Merge branch 'fix' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/ycmiao/pxa-linux...
[linux-2.6] / arch / arm / boot / compressed / head.S
1 /*
2  *  linux/arch/arm/boot/compressed/head.S
3  *
4  *  Copyright (C) 1996-2002 Russell King
5  *  Copyright (C) 2004 Hyok S. Choi (MPU support)
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
9  * published by the Free Software Foundation.
10  */
11 #include <linux/linkage.h>
12
13 /*
14  * Debugging stuff
15  *
16  * Note that these macros must not contain any code which is not
17  * 100% relocatable.  Any attempt to do so will result in a crash.
18  * Please select one of the following when turning on debugging.
19  */
20 #ifdef DEBUG
21
22 #if defined(CONFIG_DEBUG_ICEDCC)
23
24 #ifdef CONFIG_CPU_V6
25                 .macro  loadsp, rb
26                 .endm
27                 .macro  writeb, ch, rb
28                 mcr     p14, 0, \ch, c0, c5, 0
29                 .endm
30 #elif defined(CONFIG_CPU_XSCALE)
31                 .macro  loadsp, rb
32                 .endm
33                 .macro  writeb, ch, rb
34                 mcr     p14, 0, \ch, c8, c0, 0
35                 .endm
36 #else
37                 .macro  loadsp, rb
38                 .endm
39                 .macro  writeb, ch, rb
40                 mcr     p14, 0, \ch, c1, c0, 0
41                 .endm
42 #endif
43
44 #else
45
46 #include <mach/debug-macro.S>
47
48                 .macro  writeb, ch, rb
49                 senduart \ch, \rb
50                 .endm
51
52 #if defined(CONFIG_ARCH_SA1100)
53                 .macro  loadsp, rb
54                 mov     \rb, #0x80000000        @ physical base address
55 #ifdef CONFIG_DEBUG_LL_SER3
56                 add     \rb, \rb, #0x00050000   @ Ser3
57 #else
58                 add     \rb, \rb, #0x00010000   @ Ser1
59 #endif
60                 .endm
61 #elif defined(CONFIG_ARCH_S3C2410)
62                 .macro loadsp, rb
63                 mov     \rb, #0x50000000
64                 add     \rb, \rb, #0x4000 * CONFIG_S3C_LOWLEVEL_UART_PORT
65                 .endm
66 #else
67                 .macro  loadsp, rb
68                 addruart \rb
69                 .endm
70 #endif
71 #endif
72 #endif
73
74                 .macro  kputc,val
75                 mov     r0, \val
76                 bl      putc
77                 .endm
78
79                 .macro  kphex,val,len
80                 mov     r0, \val
81                 mov     r1, #\len
82                 bl      phex
83                 .endm
84
85                 .macro  debug_reloc_start
86 #ifdef DEBUG
87                 kputc   #'\n'
88                 kphex   r6, 8           /* processor id */
89                 kputc   #':'
90                 kphex   r7, 8           /* architecture id */
91 #ifdef CONFIG_CPU_CP15
92                 kputc   #':'
93                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
94                 kphex   r0, 8           /* control reg */
95 #endif
96                 kputc   #'\n'
97                 kphex   r5, 8           /* decompressed kernel start */
98                 kputc   #'-'
99                 kphex   r9, 8           /* decompressed kernel end  */
100                 kputc   #'>'
101                 kphex   r4, 8           /* kernel execution address */
102                 kputc   #'\n'
103 #endif
104                 .endm
105
106                 .macro  debug_reloc_end
107 #ifdef DEBUG
108                 kphex   r5, 8           /* end of kernel */
109                 kputc   #'\n'
110                 mov     r0, r4
111                 bl      memdump         /* dump 256 bytes at start of kernel */
112 #endif
113                 .endm
114
115                 .section ".start", #alloc, #execinstr
116 /*
117  * sort out different calling conventions
118  */
119                 .align
120 start:
121                 .type   start,#function
122                 .rept   8
123                 mov     r0, r0
124                 .endr
125
126                 b       1f
127                 .word   0x016f2818              @ Magic numbers to help the loader
128                 .word   start                   @ absolute load/run zImage address
129                 .word   _edata                  @ zImage end address
130 1:              mov     r7, r1                  @ save architecture ID
131                 mov     r8, r2                  @ save atags pointer
132
133 #ifndef __ARM_ARCH_2__
134                 /*
135                  * Booting from Angel - need to enter SVC mode and disable
136                  * FIQs/IRQs (numeric definitions from angel arm.h source).
137                  * We only do this if we were in user mode on entry.
