cpu/mpc5xx/start.S

   1 /*
   2  *  Copyright (C) 1998  Dan Malek <dmalek@jlc.net>
   3  *  Copyright (C) 1999  Magnus Damm <kieraypc01.p.y.kie.era.ericsson.se>
   4  *  Copyright (C) 2000, 2001, 2002 Wolfgang Denk <wd@denx.de>
   5  *  Copyright (C) 2003  Martin Winistoerfer, martinwinistoerfer@gmx.ch.
   6  *
   7  * See file CREDITS for list of people who contributed to this
   8  * project.
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  12  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  13  * the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18  * GNU General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  21  * along with this program; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  23  * MA 02111-1307 USA
  24  */
  25
  26 /*
  27  * File:                start.S
  28  *
  29  * Discription:         startup code
  30  *
  31  */
  32
  33 #include <config.h>
  34 #include <mpc5xx.h>
  35 #include <version.h>
  36
  37 #define CONFIG_5xx 1            /* needed for Linux kernel header files */
  38 #define _LINUX_CONFIG_H 1       /* avoid reading Linux autoconf.h file  */
  39
  40 #include <ppc_asm.tmpl>
  41 #include <ppc_defs.h>
  42
  43 #include <linux/config.h>
  44 #include <asm/processor.h>
  45
  46 #ifndef  CONFIG_IDENT_STRING
  47 #define  CONFIG_IDENT_STRING ""
  48 #endif
  49
  50 /* We don't have a MMU.
  51 */
  52 #undef  MSR_KERNEL
  53 #define MSR_KERNEL ( MSR_ME | MSR_RI )          /* Machine Check and Recoverable Interr. */
  54
  55 /*
  56  * Set up GOT: Global Offset Table
  57  *
  58  * Use r14 to access the GOT
  59  */
  60         START_GOT
  61         GOT_ENTRY(_GOT2_TABLE_)
  62         GOT_ENTRY(_FIXUP_TABLE_)
  63
  64         GOT_ENTRY(_start)
  65         GOT_ENTRY(_start_of_vectors)
  66         GOT_ENTRY(_end_of_vectors)
  67         GOT_ENTRY(transfer_to_handler)
  68
  69         GOT_ENTRY(__init_end)
  70         GOT_ENTRY(_end)
  71         GOT_ENTRY(__bss_start)
  72         END_GOT
  73
  74 /*
  75  * r3 - 1st arg to board_init(): IMMP pointer
  76  * r4 - 2nd arg to board_init(): boot flag
  77  */
  78         .text
  79         .long   0x27051956                      /* U-Boot Magic Number */
  80         .globl  version_string
  81 version_string:
  82         .ascii U_BOOT_VERSION
  83         .ascii " (", __DATE__, " - ", __TIME__, ")"
  84         .ascii CONFIG_IDENT_STRING, "\0"
  85
  86         . = EXC_OFF_SYS_RESET
  87         .globl  _start
  88 _start:
  89         mfspr   r3, 638
  90         li      r4, CFG_ISB                     /* Set ISB bit */
  91         or      r3, r3, r4
  92         mtspr   638, r3
  93         li      r21, BOOTFLAG_COLD              /* Normal Power-On: Boot from FLASH     */
  94         b       boot_cold
  95
  96         . = EXC_OFF_SYS_RESET + 0x20
  97
  98         .globl  _start_warm
  99 _start_warm:
 100         li      r21, BOOTFLAG_WARM              /* Software reboot */
 101         b       boot_warm
 102
 103 boot_cold:
 104 boot_warm:
 105
 106         /* Initialize machine status; enable machine check interrupt            */
 107         /*----------------------------------------------------------------------*/
 108         li      r3, MSR_KERNEL                  /* Set ME, RI flags */
 109         mtmsr   r3
 110         mtspr   SRR1, r3                        /* Make SRR1 match MSR */
 111
 112         /* Initialize debug port registers                                      */
 113         /*----------------------------------------------------------------------*/
 114         xor     r0, r0, r0                      /* Clear R0 */
 115         mtspr   LCTRL1, r0                      /* Initialize debug port regs */
 116         mtspr   LCTRL2, r0
 117         mtspr   COUNTA, r0
 118         mtspr   COUNTB, r0
 119
 120 #if defined(CONFIG_PATI)
 121         /* the external flash access on PATI fails if programming the PLL to 40MHz.
