arm: mach-omap2: Generate MLO file from SD boot capable targets
[platform/kernel/u-boot.git] / arch / powerpc / cpu / mpc512x / 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) 2000-2009 Wolfgang Denk <wd@denx.de>
5  * Copyright Freescale Semiconductor, Inc. 2004, 2006.
6  *
7  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
8  *
9  * Based on the MPC83xx code.
10  */
11
12 /*
13  *  U-Boot - Startup Code for MPC512x based Embedded Boards
14  */
15
16 #include <asm-offsets.h>
17 #include <config.h>
18 #include <version.h>
19
20 #define CONFIG_521X     1               /* needed for Linux kernel header files*/
21
22 #include <asm/immap_512x.h>
23 #include "asm-offsets.h"
24
25 #include <ppc_asm.tmpl>
26 #include <ppc_defs.h>
27
28 #include <asm/cache.h>
29 #include <asm/mmu.h>
30 #include <asm/u-boot.h>
31
32 /*
33  * Floating Point enable, Machine Check and Recoverable Interr.
34  */
35 #undef  MSR_KERNEL
36 #ifdef DEBUG
37 #define MSR_KERNEL (MSR_FP|MSR_RI)
38 #else
39 #define MSR_KERNEL (MSR_FP|MSR_ME|MSR_RI)
40 #endif
41
42 /* Macros for manipulating CSx_START/STOP */
43 #define START_REG(start)        ((start) >> 16)
44 #define STOP_REG(start, size)   (((start) + (size) - 1) >> 16)
45
46 /*
47  * Set up GOT: Global Offset Table
48  *
49  * Use r12 to access the GOT
50  */
51         START_GOT
52         GOT_ENTRY(_GOT2_TABLE_)
53         GOT_ENTRY(_FIXUP_TABLE_)
54
55         GOT_ENTRY(_start)
56         GOT_ENTRY(_start_of_vectors)
57         GOT_ENTRY(_end_of_vectors)
58         GOT_ENTRY(transfer_to_handler)
59
60         GOT_ENTRY(__init_end)
61         GOT_ENTRY(__bss_end)
62         GOT_ENTRY(__bss_start)
63         END_GOT
64
65 /*
66  * Magic number and version string
67  */
68         .long   0x27051956              /* U-Boot Magic Number */
69         .globl  version_string
70 version_string:
71         .ascii U_BOOT_VERSION_STRING, "\0"
72
73 /*
74  * Vector Table
75  */
76         .text
77         . = EXC_OFF_SYS_RESET
78
79         .globl  _start
80         /* Start from here after reset/power on */
81 _start:
82         b       boot_cold
83
84         .globl  _start_of_vectors
85 _start_of_vectors:
86
87 /* Machine check */
88         STD_EXCEPTION(0x200, MachineCheck, MachineCheckException)
89
90 /* Data Storage exception. */
91         STD_EXCEPTION(0x300, DataStorage, UnknownException)
92
93 /* Instruction Storage exception. */
94         STD_EXCEPTION(0x400, InstStorage, UnknownException)
95
96 /* External Interrupt exception. */
97         STD_EXCEPTION(0x500, ExtInterrupt, UnknownException)
98
99 /* Alignment exception. */
100         . = 0x600
101 Alignment:
102         EXCEPTION_PROLOG(SRR0, SRR1)
103         mfspr   r4,DAR
104         stw     r4,_DAR(r21)
105         mfspr   r5,DSISR
106         stw     r5,_DSISR(r21)
107         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
108         EXC_XFER_TEMPLATE(Alignment, AlignmentException, MSR_KERNEL, COPY_EE)
109
110 /* Program check exception */
111         . = 0x700
112 ProgramCheck:
113         EXCEPTION_PROLOG(SRR0, SRR1)
114         addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
115         EXC_XFER_TEMPLATE(ProgramCheck, ProgramCheckException,
116                 MSR_KERNEL, COPY_EE)
117
118 /* Floating Point Unit unavailable exception */
119         STD_EXCEPTION(0x800, FPUnavailable, UnknownException)
120
121 /* Decrementer */
122         STD_EXCEPTION(0x900, Decrementer, timer_interrupt)
123
124 /* Critical interrupt */
125         STD_EXCEPTION(0xa00, Critical, UnknownException)
126
127 /* System Call */
128         STD_EXCEPTION(0xc00, SystemCall, UnknownException)
129
130 /* Trace interrupt */
131         STD_EXCEPTION(0xd00, Trace, UnknownException)
132
133 /* Performance Monitor interrupt */
134         STD_EXCEPTION(0xf00, PerfMon, UnknownException)
135
136 /* Intruction Translation Miss */
137         STD_EXCEPTION(0x1000, InstructionTLBMiss, UnknownException)
138
139 /* Data Load Translation Miss */
140         STD_EXCEPTION(0x1100, DataLoadTLBMiss, UnknownException)
