknownException, EXC_XFER_EE)
 464
 465         /* Watchdog Timer Interrupt */
 466         /* TODO: Add watchdog support */
 467         CRITICAL_EXCEPTION(0x1020, WatchdogTimer, UnknownException)
 468
 469         /* Data TLB Error Interrupt */
 470         START_EXCEPTION(DataTLBError)
 471         mtspr   SPRG0, r10              /* Save some working registers */
 472         mtspr   SPRG1, r11
 473         mtspr   SPRG4W, r12
 474         mtspr   SPRG5W, r13
 475         mfcr    r11
 476         mtspr   SPRG7W, r11
 477         mfspr   r10, SPRN_DEAR          /* Get faulting address */
 478
 479         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
 480          * kernel page tables.
 481          */
 482         andis.  r11, r10, 0x8000
 483         beq     3f
 484         lis     r11, swapper_pg_dir@h
 485         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
 486
 487         mfspr   r12,SPRN_MMUCR
 488         rlwinm  r12,r12,0,0,23          /* Clear TID */
 489
 490         b       4f
 491
 492         /* Get the PGD for the current thread */
 493 3:
 494         mfspr   r11,SPRG3
 495         lwz     r11,PGDIR(r11)
 496
 497         /* Load PID into MMUCR TID */
 498         mfspr   r12,SPRN_MMUCR
 499         mfspr   r13,SPRN_PID            /* Get PID */
 500         rlwimi  r12,r13,0,24,31         /* Set TID */
 501
 502 4:
 503         mtspr   SPRN_MMUCR,r12
 504
 505         rlwinm  r12, r10, 13, 19, 29    /* Compute pgdir/pmd offset */
 506         lwzx    r11, r12, r11           /* Get pgd/pmd entry */
 507         rlwinm. r12, r11, 0, 0, 20      /* Extract pt base address */
 508         beq     2f                      /* Bail if no table */
 509
 510         rlwimi  r12, r10, 23, 20, 28    /* Compute pte address */
 511         lwz     r11, 4(r12)             /* Get pte entry */
 512         andi.   r13, r11, _PAGE_PRESENT /* Is the page present? */
 513         beq     2f                      /* Bail if not present */
 514
 515         ori     r11, r11, _PAGE_ACCESSED
 516         stw     r11, 4(r12)
 517
 518          /* Jump to common tlb load */
 519         b       finish_tlb_load
 520
 521 2:
 522         /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
 523          * and call the heavyweights to help us out.
 524          */
 525         mfspr   r11, SPRG7R
 526         mtcr    r11
 527         mfspr   r13, SPRG5R
 528         mfspr   r12, SPRG4R
 529         mfspr   r11, SPRG1
 530         mfspr   r10, SPRG0
 531         b       data_access
 532
 533         /* Instruction TLB Error Interrupt */
 534         /*
 535          * Nearly the same as above, except we get our
 536          * information from different registers and bailout
 537          * to a different point.
 538          */
 539         START_EXCEPTION(InstructionTLBError)
 540         mtspr   SPRG0, r10              /* Save some working registers */
 541         mtspr   SPRG1, r11
 542         mtspr   SPRG4W, r12
 543         mtspr   SPRG5W, r13
 544         mfcr    r11
 545         mtspr   SPRG7W, r11
 546         mfspr   r10, SRR0               /* Get faulting address */
 547
 548         /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
 549          * kernel page tables.
 550          */
 551         andis.  r11, r10, 0x8000
 552         beq     3f
 553         lis     r11, swapper_pg_dir@h
 554         ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
 555
 556         mfspr   r12,SPRN_MMUCR
 557         rlwinm  r12,r12,0,0,23          /* Clear TID */
 558
 559         b       4f
 560
 561         /* Get the PGD for the current thread */
 562 3:
 563         mfspr   r11,SPRG3
 564         lwz     r11,PGDIR(r11)
 565
 566         /* Load PID into MMUCR TID */
 567         mfspr   r12,SPRN_MMUCR
 568         mfspr   r13,SPRN_PID            /* Get PID */
 569         rlwimi  r12,r13,0,24,31         /* Set TID */
 570
 571 4:
 572         mtspr   SPRN_MMUCR,r12
 573
 574         rlwinm  r12, r10, 13, 19, 29    /* Compute pgdir/pmd offset */
 575         lwzx    r11, r12, r11           /* Get pgd/pmd entry */
 576         rlwinm. r12, r11, 0, 0, 20      /* Extract pt base address */
 577         beq     2f                      /* Bail if no table */
 578
 579         rlwimi  r12, r10, 23, 20, 28    /* Compute pte address */
 580         lwz     r11, 4(r12)             /* Get pte entry */
 581         andi.   r13, r11, _PAGE_PRESENT /* Is the page present? */
 582         beq     2f                      /* Bail if not present */
 583
 584         ori     r11, r11, _PAGE_ACCESSED
 585         stw     r11, 4(r12)
 586
 587         /* Jump to common TLB load point */
 588         b       finish_tlb_load
 589
 590 2:
 591         /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
 592          * and call the heavyweights to help us out.