 122          * Copy the PLL programming code to the internal RAM and execute it
 123          *----------------------------------------------------------------------*/
 124         lis     r3, CFG_MONITOR_BASE@h
 125         ori     r3, r3, CFG_MONITOR_BASE@l
 126         addi    r3, r3, pll_prog_code_start - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 127
 128         lis     r4, CFG_INIT_RAM_ADDR@h
 129         ori     r4, r4, CFG_INIT_RAM_ADDR@l
 130         mtlr    r4
 131         addis   r5,0,0x0
 132         ori     r5,r5,((pll_prog_code_end - pll_prog_code_start) >>2)
 133         mtctr   r5
 134         addi    r3, r3, -4
 135         addi    r4, r4, -4
 136 0:
 137         lwzu    r0,4(r3)
 138         stwu    r0,4(r4)
 139         bdnz    0b                /* copy loop */
 140         blrl
 141 #endif
 142
 143         /*
 144          * Calculate absolute address in FLASH and jump there
 145          *----------------------------------------------------------------------*/
 146
 147         lis     r3, CFG_MONITOR_BASE@h
 148         ori     r3, r3, CFG_MONITOR_BASE@l
 149         addi    r3, r3, in_flash - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 150         mtlr    r3
 151         blr
 152
 153 in_flash:
 154
 155         /* Initialize some SPRs that are hard to access from C                  */
 156         /*----------------------------------------------------------------------*/
 157
 158         lis     r3, CFG_IMMR@h                  /* Pass IMMR as arg1 to C routine */
 159         lis     r2, CFG_INIT_SP_ADDR@h
 160         ori     r1, r2, CFG_INIT_SP_ADDR@l      /* Set up the stack in internal SRAM */
 161         /* Note: R0 is still 0 here */
 162         stwu    r0, -4(r1)                      /* Clear final stack frame so that      */
 163         stwu    r0, -4(r1)                      /* stack backtraces terminate cleanly   */
 164
 165         /*
 166          * Disable serialized ifetch and show cycles
 167          * (i.e. set processor to normal mode) for maximum
 168          * performance.
 169          */
 170
 171         li      r2, 0x0007
 172         mtspr   ICTRL, r2
 173
 174         /* Set up debug mode entry */
 175
 176         lis     r2, CFG_DER@h
 177         ori     r2, r2, CFG_DER@l
 178         mtspr   DER, r2
 179
 180         /* Let the C-code set up the rest                                       */
 181         /*                                                                      */
 182         /* Be careful to keep code relocatable !                                */
 183         /*----------------------------------------------------------------------*/
 184
 185         GET_GOT                 /* initialize GOT access                        */
 186
 187         /* r3: IMMR */
 188         bl      cpu_init_f      /* run low-level CPU init code     (from Flash) */
 189
 190         mr      r3, r21
 191         /* r3: BOOTFLAG */
 192         bl      board_init_f    /* run 1st part of board init code (from Flash) */
 193
 194
 195         .globl  _start_of_vectors
 196 _start_of_vectors:
 197
 198 /* Machine check */
 199         STD_EXCEPTION(0x200, MachineCheck, MachineCheckException)
 200
 201 /* Data Storage exception.  "Never" generated on the 860. */
 202         STD_EXCEPTION(0x300, DataStorage, UnknownException)
 203
 204 /* Instruction Storage exception.  "Never" generated on the 860. */
 205         STD_EXCEPTION(0x400, InstStorage, UnknownException)
 206
 207 /* External Interrupt exception. */
 208         STD_EXCEPTION(0x500, ExtInterrupt, external_interrupt)
 209
 210 /* Alignment exception. */
 211         . = 0x600
 212 Alignment:
 213         EXCEPTION_PROLOG
 214         mfspr   r4,DAR
 215         stw     r4,_DAR(r21)
 216         mfspr   r5,DSISR
 217         stw     r5,_DSISR(r21)
 218         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 219         li      r20,MSR_KERNEL
 220         rlwimi  r20,r23,0,16,16         /* copy EE bit from saved MSR */
 221         lwz     r6,GOT(transfer_to_handler)
 222         mtlr    r6
 223         blrl
 224 .L_Alignment:
 225         .long   AlignmentException - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 226         .long   int_return - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 227
 228 /* Program check exception */
 229         . = 0x700
 230 ProgramCheck:
 231         EXCEPTION_PROLOG
 232         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
 233         li      r20,MSR_KERNEL
 234         rlwimi  r20,r23,0,16,16         /* copy EE bit from saved MSR */
 235         lwz     r6,GOT(transfer_to_handler)
 236         mtlr    r6
 237         blrl
 238 .L_ProgramCheck:
 239         .long   ProgramCheckException - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 240         .long   int_return - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 241
 242         /* FPU on MPC5xx available. We will use it later.