141
142 /* Data Store Translation Miss */
143         STD_EXCEPTION(0x1200, DataStoreTLBMiss, UnknownException)
144
145 /* Instruction Address Breakpoint */
146         STD_EXCEPTION(0x1300, InstructionAddrBreakpoint, DebugException)
147
148 /* System Management interrupt */
149         STD_EXCEPTION(0x1400, SystemMgmtInterrupt, UnknownException)
150
151         .globl  _end_of_vectors
152 _end_of_vectors:
153
154         . = 0x3000
155 boot_cold:
156         /* Save msr contents */
157         mfmsr   r5
158
159         /* Set IMMR area to our preferred location */
160         lis     r4, CONFIG_DEFAULT_IMMR@h
161         lis     r3, CONFIG_SYS_IMMR@h
162         ori     r3, r3, CONFIG_SYS_IMMR@l
163         stw     r3, IMMRBAR(r4)
164         mtspr   MBAR, r3                /* IMMRBAR is mirrored into the MBAR SPR (311) */
165
166         /* Initialise the machine */
167         bl      cpu_early_init
168
169         /*
170          * Set up Local Access Windows:
171          *
172          * 1) Boot/CS0 (boot FLASH)
173          * 2) On-chip SRAM (initial stack purposes)
174          */
175
176         /* Boot CS/CS0 window range */
177         lis     r3, CONFIG_SYS_IMMR@h
178         ori     r3, r3, CONFIG_SYS_IMMR@l
179
180         lis     r4, START_REG(CONFIG_SYS_FLASH_BASE)
181         ori     r4, r4, STOP_REG(CONFIG_SYS_FLASH_BASE, CONFIG_SYS_FLASH_SIZE)
182         stw     r4, LPCS0AW(r3)
183
184         /*
185          * The SRAM window has a fixed size (256K), so only the start address
186          * is necessary
187          */
188         lis     r4, START_REG(CONFIG_SYS_SRAM_BASE) & 0xff00
189         stw     r4, SRAMBAR(r3)
190
191         /*
192          * According to MPC5121e RM, configuring local access windows should
193          * be followed by a dummy read of the config register that was
194          * modified last and an isync
195          */
196         lwz     r4, SRAMBAR(r3)
197         isync
198
199         /*
200          * Set configuration of the Boot/CS0, the SRAM window does not have a
201          * config register so no params can be set for it
202          */
203         lis     r3, (CONFIG_SYS_IMMR + LPC_OFFSET)@h
204         ori     r3, r3, (CONFIG_SYS_IMMR + LPC_OFFSET)@l
205
206         lis     r4, CONFIG_SYS_CS0_CFG@h
207         ori     r4, r4, CONFIG_SYS_CS0_CFG@l
208         stw     r4, CS0_CONFIG(r3)
209
210         /* Master enable all CS's */
211         lis     r4, CS_CTRL_ME@h
212         ori     r4, r4, CS_CTRL_ME@l
213         stw     r4, CS_CTRL(r3)
214
215         lis     r4, (CONFIG_SYS_MONITOR_BASE)@h
216         ori     r4, r4, (CONFIG_SYS_MONITOR_BASE)@l
217         addi    r5, r4, in_flash - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
218         mtlr    r5
219         blr
220
221 in_flash:
222         lis     r1, (CONFIG_SYS_INIT_RAM_ADDR + CONFIG_SYS_GBL_DATA_OFFSET)@h
223         ori     r1, r1, (CONFIG_SYS_INIT_RAM_ADDR + CONFIG_SYS_GBL_DATA_OFFSET)@l
224
225         li      r0, 0           /* Make room for stack frame header and */
226         stwu    r0, -4(r1)      /* clear final stack frame so that      */
227         stwu    r0, -4(r1)      /* stack backtraces terminate cleanly   */
228
229         /* let the C-code set up the rest                       */
230         /*                                                      */
231         /* Be careful to keep code relocatable & stack humble   */
232         /*------------------------------------------------------*/
233
234         GET_GOT                 /* initialize GOT access        */
235
236         /* r3: IMMR */
237         lis     r3, CONFIG_SYS_IMMR@h
238         /* run low-level CPU init code (in Flash) */
239         bl      cpu_init_f
240
241         /* run 1st part of board init code (in Flash) */
242         bl      board_init_f
243
244         /* NOTREACHED - board_init_f() does not return */
245
246 /*
247  * This code finishes saving the registers to the exception frame
248  * and jumps to the appropriate handler for the exception.
