arch/cris/arch-v32/kernel/head.S

   1 /*
   2  * CRISv32 kernel startup code.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2003, Axis Communications AB
   5  */
   6
   7 #include <linux/init.h>
   8
   9 #define ASSEMBLER_MACROS_ONLY
  10
  11 /*
  12  * The macros found in mmu_defs_asm.h uses the ## concatenation operator, so
  13  * -traditional must not be used when assembling this file.
  14  */
  15 #include <arch/memmap.h>
  16 #include <hwregs/reg_rdwr.h>
  17 #include <hwregs/intr_vect.h>
  18 #include <hwregs/asm/mmu_defs_asm.h>
  19 #include <hwregs/asm/reg_map_asm.h>
  20 #include <mach/startup.inc>
  21
  22 #define CRAMFS_MAGIC 0x28cd3d45
  23 #define JHEAD_MAGIC 0x1FF528A6
  24 #define JHEAD_SIZE 8
  25 #define RAM_INIT_MAGIC 0x56902387
  26 #define COMMAND_LINE_MAGIC 0x87109563
  27 #define NAND_BOOT_MAGIC 0x9a9db001
  28
  29         ;; NOTE: R8 and R9 carry information from the decompressor (if the
  30         ;; kernel was compressed). They must not be used in the code below
  31         ;; until they are read!
  32
  33         ;; Exported symbols.
  34         .global etrax_irv
  35         .global romfs_start
  36         .global romfs_length
  37         .global romfs_in_flash
  38         .global nand_boot
  39         .global swapper_pg_dir
  40
  41         __HEAD
  42 tstart:
  43         ;; This is the entry point of the kernel. The CPU is currently in
  44         ;; supervisor mode.
  45         ;;
  46         ;; 0x00000000 if flash.
  47         ;; 0x40004000 if DRAM.
  48         ;;
  49         di
  50
  51         START_CLOCKS
  52
  53         SETUP_WAIT_STATES
  54
  55         GIO_INIT
  56
  57         ;; Setup and enable the MMU. Use same configuration for both the data
  58         ;; and the instruction MMU.
  59         ;;
  60         ;; Note; 3 cycles is needed for a bank-select to take effect. Further;
  61         ;; bank 1 is the instruction MMU, bank 2 is the data MMU.
  62
  63 #ifdef CONFIG_CRIS_MACH_ARTPEC3
  64         move.d  REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_hi, base_e, 8)       \
  65                 | REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_hi, base_c, 4)     \
  66                 | REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_hi, base_d, 5)     \
  67                 | REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_hi, base_b, 0xb), $r0
  68 #else
  69         move.d  REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_hi, base_e, 8)       \
  70                 | REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_hi, base_c, 4)     \
  71                 | REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_hi, base_b, 0xb), $r0
  72 #endif
  73
  74         ;; Temporary map of 0x40 -> 0x40 and 0x00 -> 0x00.
  75         move.d  REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_lo, base_4, 4)  \
  76                 | REG_FIELD(mmu, rw_mm_kbase_lo, base_0, 0), $r1
  77
  78         ;; Enable certain page protections and setup linear mapping
  79         ;; for f,e,c,b,4,0.
  80
  81         ;; ARTPEC-3:
  82         ;; c,d used for linear kernel mapping, up to 512 MB
  83         ;; e used for vmalloc
  84         ;; f unused, but page mapped to get page faults
  85
  86         ;; ETRAX FS:
  87         ;; c used for linear kernel mapping, up to 256 MB
  88         ;; d used for vmalloc
  89         ;; e,f used for memory-mapped NOR flash
  90
  91 #ifdef CONFIG_CRIS_MACH_ARTPEC3
  92         move.d  REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, we, on)               \
  93                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, acc, on)            \
  94                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, ex, on)             \
  95                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, inv, on)            \
  96                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_f, page)        \
  97                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_e, page)        \
  98                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_d, linear)      \
  99                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_c, linear)      \
 100                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_b, linear)      \
 101                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_a, page)        \
 102                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_9, page)        \
 103                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_8, page)        \
 104                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_7, page)        \
 105                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_6, page)        \
 106                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_5, page)        \
 107                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_4, linear)      \
 108                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_3, page)        \
 109                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_2, page)        \
 110                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_1, page)        \
 111                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_0, linear), $r2
 112 #else
 113         move.d  REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, we, on)               \
 114                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, acc, on)            \
 115                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, ex, on)             \
 116                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, inv, on)            \
 117                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_f, linear)      \
 118                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_e, linear)      \
 119                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_d, page)        \
 120                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_c, linear)      \
 121                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_b, linear)      \
 122                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_a, page)        \
 123                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_9, page)        \
 124                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_8, page)        \
 125                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_7, page)        \
 126                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_6, page)        \
 127                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_5, page)        \
 128                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_4, linear)      \
 129                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_3, page)        \
 130                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_2, page)        \
 131                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_1, page)        \
 132                 | REG_STATE(mmu, rw_mm_cfg, seg_0, linear), $r2
 133 #endif
 134
 135         ;; Update instruction MMU.