 243         */
 244         STD_EXCEPTION(0x800, FPUnavailable, UnknownException)
 245
 246         /* I guess we could implement decrementer, and may have
 247          * to someday for timekeeping.
 248          */
 249         STD_EXCEPTION(0x900, Decrementer, timer_interrupt)
 250         STD_EXCEPTION(0xa00, Trap_0a, UnknownException)
 251         STD_EXCEPTION(0xb00, Trap_0b, UnknownException)
 252         STD_EXCEPTION(0xc00, SystemCall, UnknownException)
 253         STD_EXCEPTION(0xd00, SingleStep, UnknownException)
 254
 255         STD_EXCEPTION(0xe00, Trap_0e, UnknownException)
 256         STD_EXCEPTION(0xf00, Trap_0f, UnknownException)
 257
 258         /* On the MPC8xx, this is a software emulation interrupt.  It occurs
 259          * for all unimplemented and illegal instructions.
 260          */
 261         STD_EXCEPTION(0x1000, SoftEmu, SoftEmuException)
 262         STD_EXCEPTION(0x1100, InstructionTLBMiss, UnknownException)
 263         STD_EXCEPTION(0x1200, DataTLBMiss, UnknownException)
 264         STD_EXCEPTION(0x1300, InstructionTLBError, UnknownException)
 265         STD_EXCEPTION(0x1400, DataTLBError, UnknownException)
 266
 267         STD_EXCEPTION(0x1500, Reserved5, UnknownException)
 268         STD_EXCEPTION(0x1600, Reserved6, UnknownException)
 269         STD_EXCEPTION(0x1700, Reserved7, UnknownException)
 270         STD_EXCEPTION(0x1800, Reserved8, UnknownException)
 271         STD_EXCEPTION(0x1900, Reserved9, UnknownException)
 272         STD_EXCEPTION(0x1a00, ReservedA, UnknownException)
 273         STD_EXCEPTION(0x1b00, ReservedB, UnknownException)
 274
 275         STD_EXCEPTION(0x1c00, DataBreakpoint, UnknownException)
 276         STD_EXCEPTION(0x1d00, InstructionBreakpoint, DebugException)
 277         STD_EXCEPTION(0x1e00, PeripheralBreakpoint, UnknownException)
 278         STD_EXCEPTION(0x1f00, DevPortBreakpoint, UnknownException)
 279
 280
 281         .globl  _end_of_vectors
 282 _end_of_vectors:
 283
 284
 285         . = 0x2000
 286
 287 /*
 288  * This code finishes saving the registers to the exception frame
 289  * and jumps to the appropriate handler for the exception.
 290  * Register r21 is pointer into trap frame, r1 has new stack pointer.
 291  */
 292         .globl  transfer_to_handler
 293 transfer_to_handler:
 294         stw     r22,_NIP(r21)
 295         lis     r22,MSR_POW@h
 296         andc    r23,r23,r22
 297         stw     r23,_MSR(r21)
 298         SAVE_GPR(7, r21)
 299         SAVE_4GPRS(8, r21)
 300         SAVE_8GPRS(12, r21)
 301         SAVE_8GPRS(24, r21)
 302         mflr    r23
 303         andi.   r24,r23,0x3f00          /* get vector offset */
 304         stw     r24,TRAP(r21)
 305         li      r22,0
 306         stw     r22,RESULT(r21)
 307         mtspr   SPRG2,r22               /* r1 is now kernel sp */
 308         lwz     r24,0(r23)              /* virtual address of handler */
 309         lwz     r23,4(r23)              /* where to go when done */
 310         mtspr   SRR0,r24
 311         mtspr   SRR1,r20
 312         mtlr    r23
 313         SYNC
 314         rfi                             /* jump to handler, enable MMU */
 315
 316 int_return:
 317         mfmsr   r28                     /* Disable interrupts */
 318         li      r4,0
 319         ori     r4,r4,MSR_EE
 320         andc    r28,r28,r4
 321         SYNC                            /* Some chip revs need this... */
 322         mtmsr   r28
 323         SYNC
 324         lwz     r2,_CTR(r1)
 325         lwz     r0,_LINK(r1)
 326         mtctr   r2
 327         mtlr    r0
 328         lwz     r2,_XER(r1)
 329         lwz     r0,_CCR(r1)
 330         mtspr   XER,r2
 331         mtcrf   0xFF,r0
 332         REST_10GPRS(3, r1)
 333         REST_10GPRS(13, r1)
 334         REST_8GPRS(23, r1)
 335         REST_GPR(31, r1)
 336         lwz     r2,_NIP(r1)             /* Restore environment */
 337         lwz     r0,_MSR(r1)
 338         mtspr   SRR0,r2
 339         mtspr   SRR1,r0
 340         lwz     r0,GPR0(r1)
 341         lwz     r2,GPR2(r1)
 342         lwz     r1,GPR1(r1)
 343         SYNC
 344         rfi
 345
 346
 347 /*
 348  * unsigned int get_immr (unsigned int mask)
 349  *
 350  * return (mask ? (IMMR & mask) : IMMR);
 351  */
 352         .globl  get_immr
 353 get_immr:
 354         mr      r4,r3           /* save mask */
 355         mfspr   r3, IMMR        /* IMMR */
 356         cmpwi   0,r4,0          /* mask != 0 ? */
 357         beq     4f
 358         and     r3,r3,r4        /* IMMR & mask */
 359 4:
 360         blr
 361
 362         .globl get_pvr
 363 get_pvr:
 364         mfspr   r3, PVR
 365         blr
 366
 367
 368 /*------------------------------------------------------------------------------*/
 369
 370 /*
 371  * void relocate_code (addr_sp, gd, addr_moni)
 372  *
 373  * This "function" does not return, instead it continues in RAM
 374  * after relocating the monitor code.