249  * Register r21 is pointer into trap frame, r1 has new stack pointer.
250  */
251         .globl  transfer_to_handler
252 transfer_to_handler:
253         stw     r22,_NIP(r21)
254         lis     r22,MSR_POW@h
255         andc    r23,r23,r22
256         stw     r23,_MSR(r21)
257         SAVE_GPR(7, r21)
258         SAVE_4GPRS(8, r21)
259         SAVE_8GPRS(12, r21)
260         SAVE_8GPRS(24, r21)
261         mflr    r23
262         andi.   r24,r23,0x3f00          /* get vector offset */
263         stw     r24,TRAP(r21)
264         li      r22,0
265         stw     r22,RESULT(r21)
266         lwz     r24,0(r23)              /* virtual address of handler */
267         lwz     r23,4(r23)              /* where to go when done */
268         mtspr   SRR0,r24
269         mtspr   SRR1,r20
270         mtlr    r23
271         SYNC
272         rfi                             /* jump to handler, enable MMU */
273
274 int_return:
275         mfmsr   r28             /* Disable interrupts */
276         li      r4,0
277         ori     r4,r4,MSR_EE
278         andc    r28,r28,r4
279         SYNC                    /* Some chip revs need this... */
280         mtmsr   r28
281         SYNC
282         lwz     r2,_CTR(r1)
283         lwz     r0,_LINK(r1)
284         mtctr   r2
285         mtlr    r0
286         lwz     r2,_XER(r1)
287         lwz     r0,_CCR(r1)
288         mtspr   XER,r2
289         mtcrf   0xFF,r0
290         REST_10GPRS(3, r1)
291         REST_10GPRS(13, r1)
292         REST_8GPRS(23, r1)
293         REST_GPR(31, r1)
294         lwz     r2,_NIP(r1)     /* Restore environment */
295         lwz     r0,_MSR(r1)
296         mtspr   SRR0,r2
297         mtspr   SRR1,r0
298         lwz     r0,GPR0(r1)
299         lwz     r2,GPR2(r1)
300         lwz     r1,GPR1(r1)
301         SYNC
302         rfi
303
304 /*
305  * This code initialises the machine, it expects original MSR contents to be in r5.