 136         move    1, $srs
 137         nop
 138         nop
 139         nop
 140         move    $r0, $s2        ; kbase_hi.
 141         move    $r1, $s1        ; kbase_lo.
 142         move    $r2, $s0        ; mm_cfg, virtual memory configuration.
 143
 144         ;; Update data MMU.
 145         move    2, $srs
 146         nop
 147         nop
 148         nop
 149         move    $r0, $s2        ; kbase_hi.
 150         move    $r1, $s1        ; kbase_lo
 151         move    $r2, $s0        ; mm_cfg, virtual memory configuration.
 152
 153         ;; Enable data and instruction MMU.
 154         move    0, $srs
 155         moveq   0xf, $r0        ;  IMMU, DMMU, DCache, Icache on
 156         nop
 157         nop
 158         nop
 159         move    $r0, $s0
 160         nop
 161         nop
 162         nop
 163
 164         ; Check if starting from DRAM (network->RAM boot or unpacked
 165         ; compressed kernel), or directly from flash.
 166         lapcq   ., $r0
 167         and.d   0x7fffffff, $r0 ; Mask off the non-cache bit.
 168         cmp.d   0x10000, $r0    ; Arbitrary, something above this code.
 169         blo     _inflash0
 170         nop
 171
 172         jump    _inram          ; Jump to cached RAM.
 173         nop
 174
 175         ;; Jumpgate.
 176 _inflash0:
 177         jump _inflash
 178         nop
 179
 180         ;; Put the following in a section so that storage for it can be
 181         ;; reclaimed after init is finished.
 182         __INIT
 183
 184 _inflash:
 185
 186         ;; Initialize DRAM.
 187         cmp.d   RAM_INIT_MAGIC, $r8 ; Already initialized?
 188         beq     _dram_initialized
 189         nop
 190
 191 #if defined CONFIG_ETRAXFS
 192 #include "../mach-fs/dram_init.S"
 193 #elif defined CONFIG_CRIS_MACH_ARTPEC3
 194 #include "../mach-a3/dram_init.S"
 195 #else
 196 #error Only ETRAXFS and ARTPEC-3 supported!
 197 #endif
 198
 199
 200 _dram_initialized:
 201         ;; Copy the text and data section to DRAM. This depends on that the
 202         ;; variables used below are correctly set up by the linker script.
 203         ;; The calculated value stored in R4 is used below.
 204         ;; Leave the cramfs file system (piggybacked after the kernel) in flash.
 205         moveq   0, $r0          ; Source.
 206         move.d  text_start, $r1 ; Destination.
 207         move.d  __vmlinux_end, $r2
 208         move.d  $r2, $r4
 209         sub.d   $r1, $r4
 210 1:      move.w  [$r0+], $r3
 211         move.w  $r3, [$r1+]
 212         cmp.d   $r2, $r1
 213         blo     1b
 214         nop
 215
 216         ;; Check for cramfs.
 217         moveq   0, $r0
 218         move.d  romfs_length, $r1
 219         move.d  $r0, [$r1]
 220         move.d  [$r4], $r0      ; cramfs_super.magic
 221         cmp.d   CRAMFS_MAGIC, $r0
 222         bne 1f
 223         nop
 224
 225         ;; Set length and start of cramfs, set romfs_in_flash flag
 226         addoq   +4, $r4, $acr
 227         move.d  [$acr], $r0
 228         move.d  romfs_length, $r1
 229         move.d  $r0, [$r1]
 230         add.d   0xf0000000, $r4 ; Add cached flash start in virtual memory.
