arch/powerpc/kexec/relocate_32.S

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
   2 /*
   3  * This file contains kexec low-level functions.
   4  *
   5  * Copyright (C) 2002-2003 Eric Biederman  <ebiederm@xmission.com>
   6  * GameCube/ppc32 port Copyright (C) 2004 Albert Herranz
   7  * PPC44x port. Copyright (C) 2011,  IBM Corporation
   8  *              Author: Suzuki Poulose <suzuki@in.ibm.com>
   9  */
  10
  11 #include <asm/reg.h>
  12 #include <asm/page.h>
  13 #include <asm/mmu.h>
  14 #include <asm/ppc_asm.h>
  15 #include <asm/kexec.h>
  16
  17         .text
  18
  19         /*
  20          * Must be relocatable PIC code callable as a C function.
  21          */
  22         .globl relocate_new_kernel
  23 relocate_new_kernel:
  24         /* r3 = page_list   */
  25         /* r4 = reboot_code_buffer */
  26         /* r5 = start_address      */
  27
  28 #ifdef CONFIG_PPC_85xx
  29
  30         mr      r29, r3
  31         mr      r30, r4
  32         mr      r31, r5
  33
  34 #define ENTRY_MAPPING_KEXEC_SETUP
  35 #include <kernel/85xx_entry_mapping.S>
  36 #undef ENTRY_MAPPING_KEXEC_SETUP
  37
  38         mr      r3, r29
  39         mr      r4, r30
  40         mr      r5, r31
  41
  42         li      r0, 0
  43 #elif defined(CONFIG_44x)
  44
  45         /* Save our parameters */
  46         mr      r29, r3
  47         mr      r30, r4
  48         mr      r31, r5
  49
  50 #ifdef CONFIG_PPC_47x
  51         /* Check for 47x cores */
  52         mfspr   r3,SPRN_PVR
  53         srwi    r3,r3,16
  54         cmplwi  cr0,r3,PVR_476FPE@h
  55         beq     setup_map_47x
  56         cmplwi  cr0,r3,PVR_476@h
  57         beq     setup_map_47x
  58         cmplwi  cr0,r3,PVR_476_ISS@h
  59         beq     setup_map_47x
  60 #endif /* CONFIG_PPC_47x */
  61
  62 /*
  63  * Code for setting up 1:1 mapping for PPC440x for KEXEC
  64  *
  65  * We cannot switch off the MMU on PPC44x.
  66  * So we:
  67  * 1) Invalidate all the mappings except the one we are running from.
  68  * 2) Create a tmp mapping for our code in the other address space(TS) and
  69  *    jump to it. Invalidate the entry we started in.
  70  * 3) Create a 1:1 mapping for 0-2GiB in chunks of 256M in original TS.
  71  * 4) Jump to the 1:1 mapping in original TS.
  72  * 5) Invalidate the tmp mapping.
  73  *
  74  * - Based on the kexec support code for FSL BookE
  75  *
  76  */
  77
  78         /*
  79          * Load the PID with kernel PID (0).
  80          * Also load our MSR_IS and TID to MMUCR for TLB search.