306  */
307 cpu_early_init:
308         /* Initialize machine status; enable machine check interrupt */
309         /*-----------------------------------------------------------*/
310
311         li      r3, MSR_KERNEL                  /* Set ME and RI flags */
312         rlwimi  r3, r5, 0, 25, 25               /* preserve IP bit */
313 #ifdef DEBUG
314         rlwimi  r3, r5, 0, 21, 22               /* debugger might set SE, BE bits */
315 #endif
316         mtmsr   r3
317         SYNC
318         mtspr   SRR1, r3                        /* Mirror current MSR state in SRR1 */
319
320         lis     r3, CONFIG_SYS_IMMR@h
321
322 #if defined(CONFIG_WATCHDOG)
323         /* Initialise the watchdog and reset it */
324         /*--------------------------------------*/
325         lis r4, CONFIG_SYS_WATCHDOG_VALUE
326         ori r4, r4, (SWCRR_SWEN | SWCRR_SWRI | SWCRR_SWPR)
327         stw r4, SWCRR(r3)
328
329         /* reset */
330         li      r4, 0x556C
331         sth     r4, SWSRR@l(r3)
332         li      r4, 0x0
333         ori     r4, r4, 0xAA39
334         sth     r4, SWSRR@l(r3)
335 #else
336         /* Disable the watchdog */
337         /*----------------------*/
338         lwz r4, SWCRR(r3)
339         /*
340          * Check to see if it's enabled for disabling: once disabled by s/w
341          * it's not possible to re-enable it
342          */
343         andi. r4, r4, 0x4
344         beq 1f
345         xor r4, r4, r4
346         stw r4, SWCRR(r3)
347 1:
348 #endif /* CONFIG_WATCHDOG */
349
350         /* Initialize the Hardware Implementation-dependent Registers */
351         /* HID0 also contains cache control                     */
352         /*------------------------------------------------------*/
353         lis     r3, CONFIG_SYS_HID0_INIT@h
354         ori     r3, r3, CONFIG_SYS_HID0_INIT@l
355         SYNC
356         mtspr   HID0, r3
357
358         lis     r3, CONFIG_SYS_HID0_FINAL@h
359         ori     r3, r3, CONFIG_SYS_HID0_FINAL@l
360         SYNC
361         mtspr   HID0, r3
362
363         lis     r3, CONFIG_SYS_HID2@h
364         ori     r3, r3, CONFIG_SYS_HID2@l
365         SYNC
366         mtspr   HID2, r3
367         sync
368         blr
369
370
371 /* Cache functions.
372  *
373  * Note: requires that all cache bits in
374  * HID0 are in the low half word.
375  */
376         .globl  icache_enable
377 icache_enable:
378         mfspr   r3, HID0
379         ori     r3, r3, HID0_ICE
380         lis     r4, 0
381         ori     r4, r4, HID0_ILOCK
382         andc    r3, r3, r4
383         ori     r4, r3, HID0_ICFI
384         isync
385         mtspr   HID0, r4    /* sets enable and invalidate, clears lock */
386         isync
387         mtspr   HID0, r3        /* clears invalidate */
388         blr
389
390         .globl  icache_disable
391 icache_disable:
392         mfspr   r3, HID0
393         lis     r4, 0
394         ori     r4, r4, HID0_ICE|HID0_ILOCK
395         andc    r3, r3, r4
396         ori     r4, r3, HID0_ICFI
397         isync
398         mtspr   HID0, r4     /* sets invalidate, clears enable and lock*/
399         isync
400         mtspr   HID0, r3        /* clears invalidate */
401         blr
402
403         .globl  icache_status
404 icache_status:
405         mfspr   r3, HID0
406         rlwinm  r3, r3, (31 - HID0_ICE_SHIFT + 1), 31, 31
407         blr
408
409         .globl  dcache_enable
410 dcache_enable:
411         mfspr   r3, HID0
412         li      r5, HID0_DCFI|HID0_DLOCK
413         andc    r3, r3, r5
414         mtspr   HID0, r3                /* no invalidate, unlock */
415         ori     r3, r3, HID0_DCE
416         ori     r5, r3, HID0_DCFI
417         mtspr   HID0, r5                /* enable + invalidate */
418         mtspr   HID0, r3                /* enable */
419         sync
420         blr
421
422         .globl  dcache_disable
423 dcache_disable:
424         mfspr   r3, HID0
425         lis     r4, 0
426         ori     r4, r4, HID0_DCE|HID0_DLOCK
427         andc    r3, r3, r4
428         ori     r4, r3, HID0_DCI
429         sync
430         mtspr   HID0, r4        /* sets invalidate, clears enable and lock */
431         sync
432         mtspr   HID0, r3        /* clears invalidate */
433         blr
434
435         .globl  dcache_status
436 dcache_status:
437         mfspr   r3, HID0
438         rlwinm  r3, r3, (31 - HID0_DCE_SHIFT + 1), 31, 31
439         blr
440
441         .globl get_pvr
442 get_pvr:
443         mfspr   r3, PVR
444         blr
445
446         .globl get_svr
447 get_svr:
448         mfspr   r3, SVR
449         blr
450
451 /*-------------------------------------------------------------------*/
452
453 /*
454  * void relocate_code (addr_sp, gd, addr_moni)
455  *
456  * This "function" does not return, instead it continues in RAM
457  * after relocating the monitor code.