 593          */
 594         mfspr   r11, SPRG7R
 595         mtcr    r11
 596         mfspr   r13, SPRG5R
 597         mfspr   r12, SPRG4R
 598         mfspr   r11, SPRG1
 599         mfspr   r10, SPRG0
 600         b       InstructionStorage
 601
 602 /* Check for a single step debug exception while in an exception
 603  * handler before state has been saved.  This is to catch the case
 604  * where an instruction that we are trying to single step causes
 605  * an exception (eg ITLB/DTLB miss) and thus the first instruction of
 606  * the exception handler generates a single step debug exception.
 607  *
 608  * If we get a debug trap on the first instruction of an exception handler,
 609  * we reset the MSR_DE in the _exception handler's_ MSR (the debug trap is
 610  * a critical exception, so we are using SPRN_CSRR1 to manipulate the MSR).
 611  * The exception handler was handling a non-critical interrupt, so it will
 612  * save (and later restore) the MSR via SPRN_SRR1, which will still have
 613  * the MSR_DE bit set.
 614  */
 615         /* Debug Interrupt */
 616         START_EXCEPTION(Debug)
 617         CRITICAL_EXCEPTION_PROLOG
 618
 619         /*
 620          * If this is a single step or branch-taken exception in an
 621          * exception entry sequence, it was probably meant to apply to
 622          * the code where the exception occurred (since exception entry
 623          * doesn't turn off DE automatically).  We simulate the effect
 624          * of turning off DE on entry to an exception handler by turning
 625          * off DE in the CSRR1 value and clearing the debug status.
 626          */
 627         mfspr   r10,SPRN_DBSR           /* check single-step/branch taken */
 628         andis.  r10,r10,(DBSR_IC|DBSR_BT)@h
 629         beq+    1f
 630         andi.   r0,r9,MSR_PR            /* check supervisor */
 631         beq     2f                      /* branch if we need to fix it up... */
 632
 633         /* continue normal handling for a critical exception... */
 634 1:      mfspr   r4,SPRN_DBSR
 635         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 636         EXC_XFER_TEMPLATE(DebugException, 0x2002, \
 637                 (MSR_KERNEL & ~(MSR_ME|MSR_DE|MSR_CE)), \
 638                 NOCOPY, crit_transfer_to_handler, ret_from_crit_exc)
 639
 640         /* here it looks like we got an inappropriate debug exception. */
 641 2:      rlwinm  r9,r9,0,~MSR_DE         /* clear DE in the CSRR1 value */
 642         mtspr   SPRN_DBSR,r10           /* clear the IC/BT debug intr status */
 643         /* restore state and get out */
 644         lwz     r10,_CCR(r11)
 645         lwz     r0,GPR0(r11)
 646         lwz     r1,GPR1(r11)
 647         mtcrf   0x80,r10
 648         mtspr   CSRR0,r12
 649         mtspr   CSRR1,r9
 650         lwz     r9,GPR9(r11)
 651
 652         mtspr   SPRG2,r8;               /* SPRG2 only used in criticals */
 653         lis     r8,crit_save@ha;
 654         lwz     r10,crit_r10@l(r8)
 655         lwz     r11,crit_r11@l(r8)
 656         mfspr   r8,SPRG2
 657
 658         rfci
 659         b       .
 660
 661 /*
 662  * Local functions
 663  */
 664         /*
 665          * Data TLB exceptions will bail out to this point
 666          * if they can't resolve the lightweight TLB fault.