138                  */
139                 mrs     r2, cpsr                @ get current mode
140                 tst     r2, #3                  @ not user?
141                 bne     not_angel
142                 mov     r0, #0x17               @ angel_SWIreason_EnterSVC
143                 swi     0x123456                @ angel_SWI_ARM
144 not_angel:
145                 mrs     r2, cpsr                @ turn off interrupts to
146                 orr     r2, r2, #0xc0           @ prevent angel from running
147                 msr     cpsr_c, r2
148 #else
149                 teqp    pc, #0x0c000003         @ turn off interrupts
150 #endif
151
152                 /*
153                  * Note that some cache flushing and other stuff may
154                  * be needed here - is there an Angel SWI call for this?
155                  */
156
157                 /*
158                  * some architecture specific code can be inserted
159                  * by the linker here, but it should preserve r7, r8, and r9.
160                  */
161
162                 .text
163                 adr     r0, LC0
164                 ldmia   r0, {r1, r2, r3, r4, r5, r6, ip, sp}
165                 subs    r0, r0, r1              @ calculate the delta offset
166
167                                                 @ if delta is zero, we are
168                 beq     not_relocated           @ running at the address we
169                                                 @ were linked at.
170
171                 /*
172                  * We're running at a different address.  We need to fix
173                  * up various pointers:
174                  *   r5 - zImage base address
175                  *   r6 - GOT start
176                  *   ip - GOT end
177                  */
178                 add     r5, r5, r0
179                 add     r6, r6, r0
180                 add     ip, ip, r0
181
182 #ifndef CONFIG_ZBOOT_ROM
183                 /*
184                  * If we're running fully PIC === CONFIG_ZBOOT_ROM = n,
185                  * we need to fix up pointers into the BSS region.
186                  *   r2 - BSS start
187                  *   r3 - BSS end
188                  *   sp - stack pointer
189                  */
190                 add     r2, r2, r0
191                 add     r3, r3, r0
192                 add     sp, sp, r0
193
194                 /*
195                  * Relocate all entries in the GOT table.
196                  */
197 1:              ldr     r1, [r6, #0]            @ relocate entries in the GOT
198                 add     r1, r1, r0              @ table.  This fixes up the
199                 str     r1, [r6], #4            @ C references.
200                 cmp     r6, ip
201                 blo     1b
202 #else
203
204                 /*
205                  * Relocate entries in the GOT table.  We only relocate
206                  * the entries that are outside the (relocated) BSS region.
207                  */
208 1:              ldr     r1, [r6, #0]            @ relocate entries in the GOT
209                 cmp     r1, r2                  @ entry < bss_start ||
210                 cmphs   r3, r1                  @ _end < entry
211                 addlo   r1, r1, r0              @ table.  This fixes up the
212                 str     r1, [r6], #4            @ C references.
213                 cmp     r6, ip
214                 blo     1b
215 #endif
216
217 not_relocated:  mov     r0, #0
218 1:              str     r0, [r2], #4            @ clear bss
219                 str     r0, [r2], #4
220                 str     r0, [r2], #4
221                 str     r0, [r2], #4
222                 cmp     r2, r3
223                 blo     1b
224
225                 /*
226                  * The C runtime environment should now be setup
227                  * sufficiently.  Turn the cache on, set up some
228                  * pointers, and start decompressing.
229                  */
230                 bl      cache_on
231
232                 mov     r1, sp                  @ malloc space above stack
233                 add     r2, sp, #0x10000        @ 64k max
234
235 /*
236  * Check to see if we will overwrite ourselves.
237  *   r4 = final kernel address
238  *   r5 = start of this image
239  *   r2 = end of malloc space (and therefore this image)
240  * We basically want:
241  *   r4 >= r2 -> OK
242  *   r4 + image length <= r5 -> OK
243  */
244                 cmp     r4, r2
245                 bhs     wont_overwrite
246                 sub     r3, sp, r5              @ > compressed kernel size
247                 add     r0, r4, r3, lsl #2      @ allow for 4x expansion
248                 cmp     r0, r5
249                 bls     wont_overwrite
250
251                 mov     r5, r2                  @ decompress after malloc space
252                 mov     r0, r5
253                 mov     r3, r7
254                 bl      decompress_kernel
255
256                 add     r0, r0, #127 + 128      @ alignment + stack
257                 bic     r0, r0, #127            @ align the kernel length
258 /*
259  * r0     = decompressed kernel length
260  * r1-r3  = unused
261  * r4     = kernel execution address
262  * r5     = decompressed kernel start
263  * r6     = processor ID
264  * r7     = architecture ID
265  * r8     = atags pointer
266  * r9-r14 = corrupted
267  */
268                 add     r1, r5, r0              @ end of decompressed kernel
269                 adr     r2, reloc_start
270                 ldr     r3, LC1
271                 add     r3, r2, r3
272 1:              ldmia   r2!, {r9 - r14}         @ copy relocation code
273                 stmia   r1!, {r9 - r14}
274                 ldmia   r2!, {r9 - r14}
275                 stmia   r1!, {r9 - r14}
276                 cmp     r2, r3
277                 blo     1b
278                 add     sp, r1, #128            @ relocate the stack
279
280                 bl      cache_clean_flush
281                 add     pc, r5, r0              @ call relocation code
282
283 /*
284  * We're not in danger of overwriting ourselves.  Do this the simple way.