458  *
459  * r3 = dest
460  * r4 = src
461  * r5 = length in bytes
462  * r6 = cachelinesize
463  */
464         .globl  relocate_code
465 relocate_code:
466         mr      r1,  r3         /* Set new stack pointer        */
467         mr      r9,  r4         /* Save copy of Global Data pointer */
468         mr      r10, r5         /* Save copy of Destination Address */
469
470         GET_GOT
471         mr      r3,  r5                         /* Destination Address */
472         lis     r4, CONFIG_SYS_MONITOR_BASE@h           /* Source      Address */
473         ori     r4, r4, CONFIG_SYS_MONITOR_BASE@l
474         lwz     r5, GOT(__init_end)
475         sub     r5, r5, r4
476         li      r6, CONFIG_SYS_CACHELINE_SIZE           /* Cache Line Size */
477
478         /*
479          * Fix GOT pointer:
480          *
481          * New GOT-PTR = (old GOT-PTR - CONFIG_SYS_MONITOR_BASE)
482          *              + Destination Address
483          *
484          * Offset:
485          */
486         sub     r15, r10, r4
487
488         /* First our own GOT */
489         add     r12, r12, r15
490         /* then the one used by the C code */
491         add     r30, r30, r15
492
493         /*
494          * Now relocate code
495          */
496         cmplw   cr1,r3,r4
497         addi    r0,r5,3
498         srwi.   r0,r0,2
499         beq     cr1,4f          /* In place copy is not necessary */
500         beq     7f              /* Protect against 0 count        */
501         mtctr   r0
502         bge     cr1,2f
503         la      r8,-4(r4)
504         la      r7,-4(r3)
505
506         /* copy */
507 1:      lwzu    r0,4(r8)
508         stwu    r0,4(r7)
509         bdnz    1b
510
511         addi    r0,r5,3
512         srwi.   r0,r0,2
513         mtctr   r0
514         la      r8,-4(r4)
515         la      r7,-4(r3)
516
517         /* and compare */
518 20:     lwzu    r20,4(r8)
519         lwzu    r21,4(r7)
520         xor. r22, r20, r21
521         bne  30f
522         bdnz    20b
523         b 4f
524
525         /* compare failed */
526 30:     li r3, 0
527         blr
528
529 2:      slwi    r0,r0,2 /* re copy in reverse order ... y do we needed it? */
530         add     r8,r4,r0
531         add     r7,r3,r0
532 3:      lwzu    r0,-4(r8)
533         stwu    r0,-4(r7)
534         bdnz    3b
535
536 /*
537  * Now flush the cache: note that we must start from a cache aligned
538  * address. Otherwise we might miss one cache line.
539  */
540 4:      cmpwi   r6,0
541         add     r5,r3,r5
542         beq     7f              /* Always flush prefetch queue in any case */
543         subi    r0,r6,1
544         andc    r3,r3,r0
545         mr      r4,r3
546 5:      dcbst   0,r4
547         add     r4,r4,r6
548         cmplw   r4,r5
549         blt     5b
550         sync                    /* Wait for all dcbst to complete on bus */
551         mr      r4,r3
552 6:      icbi    0,r4
553         add     r4,r4,r6
554         cmplw   r4,r5
555         blt     6b
556 7:      sync                    /* Wait for all icbi to complete on bus */
557         isync
558
559 /*
560  * We are done. Do not return, instead branch to second part of board
561  * initialization, now running from RAM.
562  */
563         addi    r0, r10, in_ram - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
564         mtlr    r0
565         blr
566
567 in_ram:
568         /*
569          * Relocation Function, r12 point to got2+0x8000
570          *
571          * Adjust got2 pointers, no need to check for 0, this code
572          * already puts a few entries in the table.