  81          */
  82         li      r3, 0
  83         mtspr   SPRN_PID, r3
  84         mfmsr   r4
  85         andi.   r4,r4,MSR_IS@l
  86         beq     wmmucr
  87         oris    r3,r3,PPC44x_MMUCR_STS@h
  88 wmmucr:
  89         mtspr   SPRN_MMUCR,r3
  90         sync
  91
  92         /*
  93          * Invalidate all the TLB entries except the current entry
  94          * where we are running from
  95          */
  96         bcl     20,31,$+4                       /* Find our address */
  97 0:      mflr    r5                              /* Make it accessible */
  98         tlbsx   r23,0,r5                        /* Find entry we are in */
  99         li      r4,0                            /* Start at TLB entry 0 */
 100         li      r3,0                            /* Set PAGEID inval value */
 101 1:      cmpw    r23,r4                          /* Is this our entry? */
 102         beq     skip                            /* If so, skip the inval */
 103         tlbwe   r3,r4,PPC44x_TLB_PAGEID         /* If not, inval the entry */
 104 skip:
 105         addi    r4,r4,1                         /* Increment */
 106         cmpwi   r4,64                           /* Are we done? */
 107         bne     1b                              /* If not, repeat */
 108         isync
 109
 110         /* Create a temp mapping and jump to it */
 111         andi.   r6, r23, 1              /* Find the index to use */
 112         addi    r24, r6, 1              /* r24 will contain 1 or 2 */
 113
 114         mfmsr   r9                      /* get the MSR */
 115         rlwinm  r5, r9, 27, 31, 31      /* Extract the MSR[IS] */
 116         xori    r7, r5, 1               /* Use the other address space */
 117
 118         /* Read the current mapping entries */
 119         tlbre   r3, r23, PPC44x_TLB_PAGEID
 120         tlbre   r4, r23, PPC44x_TLB_XLAT
 121         tlbre   r5, r23, PPC44x_TLB_ATTRIB
 122
 123         /* Save our current XLAT entry */
 124         mr      r25, r4
 125
 126         /* Extract the TLB PageSize */
 127         li      r10, 1                  /* r10 will hold PageSize */
 128         rlwinm  r11, r3, 0, 24, 27      /* bits 24-27 */
 129
 130         /* XXX: As of now we use 256M, 4K pages */
 131         cmpwi   r11, PPC44x_TLB_256M
 132         bne     tlb_4k
 133         rotlwi  r10, r10, 28            /* r10 = 256M */
 134         b       write_out
 135 tlb_4k:
 136         cmpwi   r11, PPC44x_TLB_4K
 137         bne     default
 138         rotlwi  r10, r10, 12            /* r10 = 4K */
 139         b       write_out
 140 default:
 141         rotlwi  r10, r10, 10            /* r10 = 1K */
 142
 143 write_out:
 144         /*
 145          * Write out the tmp 1:1 mapping for this code in other address space
 146          * Fixup  EPN = RPN , TS=other address space
 147          */
 148         insrwi  r3, r7, 1, 23           /* Bit 23 is TS for PAGEID field */
 149
 150         /* Write out the tmp mapping entries */
 151         tlbwe   r3, r24, PPC44x_TLB_PAGEID
 152         tlbwe   r4, r24, PPC44x_TLB_XLAT
 153         tlbwe   r5, r24, PPC44x_TLB_ATTRIB
 154
 155         subi    r11, r10, 1             /* PageOffset Mask = PageSize - 1 */
 156         not     r10, r11                /* Mask for PageNum */
 157
 158         /* Switch to other address space in MSR */
 159         insrwi  r9, r7, 1, 26           /* Set MSR[IS] = r7 */
 160
 161         bcl     20,31,$+4
 162 1:      mflr    r8
 163         addi    r8, r8, (2f-1b)         /* Find the target offset */
 164
 165         /* Jump to the tmp mapping */
 166         mtspr   SPRN_SRR0, r8
 167         mtspr   SPRN_SRR1, r9
 168         rfi
 169
 170 2:
 171         /* Invalidate the entry we were executing from */
 172         li      r3, 0
 173         tlbwe   r3, r23, PPC44x_TLB_PAGEID
 174
 175         /* attribute fields. rwx for SUPERVISOR mode */
 176         li      r5, 0
 177         ori     r5, r5, (PPC44x_TLB_SW | PPC44x_TLB_SR | PPC44x_TLB_SX | PPC44x_TLB_G)
 178
 179         /* Create 1:1 mapping in 256M pages */
 180         xori    r7, r7, 1                       /* Revert back to Original TS */
 181
 182         li      r8, 0                           /* PageNumber */
 183         li      r6, 3                           /* TLB Index, start at 3  */
 184
 185 next_tlb:
 186         rotlwi  r3, r8, 28                      /* Create EPN (bits 0-3) */
 187         mr      r4, r3                          /* RPN = EPN  */
 188         ori     r3, r3, (PPC44x_TLB_VALID | PPC44x_TLB_256M) /* SIZE = 256M, Valid */
 189         insrwi  r3, r7, 1, 23                   /* Set TS from r7 */
 190
 191         tlbwe   r3, r6, PPC44x_TLB_PAGEID       /* PageID field : EPN, V, SIZE */
 192         tlbwe   r4, r6, PPC44x_TLB_XLAT         /* Address translation : RPN   */
 193         tlbwe   r5, r6, PPC44x_TLB_ATTRIB       /* Attributes */
 194
 195         addi    r8, r8, 1                       /* Increment PN */
 196         addi    r6, r6, 1                       /* Increment TLB Index */
 197         cmpwi   r8, 8                           /* Are we done ? */
 198         bne     next_tlb
 199         isync
 200
 201         /* Jump to the new mapping 1:1 */
 202         li      r9,0
 203         insrwi  r9, r7, 1, 26                   /* Set MSR[IS] = r7 */
 204
 205         bcl     20,31,$+4
 206 1:      mflr    r8
 207         and     r8, r8, r11                     /* Get our offset within page */
 208         addi    r8, r8, (2f-1b)
 209
 210         and     r5, r25, r10                    /* Get our target PageNum */
 211         or      r8, r8, r5                      /* Target jump address */
 212
 213         mtspr   SPRN_SRR0, r8
 214         mtspr   SPRN_SRR1, r9
 215         rfi
 216 2:
 217         /* Invalidate the tmp entry we used */
 218         li      r3, 0
 219         tlbwe   r3, r24, PPC44x_TLB_PAGEID
 220         sync
 221         b       ppc44x_map_done
 222
 223 #ifdef CONFIG_PPC_47x
 224
 225         /* 1:1 mapping for 47x */
 226
 227 setup_map_47x:
 228
 229         /*
 230          * Load the kernel pid (0) to PID and also to MMUCR[TID].