285  *
286  * r4     = kernel execution address
287  * r7     = architecture ID
288  */
289 wont_overwrite: mov     r0, r4
290                 mov     r3, r7
291                 bl      decompress_kernel
292                 b       call_kernel
293
294                 .type   LC0, #object
295 LC0:            .word   LC0                     @ r1
296                 .word   __bss_start             @ r2
297                 .word   _end                    @ r3
298                 .word   zreladdr                @ r4
299                 .word   _start                  @ r5
300                 .word   _got_start              @ r6
301                 .word   _got_end                @ ip
302                 .word   user_stack+4096         @ sp
303 LC1:            .word   reloc_end - reloc_start
304                 .size   LC0, . - LC0
305
306 #ifdef CONFIG_ARCH_RPC
307                 .globl  params
308 params:         ldr     r0, =params_phys
309                 mov     pc, lr
310                 .ltorg
311                 .align
312 #endif
313
314 /*
315  * Turn on the cache.  We need to setup some page tables so that we
316  * can have both the I and D caches on.
317  *
318  * We place the page tables 16k down from the kernel execution address,
319  * and we hope that nothing else is using it.  If we're using it, we
320  * will go pop!
321  *
322  * On entry,
323  *  r4 = kernel execution address
324  *  r6 = processor ID
325  *  r7 = architecture number
326  *  r8 = atags pointer
327  *  r9 = run-time address of "start"  (???)
328  * On exit,
329  *  r1, r2, r3, r9, r10, r12 corrupted
330  * This routine must preserve:
331  *  r4, r5, r6, r7, r8
332  */
333                 .align  5
334 cache_on:       mov     r3, #8                  @ cache_on function
335                 b       call_cache_fn
336
337 /*
338  * Initialize the highest priority protection region, PR7
339  * to cover all 32bit address and cacheable and bufferable.
340  */
341 __armv4_mpu_cache_on:
342                 mov     r0, #0x3f               @ 4G, the whole
343                 mcr     p15, 0, r0, c6, c7, 0   @ PR7 Area Setting
344                 mcr     p15, 0, r0, c6, c7, 1
345
346                 mov     r0, #0x80               @ PR7
347                 mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 0   @ D-cache on
348                 mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 1   @ I-cache on
349                 mcr     p15, 0, r0, c3, c0, 0   @ write-buffer on
350
351                 mov     r0, #0xc000
352                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 1   @ I-access permission
353                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ D-access permission
354
355                 mov     r0, #0
356                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
357                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0   @ flush(inval) I-Cache
358                 mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 0   @ flush(inval) D-Cache
359                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
360                                                 @ ...I .... ..D. WC.M
361                 orr     r0, r0, #0x002d         @ .... .... ..1. 11.1
362                 orr     r0, r0, #0x1000         @ ...1 .... .... ....
363
364                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ write control reg
365
366                 mov     r0, #0
367                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0   @ flush(inval) I-Cache
368                 mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 0   @ flush(inval) D-Cache
369                 mov     pc, lr
370
371 __armv3_mpu_cache_on:
372                 mov     r0, #0x3f               @ 4G, the whole
373                 mcr     p15, 0, r0, c6, c7, 0   @ PR7 Area Setting
374
375                 mov     r0, #0x80               @ PR7
376                 mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 0   @ cache on
377                 mcr     p15, 0, r0, c3, c0, 0   @ write-buffer on
378
379                 mov     r0, #0xc000
380                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ access permission
381
382                 mov     r0, #0
383                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
384                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
385                                                 @ .... .... .... WC.M
386                 orr     r0, r0, #0x000d         @ .... .... .... 11.1
387                 mov     r0, #0
388                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ write control reg
389
390                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
391                 mov     pc, lr
392
393 __setup_mmu:    sub     r3, r4, #16384          @ Page directory size
394                 bic     r3, r3, #0xff           @ Align the pointer
395                 bic     r3, r3, #0x3f00
396 /*
397  * Initialise the page tables, turning on the cacheable and bufferable
398  * bits for the RAM area only.