 231         move.d  romfs_start, $r1
 232         move.d  $r4, [$r1]
 233 1:      moveq   1, $r0
 234         move.d  romfs_in_flash, $r1
 235         move.d  $r0, [$r1]
 236
 237         jump    _start_it       ; Jump to cached code.
 238         nop
 239
 240 _inram:
 241         ;; Check if booting from NAND flash; if so, set appropriate flags
 242         ;; and move on.
 243         cmp.d   NAND_BOOT_MAGIC, $r12
 244         bne     move_cramfs     ; not nand, jump
 245         moveq   1, $r0
 246         move.d  nand_boot, $r1  ; tell axisflashmap we're booting from NAND
 247         move.d  $r0, [$r1]
 248         moveq   0, $r0          ; tell axisflashmap romfs is not in
 249         move.d  romfs_in_flash, $r1 ; (directly accessed) flash
 250         move.d  $r0, [$r1]
 251         jump    _start_it       ; continue with boot
 252         nop
 253
 254 move_cramfs:
 255         ;; kernel is in DRAM.
 256         ;; Must figure out if there is a piggybacked rootfs image or not.
 257         ;; Set romfs_length to 0 => no rootfs image available by default.
 258         moveq   0, $r0
 259         move.d  romfs_length, $r1
 260         move.d  $r0, [$r1]
 261
 262         ;; The kernel could have been unpacked to DRAM by the loader, but
 263         ;; the cramfs image could still be in the flash immediately
 264         ;; following the compressed kernel image. The loader passes the address
 265         ;; of the byte succeeding the last compressed byte in the flash in
 266         ;; register R9 when starting the kernel.
 267         cmp.d   0x0ffffff8, $r9
 268         bhs     _no_romfs_in_flash ; R9 points outside the flash area.
 269         nop
 270         ;; cramfs rootfs might to be in flash. Check for it.
 271         move.d  [$r9], $r0      ; cramfs_super.magic
 272         cmp.d   CRAMFS_MAGIC, $r0
 273         bne     _no_romfs_in_flash
 274         nop
 275
 276         ;; found cramfs in flash. set address and size, and romfs_in_flash flag.
 277         addoq   +4, $r9, $acr
 278         move.d  [$acr], $r0
 279         move.d  romfs_length, $r1
 280         move.d  $r0, [$r1]
 281         add.d   0xf0000000, $r9 ; Add cached flash start in virtual memory.
 282         move.d  romfs_start, $r1
 283         move.d  $r9, [$r1]
 284         moveq   1, $r0
 285         move.d  romfs_in_flash, $r1
 286         move.d  $r0, [$r1]
 287
 288         jump    _start_it       ; Jump to cached code.
 289         nop
 290
 291 _no_romfs_in_flash:
 292         ;; No romfs in flash, so look for cramfs, or jffs2 with jhead,
 293         ;; after kernel in RAM, as is the case with network->RAM boot.
 294         ;; For cramfs, partition starts with magic and length.
 295         ;; For jffs2, a jhead is prepended which contains with magic and length.
 296         ;; The jhead is not part of the jffs2 partition however.
 297         move.d  __bss_start, $r0
 298         move.d  [$r0], $r1
 299         cmp.d   CRAMFS_MAGIC, $r1 ; cramfs magic?
 300         beq     2f                ; yes, jump
 301         nop
 302         cmp.d   JHEAD_MAGIC, $r1 ; jffs2 (jhead) magic?
 303         bne     4f              ; no, skip copy
 304         nop
 305         addq    4, $r0          ; location of jffs2 size
 306         move.d  [$r0+], $r2     ; fetch jffs2 size -> r2
 307                                 ; r0 now points to start of jffs2
 308         ba      3f
 309         nop
 310 2:
 311         addoq   +4, $r0, $acr   ; location of cramfs size
 312         move.d  [$acr], $r2     ; fetch cramfs size -> r2
 313                                 ; r0 still points to start of cramfs
 314 3:
 315         ;; Now, move the root fs to after kernel's BSS
 316
 317         move.d  _end, $r1       ; start of cramfs -> r1
 318         move.d  romfs_start, $r3
 319         move.d  $r1, [$r3]      ; store at romfs_start (for axisflashmap)
 320         move.d  romfs_length, $r3
 321         move.d  $r2, [$r3]      ; store size at romfs_length
 322
 323         add.d   $r2, $r0        ; copy from end and downwards
 324         add.d   $r2, $r1
 325
 326         lsrq    1, $r2          ; Size is in bytes, we copy words.