 667          */
 668 data_access:
 669         NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
 670         mfspr   r5,SPRN_ESR             /* Grab the ESR, save it, pass arg3 */
 671         stw     r5,_ESR(r11)
 672         mfspr   r4,SPRN_DEAR            /* Grab the DEAR, save it, pass arg2 */
 673         EXC_XFER_EE_LITE(0x0300, handle_page_fault)
 674
 675 /*
 676
 677  * Both the instruction and data TLB miss get to this
 678  * point to load the TLB.
 679  *      r10 - EA of fault
 680  *      r11 - available to use
 681  *      r12 - Pointer to the 64-bit PTE
 682  *      r13 - available to use
 683  *      MMUCR - loaded with proper value when we get here
 684  *      Upon exit, we reload everything and RFI.
 685  */
 686 finish_tlb_load:
 687         /*
 688          * We set execute, because we don't have the granularity to
 689          * properly set this at the page level (Linux problem).
 690          * If shared is set, we cause a zero PID->TID load.
 691          * Many of these bits are software only.  Bits we don't set
 692          * here we (properly should) assume have the appropriate value.
 693          */
 694
 695         /* Load the next available TLB index */
 696         lis     r13, tlb_44x_index@ha
 697         lwz     r13, tlb_44x_index@l(r13)
 698         /* Load the TLB high watermark */
 699         lis     r11, tlb_44x_hwater@ha
 700         lwz     r11, tlb_44x_hwater@l(r11)
 701
 702         /* Increment, rollover, and store TLB index */
 703         addi    r13, r13, 1
 704         cmpw    0, r13, r11                     /* reserve entries */
 705         ble     7f
 706         li      r13, 0
 707 7:
 708         /* Store the next available TLB index */
 709         lis     r11, tlb_44x_index@ha
 710         stw     r13, tlb_44x_index@l(r11)
 711
 712         lwz     r11, 0(r12)                     /* Get MS word of PTE */
 713         lwz     r12, 4(r12)                     /* Get LS word of PTE */
 714         rlwimi  r11, r12, 0, 0 , 19             /* Insert RPN */
 715         tlbwe   r11, r13, PPC44x_TLB_XLAT       /* Write XLAT */
 716
 717         /*
 718          * Create PAGEID. This is the faulting address,
 719          * page size, and valid flag.
 720          */
 721         li      r11, PPC44x_TLB_VALID | PPC44x_TLB_4K
 722         rlwimi  r10, r11, 0, 20, 31             /* Insert valid and page size */
 723         tlbwe   r10, r13, PPC44x_TLB_PAGEID     /* Write PAGEID */
 724
 725         li      r10, PPC44x_TLB_SR@l            /* Set SR */
 726         rlwimi  r10, r12, 0, 30, 30             /* Set SW = _PAGE_RW */
 727         rlwimi  r10, r12, 29, 29, 29            /* SX = _PAGE_HWEXEC */
 728         rlwimi  r10, r12, 29, 28, 28            /* UR = _PAGE_USER */
 729         rlwimi  r11, r12, 31, 26, 26            /* (_PAGE_USER>>1)->r12 */
 730         and     r11, r12, r11                   /* HWEXEC & USER */
 731         rlwimi  r10, r11, 0, 26, 26             /* UX = HWEXEC & USER */
 732
 733         rlwimi  r12, r10, 0, 26, 31             /* Insert static perms */
 734         rlwinm  r12, r12, 0, 20, 15             /* Clear U0-U3 */
 735         tlbwe   r12, r13, PPC44x_TLB_ATTRIB     /* Write ATTRIB */
 736
 737         /* Done...restore registers and get out of here.
 738         */
 739         mfspr   r11, SPRG7R
 740         mtcr    r11
 741         mfspr   r13, SPRG5R
 742         mfspr   r12, SPRG4R
 743         mfspr   r11, SPRG1
 744         mfspr   r10, SPRG0
 745         rfi                                     /* Force context change */
 746
 747 /*
 748  * Global functions
 749  */
 750
 751 /*
 752  * extern void giveup_altivec(struct task_struct *prev)
 753  *
 754  * The 44x core does not have an AltiVec unit.
 755  */
 756 _GLOBAL(giveup_altivec)
 757         blr
 758
 759 /*
 760  * extern void giveup_fpu(struct task_struct *prev)
 761  *
 762  * The 44x core does not have an FPU.