399  */
400                 mov     r0, r3
401                 mov     r9, r0, lsr #18
402                 mov     r9, r9, lsl #18         @ start of RAM
403                 add     r10, r9, #0x10000000    @ a reasonable RAM size
404                 mov     r1, #0x12
405                 orr     r1, r1, #3 << 10
406                 add     r2, r3, #16384
407 1:              cmp     r1, r9                  @ if virt > start of RAM
408                 orrhs   r1, r1, #0x0c           @ set cacheable, bufferable
409                 cmp     r1, r10                 @ if virt > end of RAM
410                 bichs   r1, r1, #0x0c           @ clear cacheable, bufferable
411                 str     r1, [r0], #4            @ 1:1 mapping
412                 add     r1, r1, #1048576
413                 teq     r0, r2
414                 bne     1b
415 /*
416  * If ever we are running from Flash, then we surely want the cache
417  * to be enabled also for our execution instance...  We map 2MB of it
418  * so there is no map overlap problem for up to 1 MB compressed kernel.
419  * If the execution is in RAM then we would only be duplicating the above.
420  */
421                 mov     r1, #0x1e
422                 orr     r1, r1, #3 << 10
423                 mov     r2, pc, lsr #20
424                 orr     r1, r1, r2, lsl #20
425                 add     r0, r3, r2, lsl #2
426                 str     r1, [r0], #4
427                 add     r1, r1, #1048576
428                 str     r1, [r0]
429                 mov     pc, lr
430 ENDPROC(__setup_mmu)
431
432 __armv4_mmu_cache_on:
433                 mov     r12, lr
434                 bl      __setup_mmu
435                 mov     r0, #0
436                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
437                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ flush I,D TLBs
438                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
439                 orr     r0, r0, #0x5000         @ I-cache enable, RR cache replacement
440                 orr     r0, r0, #0x0030
441                 bl      __common_mmu_cache_on
442                 mov     r0, #0
443                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ flush I,D TLBs
444                 mov     pc, r12
445
446 __armv7_mmu_cache_on:
447                 mov     r12, lr
448                 mrc     p15, 0, r11, c0, c1, 4  @ read ID_MMFR0
449                 tst     r11, #0xf               @ VMSA
450                 blne    __setup_mmu
451                 mov     r0, #0
452                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
453                 tst     r11, #0xf               @ VMSA
454                 mcrne   p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ flush I,D TLBs
455                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
456                 orr     r0, r0, #0x5000         @ I-cache enable, RR cache replacement
457                 orr     r0, r0, #0x003c         @ write buffer
458                 orrne   r0, r0, #1              @ MMU enabled
459                 movne   r1, #-1
460                 mcrne   p15, 0, r3, c2, c0, 0   @ load page table pointer
461                 mcrne   p15, 0, r1, c3, c0, 0   @ load domain access control
462                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ load control register
463                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ and read it back
464                 mov     r0, #0
465                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 4   @ ISB
466                 mov     pc, r12
467
468 __arm6_mmu_cache_on:
469                 mov     r12, lr
470                 bl      __setup_mmu
471                 mov     r0, #0
472                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
473                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ invalidate whole TLB v3
474                 mov     r0, #0x30
475                 bl      __common_mmu_cache_on
476                 mov     r0, #0
477                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ invalidate whole TLB v3
478                 mov     pc, r12
479
480 __common_mmu_cache_on:
481 #ifndef DEBUG
482                 orr     r0, r0, #0x000d         @ Write buffer, mmu
483 #endif
484                 mov     r1, #-1
485                 mcr     p15, 0, r3, c2, c0, 0   @ load page table pointer
486                 mcr     p15, 0, r1, c3, c0, 0   @ load domain access control
487                 b       1f
488                 .align  5                       @ cache line aligned
489 1:              mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ load control register
490                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ and read it back to
491                 sub     pc, lr, r0, lsr #32     @ properly flush pipeline
492
493 /*
494  * All code following this line is relocatable.  It is relocated by
495  * the above code to the end of the decompressed kernel image and
496  * executed there.  During this time, we have no stacks.