 231          * Also set the MSR IS->MMUCR STS
 232          */
 233         li      r3, 0
 234         mtspr   SPRN_PID, r3                    /* Set PID */
 235         mfmsr   r4                              /* Get MSR */
 236         andi.   r4, r4, MSR_IS@l                /* TS=1? */
 237         beq     1f                              /* If not, leave STS=0 */
 238         oris    r3, r3, PPC47x_MMUCR_STS@h      /* Set STS=1 */
 239 1:      mtspr   SPRN_MMUCR, r3                  /* Put MMUCR */
 240         sync
 241
 242         /* Find the entry we are running from */
 243         bcl     20,31,$+4
 244 2:      mflr    r23
 245         tlbsx   r23, 0, r23
 246         tlbre   r24, r23, 0                     /* TLB Word 0 */
 247         tlbre   r25, r23, 1                     /* TLB Word 1 */
 248         tlbre   r26, r23, 2                     /* TLB Word 2 */
 249
 250
 251         /*
 252          * Invalidates all the tlb entries by writing to 256 RPNs(r4)
 253          * of 4k page size in all  4 ways (0-3 in r3).
 254          * This would invalidate the entire UTLB including the one we are
 255          * running from. However the shadow TLB entries would help us
 256          * to continue the execution, until we flush them (rfi/isync).
 257          */
 258         addis   r3, 0, 0x8000                   /* specify the way */
 259         addi    r4, 0, 0                        /* TLB Word0 = (EPN=0, VALID = 0) */
 260         addi    r5, 0, 0
 261         b       clear_utlb_entry
 262
 263         /* Align the loop to speed things up. from head_44x.S */
 264         .align  6
 265
 266 clear_utlb_entry:
 267
 268         tlbwe   r4, r3, 0
 269         tlbwe   r5, r3, 1
 270         tlbwe   r5, r3, 2
 271         addis   r3, r3, 0x2000                  /* Increment the way */
 272         cmpwi   r3, 0
 273         bne     clear_utlb_entry
 274         addis   r3, 0, 0x8000
 275         addis   r4, r4, 0x100                   /* Increment the EPN */
 276         cmpwi   r4, 0
 277         bne     clear_utlb_entry
 278
 279         /* Create the entries in the other address space */
 280         mfmsr   r5
 281         rlwinm  r7, r5, 27, 31, 31              /* Get the TS (Bit 26) from MSR */
 282         xori    r7, r7, 1                       /* r7 = !TS */
 283
 284         insrwi  r24, r7, 1, 21                  /* Change the TS in the saved TLB word 0 */
 285
 286         /*
 287          * write out the TLB entries for the tmp mapping
 288          * Use way '0' so that we could easily invalidate it later.
 289          */
 290         lis     r3, 0x8000                      /* Way '0' */
 291
 292         tlbwe   r24, r3, 0
 293         tlbwe   r25, r3, 1
 294         tlbwe   r26, r3, 2
 295
 296         /* Update the msr to the new TS */
 297         insrwi  r5, r7, 1, 26
 298
 299         bcl     20,31,$+4
 300 1:      mflr    r6
 301         addi    r6, r6, (2f-1b)
 302
 303         mtspr   SPRN_SRR0, r6
 304         mtspr   SPRN_SRR1, r5
 305         rfi
 306
 307         /*
 308          * Now we are in the tmp address space.