 763  */
 764 _GLOBAL(giveup_fpu)
 765         blr
 766
 767 /*
 768  * extern void abort(void)
 769  *
 770  * At present, this routine just applies a system reset.
 771  */
 772 _GLOBAL(abort)
 773         mfspr   r13,SPRN_DBCR0
 774         oris    r13,r13,DBCR0_RST_SYSTEM@h
 775         mtspr   SPRN_DBCR0,r13
 776
 777 _GLOBAL(set_context)
 778
 779 #ifdef CONFIG_BDI_SWITCH
 780         /* Context switch the PTE pointer for the Abatron BDI2000.
 781          * The PGDIR is the second parameter.
 782          */
 783         lis     r5, abatron_pteptrs@h
 784         ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
 785         stw     r4, 0x4(r5)
 786 #endif
 787         mtspr   SPRN_PID,r3
 788         isync                   /* Force context change */
 789         blr
 790
 791 /*
 792  * We put a few things here that have to be page-aligned. This stuff
 793  * goes at the beginning of the data segment, which is page-aligned.
 794  */
 795         .data
 796 _GLOBAL(sdata)
 797 _GLOBAL(empty_zero_page)
 798         .space  4096
 799
 800 /*
 801  * To support >32-bit physical addresses, we use an 8KB pgdir.
 802  */
 803 _GLOBAL(swapper_pg_dir)
 804         .space  8192
 805
 806         .section .bss
 807 /* Stack for handling critical exceptions from kernel mode */
 808 critical_stack_bottom:
 809         .space 4096
 810 critical_stack_top:
 811         .previous
 812
 813 /* Stack for handling machine check exceptions from kernel mode */
 814 mcheck_stack_bottom:
 815         .space 4096
 816 mcheck_stack_top:
 817         .previous
 818
 819 /*
 820  * This area is used for temporarily saving registers during the
 821  * critical and machine check exception prologs. It must always
 822  * follow the page aligned allocations, so it starts on a page
 823  * boundary, ensuring that all crit_save areas are in a single
 824  * page.
 825  */
 826
 827 /* crit_save */
 828 _GLOBAL(crit_save)
 829         .space  4
 830 _GLOBAL(crit_r10)
 831         .space  4
 832 _GLOBAL(crit_r11)
 833         .space  4
 834 _GLOBAL(crit_sprg0)
 835         .space  4
 836 _GLOBAL(crit_sprg1)
 837         .space  4
 838 _GLOBAL(crit_sprg4)
 839         .space  4
 840 _GLOBAL(crit_sprg5)
 841         .space  4
 842 _GLOBAL(crit_sprg7)
 843         .space  4
 844 _GLOBAL(crit_pid)
 845         .space  4
 846 _GLOBAL(crit_srr0)
 847         .space  4
 848 _GLOBAL(crit_srr1)
 849         .space  4
 850
 851 /* mcheck_save */
 852 _GLOBAL(mcheck_save)
 853         .space  4
 854 _GLOBAL(mcheck_r10)
 855         .space  4
 856 _GLOBAL(mcheck_r11)
 857         .space  4
 858 _GLOBAL(mcheck_sprg0)
 859         .space  4
 860 _GLOBAL(mcheck_sprg1)
 861         .space  4
 862 _GLOBAL(mcheck_sprg4)
 863         .space  4
 864 _GLOBAL(mcheck_sprg5)
 865         .space  4
 866 _GLOBAL(mcheck_sprg7)
 867         .space  4
 868 _GLOBAL(mcheck_pid)
 869         .space  4
 870 _GLOBAL(mcheck_srr0)
 871         .space  4
 872 _GLOBAL(mcheck_srr1)
 873         .space  4
 874 _GLOBAL(mcheck_csrr0)
 875         .space  4
 876 _GLOBAL(mcheck_csrr1)
 877         .space  4
 878
 879 /*
 880  * This space gets a copy of optional info passed to us by the bootstrap
 881  * which is used to pass parameters into the kernel like root=/dev/sda1, etc.
 882  */
 883 _GLOBAL(cmd_line)
 884         .space  512
 885
 886 /*
 887  * Room for two PTE pointers, usually the kernel and current user pointers
 888  * to their respective root page table.
 889  */
 890 abatron_pteptrs:
 891         .space  8
 892
 893