 327         addq    1, $r2
 328 1:
 329         move.w  [$r0], $r3
 330         move.w  $r3, [$r1]
 331         subq    2, $r0
 332         subq    2, $r1
 333         subq    1, $r2
 334         bne     1b
 335         nop
 336
 337 4:
 338         ;; BSS move done.
 339         ;; Clear romfs_in_flash flag, as we now know romfs is in DRAM
 340         ;; Also clear nand_boot flag; if we got here, we know we've not
 341         ;; booted from NAND flash.
 342         moveq   0, $r0
 343         move.d  romfs_in_flash, $r1
 344         move.d  $r0, [$r1]
 345         moveq   0, $r0
 346         move.d  nand_boot, $r1
 347         move.d  $r0, [$r1]
 348
 349         jump    _start_it       ; Jump to cached code.
 350         nop
 351
 352 _start_it:
 353
 354         ;; Check if kernel command line is supplied
 355         cmp.d   COMMAND_LINE_MAGIC, $r10
 356         bne     no_command_line
 357         nop
 358
 359         move.d  256, $r13
 360         move.d  cris_command_line, $r10
 361         or.d    0x80000000, $r11 ; Make it virtual
 362 1:
 363         move.b  [$r11+], $r1
 364         move.b  $r1, [$r10+]
 365         subq    1, $r13
 366         bne     1b
 367         nop
 368
 369 no_command_line:
 370
 371         ;; The kernel stack contains a task structure for each task. This
 372         ;; the initial kernel stack is in the same page as the init_task,
 373         ;; but starts at the top of the page, i.e. + 8192 bytes.
 374         move.d  init_thread_union + 8192, $sp
 375         move.d  ebp_start, $r0  ; Defined in linker-script.
 376         move    $r0, $ebp
 377         move.d  etrax_irv, $r1  ; Set the exception base register and pointer.
 378         move.d  $r0, [$r1]
 379
 380         ;; Clear the BSS region from _bss_start to _end.
 381         move.d  __bss_start, $r0
 382         move.d  _end, $r1
 383 1:      clear.d [$r0+]
 384         cmp.d   $r1, $r0
 385         blo 1b
 386         nop
 387
 388         ; Initialize registers to increase determinism
 389         move.d __bss_start, $r0
 390         movem [$r0], $r13
 391
 392 #ifdef CONFIG_ETRAX_L2CACHE
 393         jsr     l2cache_init
 394         nop
 395 #endif
 396
 397         jump    start_kernel    ; Jump to start_kernel() in init/main.c.
 398         nop
 399
 400         .data
 401 etrax_irv:
 402         .dword 0
 403
 404 ; Variables for communication with the Axis flash map driver (axisflashmap),
 405 ; and for setting up memory in arch/cris/kernel/setup.c .
 406
 407 ; romfs_start is set to the start of the root file system, if it exists
 408 ; in directly accessible memory (i.e. NOR Flash when booting from Flash,
 409 ; or RAM when booting directly from a network-downloaded RAM image)
 410 romfs_start:
 411         .dword 0
 412
 413 ; romfs_length is set to the size of the root file system image, if it exists
 414 ; in directly accessible memory (see romfs_start). Otherwise it is set to 0.
 415 romfs_length:
 416         .dword 0
 417
 418 ; romfs_in_flash is set to 1 if the root file system resides in directly
 419 ; accessible flash memory (i.e. NOR flash). It is set to 0 for RAM boot
 420 ; or NAND flash boot.
 421 romfs_in_flash:
 422         .dword 0
 423
 424 ; nand_boot is set to 1 when the kernel has been booted from NAND flash
 425 nand_boot:
 426         .dword 0
 427
 428 swapper_pg_dir = 0xc0002000
 429
 430         .section ".init.data", "aw"
 431
 432 #if defined CONFIG_ETRAXFS
 433 #include "../mach-fs/hw_settings.S"
 434 #elif defined CONFIG_CRIS_MACH_ARTPEC3
 435 #include "../mach-a3/hw_settings.S"
 436 #else
 437 #error Only ETRAXFS and ARTPEC-3 supported!
 438 #endif