497  *
498  * r0     = decompressed kernel length
499  * r1-r3  = unused
500  * r4     = kernel execution address
501  * r5     = decompressed kernel start
502  * r6     = processor ID
503  * r7     = architecture ID
504  * r8     = atags pointer
505  * r9-r14 = corrupted
506  */
507                 .align  5
508 reloc_start:    add     r9, r5, r0
509                 sub     r9, r9, #128            @ do not copy the stack
510                 debug_reloc_start
511                 mov     r1, r4
512 1:
513                 .rept   4
514                 ldmia   r5!, {r0, r2, r3, r10 - r14}    @ relocate kernel
515                 stmia   r1!, {r0, r2, r3, r10 - r14}
516                 .endr
517
518                 cmp     r5, r9
519                 blo     1b
520                 add     sp, r1, #128            @ relocate the stack
521                 debug_reloc_end
522
523 call_kernel:    bl      cache_clean_flush
524                 bl      cache_off
525                 mov     r0, #0                  @ must be zero
526                 mov     r1, r7                  @ restore architecture number
527                 mov     r2, r8                  @ restore atags pointer
528                 mov     pc, r4                  @ call kernel
529
530 /*
531  * Here follow the relocatable cache support functions for the
532  * various processors.  This is a generic hook for locating an
533  * entry and jumping to an instruction at the specified offset
534  * from the start of the block.  Please note this is all position
535  * independent code.
536  *
537  *  r1  = corrupted
538  *  r2  = corrupted
539  *  r3  = block offset
540  *  r6  = corrupted
541  *  r12 = corrupted
542  */
543
544 call_cache_fn:  adr     r12, proc_types
545 #ifdef CONFIG_CPU_CP15
546                 mrc     p15, 0, r6, c0, c0      @ get processor ID
547 #else
548                 ldr     r6, =CONFIG_PROCESSOR_ID
549 #endif
550 1:              ldr     r1, [r12, #0]           @ get value
551                 ldr     r2, [r12, #4]           @ get mask
552                 eor     r1, r1, r6              @ (real ^ match)
553                 tst     r1, r2                  @       & mask
554                 addeq   pc, r12, r3             @ call cache function
555                 add     r12, r12, #4*5
556                 b       1b
557
558 /*
559  * Table for cache operations.  This is basically:
560  *   - CPU ID match
561  *   - CPU ID mask
562  *   - 'cache on' method instruction
563  *   - 'cache off' method instruction
564  *   - 'cache flush' method instruction
565  *
566  * We match an entry using: ((real_id ^ match) & mask) == 0
567  *
568  * Writethrough caches generally only need 'on' and 'off'
569  * methods.  Writeback caches _must_ have the flush method
570  * defined.
571  */
572                 .type   proc_types,#object
573 proc_types:
574                 .word   0x41560600              @ ARM6/610
575                 .word   0xffffffe0
576                 b       __arm6_mmu_cache_off    @ works, but slow
577                 b       __arm6_mmu_cache_off
578                 mov     pc, lr
579 @               b       __arm6_mmu_cache_on             @ untested
580 @               b       __arm6_mmu_cache_off
581 @               b       __armv3_mmu_cache_flush
582
583                 .word   0x00000000              @ old ARM ID
584                 .word   0x0000f000
585                 mov     pc, lr
586                 mov     pc, lr
587                 mov     pc, lr
588
589                 .word   0x41007000              @ ARM7/710
590                 .word   0xfff8fe00
591                 b       __arm7_mmu_cache_off
592                 b       __arm7_mmu_cache_off
593                 mov     pc, lr
594
595                 .word   0x41807200              @ ARM720T (writethrough)
596                 .word   0xffffff00
597                 b       __armv4_mmu_cache_on
598                 b       __armv4_mmu_cache_off
599                 mov     pc, lr
600
601                 .word   0x41007400              @ ARM74x
602                 .word   0xff00ff00
603                 b       __armv3_mpu_cache_on
604                 b       __armv3_mpu_cache_off
605                 b       __armv3_mpu_cache_flush
606                 
607                 .word   0x41009400              @ ARM94x
608                 .word   0xff00ff00
609                 b       __armv4_mpu_cache_on
610                 b       __armv4_mpu_cache_off
611                 b       __armv4_mpu_cache_flush
612
613                 .word   0x00007000              @ ARM7 IDs
614                 .word   0x0000f000
615                 mov     pc, lr
616                 mov     pc, lr
617                 mov     pc, lr
618
619                 @ Everything from here on will be the new ID system.