573          */
574         li      r0,__got2_entries@sectoff@l
575         la      r3,GOT(_GOT2_TABLE_)
576         lwz     r11,GOT(_GOT2_TABLE_)
577         mtctr   r0
578         sub     r11,r3,r11
579         addi    r3,r3,-4
580 1:      lwzu    r0,4(r3)
581         cmpwi   r0,0
582         beq-    2f
583         add     r0,r0,r11
584         stw     r0,0(r3)
585 2:      bdnz    1b
586
587         /*
588          * Now adjust the fixups and the pointers to the fixups
589          * in case we need to move ourselves again.
590          */
591         li      r0,__fixup_entries@sectoff@l
592         lwz     r3,GOT(_FIXUP_TABLE_)
593         cmpwi   r0,0
594         mtctr   r0
595         addi    r3,r3,-4
596         beq     4f
597 3:      lwzu    r4,4(r3)
598         lwzux   r0,r4,r11
599         cmpwi   r0,0
600         add     r0,r0,r11
601         stw     r4,0(r3)
602         beq-    5f
603         stw     r0,0(r4)
604 5:      bdnz    3b
605 4:
606 clear_bss:
607         /*
608          * Now clear BSS segment
609          */
610         lwz     r3,GOT(__bss_start)
611         lwz     r4,GOT(__bss_end)
612
613         cmplw   0, r3, r4
614         beq     6f
615
616         li      r0, 0
617 5:
618         stw     r0, 0(r3)
619         addi    r3, r3, 4
620         cmplw   0, r3, r4
621         bne     5b
622 6:
623         mr      r3, r9          /* Global Data pointer          */
624         mr      r4, r10         /* Destination Address          */
625         bl      board_init_r
626
627         /*
628          * Copy exception vector code to low memory
629          *
630          * r3: dest_addr
631          * r7: source address, r8: end address, r9: target address
632          */
633         .globl  trap_init
634 trap_init:
635         mflr    r4              /* save link register */
636         GET_GOT
637         lwz     r7, GOT(_start)
638         lwz     r8, GOT(_end_of_vectors)
639
640         li      r9, 0x100       /* reset vector at 0x100 */
641
642         cmplw   0, r7, r8
643         bgelr                   /* return if r7>=r8 - just in case */
644 1:
645         lwz     r0, 0(r7)
646         stw     r0, 0(r9)
647         addi    r7, r7, 4
648         addi    r9, r9, 4
649         cmplw   0, r7, r8
650         bne     1b
651
652         /*
653          * relocate `hdlr' and `int_return' entries
654          */
655         li      r7, .L_MachineCheck - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
656         li      r8, Alignment - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
657 2:
658         bl      trap_reloc
659         addi    r7, r7, 0x100           /* next exception vector */
660         cmplw   0, r7, r8
661         blt     2b
662
663         li      r7, .L_Alignment - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
664         bl      trap_reloc
665
666         li      r7, .L_ProgramCheck - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
667         bl      trap_reloc
668
669         li      r7, .L_FPUnavailable - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
670         li      r8, SystemCall - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
671 3:
672         bl      trap_reloc
673         addi    r7, r7, 0x100           /* next exception vector */
674         cmplw   0, r7, r8
675         blt     3b
676
677         li      r7, .L_Trace - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
678         li      r8, _end_of_vectors - _start + EXC_OFF_SYS_RESET
679 4:
680         bl      trap_reloc
681         addi    r7, r7, 0x100           /* next exception vector */
682         cmplw   0, r7, r8
683         blt     4b
684
685         mfmsr   r3                      /* now that the vectors have */
686         lis     r7, MSR_IP@h            /* relocated into low memory */
687         ori     r7, r7, MSR_IP@l        /* MSR[IP] can be turned off */
688         andc    r3, r3, r7              /* (if it was on) */
689         SYNC                            /* Some chip revs need this... */
690         mtmsr   r3
691         SYNC
692
693         mtlr    r4                      /* restore link register    */
694         blr