 375  *
 376  * r3 = dest
 377  * r4 = src
 378  * r5 = length in bytes
 379  * r6 = cachelinesize
 380  */
 381         .globl  relocate_code
 382 relocate_code:
 383         mr      r1,  r3         /* Set new stack pointer in SRAM        */
 384         mr      r9,  r4         /* Save copy of global data pointer in SRAM */
 385         mr      r10, r5         /* Save copy of monitor destination Address in SRAM */
 386
 387         mr      r3,  r5                         /* Destination Address  */
 388         lis     r4, CFG_MONITOR_BASE@h          /* Source      Address  */
 389         ori     r4, r4, CFG_MONITOR_BASE@l
 390         lwz     r5, GOT(__init_end)
 391         sub     r5, r5, r4
 392
 393         /*
 394          * Fix GOT pointer:
 395          *
 396          * New GOT-PTR = (old GOT-PTR - CFG_MONITOR_BASE) + Destination Address
 397          *
 398          * Offset:
 399          */
 400         sub     r15, r10, r4
 401
 402         /* First our own GOT */
 403         add     r14, r14, r15
 404         /* the the one used by the C code */
 405         add     r30, r30, r15
 406
 407         /*
 408          * Now relocate code
 409          */
 410
 411         cmplw   cr1,r3,r4
 412         addi    r0,r5,3
 413         srwi.   r0,r0,2
 414         beq     cr1,4f          /* In place copy is not necessary       */
 415         beq     4f              /* Protect against 0 count              */
 416         mtctr   r0
 417         bge     cr1,2f
 418
 419         la      r8,-4(r4)
 420         la      r7,-4(r3)
 421 1:      lwzu    r0,4(r8)
 422         stwu    r0,4(r7)
 423         bdnz    1b
 424         b       4f
 425
 426 2:      slwi    r0,r0,2
 427         add     r8,r4,r0
 428         add     r7,r3,r0
 429 3:      lwzu    r0,-4(r8)
 430         stwu    r0,-4(r7)
 431         bdnz    3b
 432
 433 4:      sync
 434         isync
 435
 436 /*
 437  * We are done. Do not return, instead branch to second part of board
 438  * initialization, now running from RAM.
 439  */
 440
 441         addi    r0, r10, in_ram - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 442         mtlr    r0
 443         blr
 444
 445 in_ram:
 446
 447         /*
 448          * Relocation Function, r14 point to got2+0x8000
 449          *
 450          * Adjust got2 pointers, no need to check for 0, this code
 451          * already puts a few entries in the table.
 452          */
 453         li      r0,__got2_entries@sectoff@l
 454         la      r3,GOT(_GOT2_TABLE_)
 455         lwz     r11,GOT(_GOT2_TABLE_)
 456         mtctr   r0
 457         sub     r11,r3,r11
 458         addi    r3,r3,-4
 459 1:      lwzu    r0,4(r3)
 460         add     r0,r0,r11
 461         stw     r0,0(r3)
 462         bdnz    1b
 463
 464         /*
 465          * Now adjust the fixups and the pointers to the fixups
 466          * in case we need to move ourselves again.