620
621                 .word   0x4401a100              @ sa110 / sa1100
622                 .word   0xffffffe0
623                 b       __armv4_mmu_cache_on
624                 b       __armv4_mmu_cache_off
625                 b       __armv4_mmu_cache_flush
626
627                 .word   0x6901b110              @ sa1110
628                 .word   0xfffffff0
629                 b       __armv4_mmu_cache_on
630                 b       __armv4_mmu_cache_off
631                 b       __armv4_mmu_cache_flush
632
633                 .word   0x56056930
634                 .word   0xff0ffff0              @ PXA935
635                 b       __armv4_mmu_cache_on
636                 b       __armv4_mmu_cache_off
637                 b       __armv4_mmu_cache_flush
638
639                 .word   0x56050000              @ Feroceon
640                 .word   0xff0f0000
641                 b       __armv4_mmu_cache_on
642                 b       __armv4_mmu_cache_off
643                 b       __armv5tej_mmu_cache_flush
644
645                 @ These match on the architecture ID
646
647                 .word   0x00020000              @ ARMv4T
648                 .word   0x000f0000
649                 b       __armv4_mmu_cache_on
650                 b       __armv4_mmu_cache_off
651                 b       __armv4_mmu_cache_flush
652
653                 .word   0x00050000              @ ARMv5TE
654                 .word   0x000f0000
655                 b       __armv4_mmu_cache_on
656                 b       __armv4_mmu_cache_off
657                 b       __armv4_mmu_cache_flush
658
659                 .word   0x00060000              @ ARMv5TEJ
660                 .word   0x000f0000
661                 b       __armv4_mmu_cache_on
662                 b       __armv4_mmu_cache_off
663                 b       __armv5tej_mmu_cache_flush
664
665                 .word   0x0007b000              @ ARMv6
666                 .word   0x000ff000
667                 b       __armv4_mmu_cache_on
668                 b       __armv4_mmu_cache_off
669                 b       __armv6_mmu_cache_flush
670
671                 .word   0x000f0000              @ new CPU Id
672                 .word   0x000f0000
673                 b       __armv7_mmu_cache_on
674                 b       __armv7_mmu_cache_off
675                 b       __armv7_mmu_cache_flush
676
677                 .word   0                       @ unrecognised type
678                 .word   0
679                 mov     pc, lr
680                 mov     pc, lr
681                 mov     pc, lr
682
683                 .size   proc_types, . - proc_types
684
685 /*
686  * Turn off the Cache and MMU.  ARMv3 does not support
687  * reading the control register, but ARMv4 does.
688  *
689  * On entry,  r6 = processor ID
690  * On exit,   r0, r1, r2, r3, r12 corrupted
691  * This routine must preserve: r4, r6, r7
692  */
693                 .align  5
694 cache_off:      mov     r3, #12                 @ cache_off function
695                 b       call_cache_fn
696
697 __armv4_mpu_cache_off:
698                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
699                 bic     r0, r0, #0x000d
700                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0      @ turn MPU and cache off
701                 mov     r0, #0
702                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
703                 mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 0   @ flush D-Cache
704                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0   @ flush I-Cache
705                 mov     pc, lr
706
707 __armv3_mpu_cache_off:
708                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
709                 bic     r0, r0, #0x000d
710                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ turn MPU and cache off
711                 mov     r0, #0
712                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
713                 mov     pc, lr
714
715 __armv4_mmu_cache_off:
716                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
717                 bic     r0, r0, #0x000d
718                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0      @ turn MMU and cache off
719                 mov     r0, #0
720                 mcr     p15, 0, r0, c7, c7      @ invalidate whole cache v4
721                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7      @ invalidate whole TLB v4
722                 mov     pc, lr
723
724 __armv7_mmu_cache_off:
725                 mrc     p15, 0, r0, c1, c0
726                 bic     r0, r0, #0x000d
727                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0      @ turn MMU and cache off
728                 mov     r12, lr
729                 bl      __armv7_mmu_cache_flush
730                 mov     r0, #0
731                 mcr     p15, 0, r0, c8, c7, 0   @ invalidate whole TLB
732                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 6   @ invalidate BTC
733                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ DSB
734                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 4   @ ISB
735                 mov     pc, r12
736
737 __arm6_mmu_cache_off:
738                 mov     r0, #0x00000030         @ ARM6 control reg.
739                 b       __armv3_mmu_cache_off
740
741 __arm7_mmu_cache_off:
742                 mov     r0, #0x00000070         @ ARM7 control reg.
743                 b       __armv3_mmu_cache_off
744
745 __armv3_mmu_cache_off:
746                 mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ turn MMU and cache off
747                 mov     r0, #0
748                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
749                 mcr     p15, 0, r0, c5, c0, 0   @ invalidate whole TLB v3
750                 mov     pc, lr
751
752 /*
753  * Clean and flush the cache to maintain consistency.
754  *
755  * On entry,
756  *  r6 = processor ID
757  * On exit,
758  *  r1, r2, r3, r11, r12 corrupted
759  * This routine must preserve:
760  *  r0, r4, r5, r6, r7
761  */
762                 .align  5
763 cache_clean_flush:
764                 mov     r3, #16
765                 b       call_cache_fn
766
767 __armv4_mpu_cache_flush:
768                 mov     r2, #1
769                 mov     r3, #0
770                 mcr     p15, 0, ip, c7, c6, 0   @ invalidate D cache
771                 mov     r1, #7 << 5             @ 8 segments
772 1:              orr     r3, r1, #63 << 26       @ 64 entries
773 2:              mcr     p15, 0, r3, c7, c14, 2  @ clean & invalidate D index
774                 subs    r3, r3, #1 << 26
775                 bcs     2b                      @ entries 63 to 0
776                 subs    r1, r1, #1 << 5
777                 bcs     1b                      @ segments 7 to 0
778
779                 teq     r2, #0
780                 mcrne   p15, 0, ip, c7, c5, 0   @ invalidate I cache
781                 mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4  @ drain WB
782                 mov     pc, lr
783                 
784
785 __armv6_mmu_cache_flush:
786                 mov     r1, #0
787                 mcr     p15, 0, r1, c7, c14, 0  @ clean+invalidate D
788                 mcr     p15, 0, r1, c7, c5, 0   @ invalidate I+BTB
789                 mcr     p15, 0, r1, c7, c15, 0  @ clean+invalidate unified
790                 mcr     p15, 0, r1, c7, c10, 4  @ drain WB
791                 mov     pc, lr
792
793 __armv7_mmu_cache_flush:
794                 mrc     p15, 0, r10, c0, c1, 5  @ read ID_MMFR1
795                 tst     r10, #0xf << 16         @ hierarchical cache (ARMv7)
796                 mov     r10, #0
797                 beq     hierarchical
798                 mcr     p15, 0, r10, c7, c14, 0 @ clean+invalidate D
799                 b       iflush
800 hierarchical:
801                 mcr     p15, 0, r10, c7, c10, 5 @ DMB
802                 stmfd   sp!, {r0-r5, r7, r9, r11}
803                 mrc     p15, 1, r0, c0, c0, 1   @ read clidr
804                 ands    r3, r0, #0x7000000      @ extract loc from clidr
805                 mov     r3, r3, lsr #23         @ left align loc bit field
806                 beq     finished                @ if loc is 0, then no need to clean
807                 mov     r10, #0                 @ start clean at cache level 0
808 loop1:
809                 add     r2, r10, r10, lsr #1    @ work out 3x current cache level
810                 mov     r1, r0, lsr r2          @ extract cache type bits from clidr
811                 and     r1, r1, #7              @ mask of the bits for current cache only
812                 cmp     r1, #2                  @ see what cache we have at this level
813                 blt     skip                    @ skip if no cache, or just i-cache
814                 mcr     p15, 2, r10, c0, c0, 0  @ select current cache level in cssr
815                 mcr     p15, 0, r10, c7, c5, 4  @ isb to sych the new cssr&csidr
816                 mrc     p15, 1, r1, c0, c0, 0   @ read the new csidr
817                 and     r2, r1, #7              @ extract the length of the cache lines
818                 add     r2, r2, #4              @ add 4 (line length offset)
819                 ldr     r4, =0x3ff
820                 ands    r4, r4, r1, lsr #3      @ find maximum number on the way size
821                 clz     r5, r4                  @ find bit position of way size increment
822                 ldr     r7, =0x7fff
823                 ands    r7, r7, r1, lsr #13     @ extract max number of the index size
824 loop2:
825                 mov     r9, r4                  @ create working copy of max way size
826 loop3:
827                 orr     r11, r10, r9, lsl r5    @ factor way and cache number into r11
828                 orr     r11, r11, r7, lsl r2    @ factor index number into r11
829                 mcr     p15, 0, r11, c7, c14, 2 @ clean & invalidate by set/way
830                 subs    r9, r9, #1              @ decrement the way
831                 bge     loop3
832                 subs    r7, r7, #1              @ decrement the index
833                 bge     loop2
834 skip:
835                 add     r10, r10, #2            @ increment cache number
836                 cmp     r3, r10
837                 bgt     loop1
838 finished:
839                 ldmfd   sp!, {r0-r5, r7, r9, r11}
840                 mov     r10, #0                 @ swith back to cache level 0
841                 mcr     p15, 2, r10, c0, c0, 0  @ select current cache level in cssr
842 iflush:
843                 mcr     p15, 0, r10, c7, c10, 4 @ DSB
844                 mcr     p15, 0, r10, c7, c5, 0  @ invalidate I+BTB
845                 mcr     p15, 0, r10, c7, c10, 4 @ DSB
846                 mcr     p15, 0, r10, c7, c5, 4  @ ISB
847                 mov     pc, lr
848
849 __armv5tej_mmu_cache_flush:
850 1:              mrc     p15, 0, r15, c7, c14, 3 @ test,clean,invalidate D cache
851                 bne     1b
852                 mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0   @ flush I cache
853                 mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain WB
854                 mov     pc, lr
855
856 __armv4_mmu_cache_flush:
857                 mov     r2, #64*1024            @ default: 32K dcache size (*2)
858                 mov     r11, #32                @ default: 32 byte line size
859                 mrc     p15, 0, r3, c0, c0, 1   @ read cache type
860                 teq     r3, r6                  @ cache ID register present?