 467          */
 468 2:      li      r0,__fixup_entries@sectoff@l
 469         lwz     r3,GOT(_FIXUP_TABLE_)
 470         cmpwi   r0,0
 471         mtctr   r0
 472         addi    r3,r3,-4
 473         beq     4f
 474 3:      lwzu    r4,4(r3)
 475         lwzux   r0,r4,r11
 476         add     r0,r0,r11
 477         stw     r10,0(r3)
 478         stw     r0,0(r4)
 479         bdnz    3b
 480 4:
 481 clear_bss:
 482         /*
 483          * Now clear BSS segment
 484          */
 485         lwz     r3,GOT(__bss_start)
 486         lwz     r4,GOT(_end)
 487         cmplw   0, r3, r4
 488         beq     6f
 489
 490         li      r0, 0
 491 5:
 492         stw     r0, 0(r3)
 493         addi    r3, r3, 4
 494         cmplw   0, r3, r4
 495         bne     5b
 496 6:
 497
 498         mr      r3, r9          /* Global Data pointer          */
 499         mr      r4, r10         /* Destination Address          */
 500         bl      board_init_r
 501
 502         /*
 503          * Copy exception vector code to low memory
 504          *
 505          * r3: dest_addr
 506          * r7: source address, r8: end address, r9: target address
 507          */
 508         .globl  trap_init
 509 trap_init:
 510         lwz     r7, GOT(_start)
 511         lwz     r8, GOT(_end_of_vectors)
 512
 513         li      r9, 0x100               /* reset vector always at 0x100 */
 514
 515         cmplw   0, r7, r8
 516         bgelr                           /* return if r7>=r8 - just in case */
 517
 518         mflr    r4                      /* save link register           */
 519 1:
 520         lwz     r0, 0(r7)
 521         stw     r0, 0(r9)
 522         addi    r7, r7, 4
 523         addi    r9, r9, 4
 524         cmplw   0, r7, r8
 525         bne     1b
 526
 527         /*
 528          * relocate `hdlr' and `int_return' entries
 529          */
 530         li      r7, .L_MachineCheck - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 531         li      r8, Alignment - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 532 2:
 533         bl      trap_reloc
 534         addi    r7, r7, 0x100           /* next exception vector        */
 535         cmplw   0, r7, r8
 536         blt     2b
 537
 538         li      r7, .L_Alignment - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 539         bl      trap_reloc
 540
 541         li      r7, .L_ProgramCheck - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 542         bl      trap_reloc
 543
 544         li      r7, .L_FPUnavailable - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 545         li      r8, SystemCall - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 546 3:
 547         bl      trap_reloc
 548         addi    r7, r7, 0x100           /* next exception vector        */
 549         cmplw   0, r7, r8
 550         blt     3b
 551
 552         li      r7, .L_SingleStep - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 553         li      r8, _end_of_vectors - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
 554 4:
 555         bl      trap_reloc
 556         addi    r7, r7, 0x100           /* next exception vector        */
 557         cmplw   0, r7, r8
 558         blt     4b
 559
 560         mtlr    r4                      /* restore link register        */
 561         blr
 562
 563         /*
 564          * Function: relocate entries for one exception vector
 565          */
 566 trap_reloc:
 567         lwz     r0, 0(r7)               /* hdlr ...                     */
 568         add     r0, r0, r3              /*  ... += dest_addr            */
 569         stw     r0, 0(r7)
 570
 571         lwz     r0, 4(r7)               /* int_return ...               */
 572         add     r0, r0, r3              /*  ... += dest_addr            */
 573         stw     r0, 4(r7)
 574
 575         sync
 576         isync
 577
 578         blr
 579
 580
 581 #if defined(CONFIG_PATI)
 582 /* Program the PLL */
 583 pll_prog_code_start:
 584         lis     r4, (CFG_IMMR + 0x002fc384)@h
 585         ori     r4, r4, (CFG_IMMR + 0x002fc384)@l
 586         lis     r3, (0x55ccaa33)@h
 587         ori     r3, r3, (0x55ccaa33)@l
 588         stw     r3, 0(r4)
 589         lis     r4, (CFG_IMMR + 0x002fc284)@h
 590         ori     r4, r4, (CFG_IMMR + 0x002fc284)@l
 591         lis     r3, CFG_PLPRCR@h
 592         ori     r3, r3, CFG_PLPRCR@l
 593         stw     r3, 0(r4)
 594         addis   r3,0,0x0
 595         ori     r3,r3,0xA000
 596         mtctr   r3
 597 ..spinlp:
 598   bdnz    ..spinlp                /* spin loop */
 599         blr
 600 pll_prog_code_end:
 601         nop
 602         blr
 603 #endif