861                 beq     no_cache_id
862                 mov     r1, r3, lsr #18
863                 and     r1, r1, #7
864                 mov     r2, #1024
865                 mov     r2, r2, lsl r1          @ base dcache size *2
866                 tst     r3, #1 << 14            @ test M bit
867                 addne   r2, r2, r2, lsr #1      @ +1/2 size if M == 1
868                 mov     r3, r3, lsr #12
869                 and     r3, r3, #3
870                 mov     r11, #8
871                 mov     r11, r11, lsl r3        @ cache line size in bytes
872 no_cache_id:
873                 bic     r1, pc, #63             @ align to longest cache line
874                 add     r2, r1, r2
875 1:              ldr     r3, [r1], r11           @ s/w flush D cache
876                 teq     r1, r2
877                 bne     1b
878
879                 mcr     p15, 0, r1, c7, c5, 0   @ flush I cache
880                 mcr     p15, 0, r1, c7, c6, 0   @ flush D cache
881                 mcr     p15, 0, r1, c7, c10, 4  @ drain WB
882                 mov     pc, lr
883
884 __armv3_mmu_cache_flush:
885 __armv3_mpu_cache_flush:
886                 mov     r1, #0
887                 mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 0   @ invalidate whole cache v3
888                 mov     pc, lr
889
890 /*
891  * Various debugging routines for printing hex characters and
892  * memory, which again must be relocatable.
893  */
894 #ifdef DEBUG
895                 .type   phexbuf,#object
896 phexbuf:        .space  12
897                 .size   phexbuf, . - phexbuf
898
899 phex:           adr     r3, phexbuf
900                 mov     r2, #0
901                 strb    r2, [r3, r1]
902 1:              subs    r1, r1, #1
903                 movmi   r0, r3
904                 bmi     puts
905                 and     r2, r0, #15
906                 mov     r0, r0, lsr #4
907                 cmp     r2, #10
908                 addge   r2, r2, #7
909                 add     r2, r2, #'0'
910                 strb    r2, [r3, r1]
911                 b       1b
912
913 puts:           loadsp  r3
914 1:              ldrb    r2, [r0], #1
915                 teq     r2, #0
916                 moveq   pc, lr
917 2:              writeb  r2, r3
918                 mov     r1, #0x00020000
919 3:              subs    r1, r1, #1
920                 bne     3b
921                 teq     r2, #'\n'
922                 moveq   r2, #'\r'
923                 beq     2b
924                 teq     r0, #0
925                 bne     1b
926                 mov     pc, lr
927 putc:
928                 mov     r2, r0
929                 mov     r0, #0
930                 loadsp  r3
931                 b       2b
932
933 memdump:        mov     r12, r0
934                 mov     r10, lr
935                 mov     r11, #0
936 2:              mov     r0, r11, lsl #2
937                 add     r0, r0, r12
938                 mov     r1, #8
939                 bl      phex
940                 mov     r0, #':'
941                 bl      putc
942 1:              mov     r0, #' '
943                 bl      putc
944                 ldr     r0, [r12, r11, lsl #2]
945                 mov     r1, #8
946                 bl      phex
947                 and     r0, r11, #7
948                 teq     r0, #3
949                 moveq   r0, #' '
950                 bleq    putc
951                 and     r0, r11, #7
952                 add     r11, r11, #1
953                 teq     r0, #7
954                 bne     1b
955                 mov     r0, #'\n'
956                 bl      putc
957                 cmp     r11, #64
958                 blt     2b
959                 mov     pc, r10
960 #endif
961
962                 .ltorg
963 reloc_end:
964
965                 .align
966                 .section ".stack", "w"
967 user_stack:     .space  4096