 309          * Create a 1:1 mapping for 0-2GiB in the original TS.
 310          */
 311 2:
 312         li      r3, 0
 313         li      r4, 0                           /* TLB Word 0 */
 314         li      r5, 0                           /* TLB Word 1 */
 315         li      r6, 0
 316         ori     r6, r6, PPC47x_TLB2_S_RWX       /* TLB word 2 */
 317
 318         li      r8, 0                           /* PageIndex */
 319
 320         xori    r7, r7, 1                       /* revert back to original TS */
 321
 322 write_utlb:
 323         rotlwi  r5, r8, 28                      /* RPN = PageIndex * 256M */
 324                                                 /* ERPN = 0 as we don't use memory above 2G */
 325
 326         mr      r4, r5                          /* EPN = RPN */
 327         ori     r4, r4, (PPC47x_TLB0_VALID | PPC47x_TLB0_256M)
 328         insrwi  r4, r7, 1, 21                   /* Insert the TS to Word 0 */
 329
 330         tlbwe   r4, r3, 0                       /* Write out the entries */
 331         tlbwe   r5, r3, 1
 332         tlbwe   r6, r3, 2
 333         addi    r8, r8, 1
 334         cmpwi   r8, 8                           /* Have we completed ? */
 335         bne     write_utlb
 336
 337         /* make sure we complete the TLB write up */
 338         isync
 339
 340         /*
 341          * Prepare to jump to the 1:1 mapping.
 342          * 1) Extract page size of the tmp mapping
 343          *    DSIZ = TLB_Word0[22:27]
 344          * 2) Calculate the physical address of the address
 345          *    to jump to.
 346          */
 347         rlwinm  r10, r24, 0, 22, 27
 348
 349         cmpwi   r10, PPC47x_TLB0_4K
 350         bne     0f
 351         li      r10, 0x1000                     /* r10 = 4k */
 352         bl      1f
 353
 354 0:
 355         /* Defaults to 256M */
 356         lis     r10, 0x1000
 357
 358         bcl     20,31,$+4
 359 1:      mflr    r4
 360         addi    r4, r4, (2f-1b)                 /* virtual address  of 2f */
 361
 362         subi    r11, r10, 1                     /* offsetmask = Pagesize - 1 */
 363         not     r10, r11                        /* Pagemask = ~(offsetmask) */
 364
 365         and     r5, r25, r10                    /* Physical page */
 366         and     r6, r4, r11                     /* offset within the current page */
 367
 368         or      r5, r5, r6                      /* Physical address for 2f */
 369
 370         /* Switch the TS in MSR to the original one */
 371         mfmsr   r8
 372         insrwi  r8, r7, 1, 26
 373
 374         mtspr   SPRN_SRR1, r8
 375         mtspr   SPRN_SRR0, r5
 376         rfi
 377
 378 2:
 379         /* Invalidate the tmp mapping */
 380         lis     r3, 0x8000                      /* Way '0' */
 381
 382         clrrwi  r24, r24, 12                    /* Clear the valid bit */
 383         tlbwe   r24, r3, 0
 384         tlbwe   r25, r3, 1
 385         tlbwe   r26, r3, 2
 386
 387         /* Make sure we complete the TLB write and flush the shadow TLB */
 388         isync
 389
 390 #endif
 391
 392 ppc44x_map_done:
 393
 394
 395         /* Restore the parameters */
 396         mr      r3, r29
 397         mr      r4, r30
 398         mr      r5, r31
 399
 400         li      r0, 0
 401 #else
 402         li      r0, 0
 403
 404         /*
 405          * Set Machine Status Register to a known status,
 406          * switch the MMU off and jump to 1: in a single step.
 407          */
 408
 409         mr      r8, r0
 410         ori     r8, r8, MSR_RI|MSR_ME
 411         mtspr   SPRN_SRR1, r8
 412         addi    r8, r4, 1f - relocate_new_kernel
 413         mtspr   SPRN_SRR0, r8
 414         sync
 415         rfi
 416
 417 1:
 418 #endif
 419         /* from this point address translation is turned off */
 420         /* and interrupts are disabled */
 421
 422         /* set a new stack at the bottom of our page... */
 423         /* (not really needed now) */
 424         addi    r1, r4, KEXEC_CONTROL_PAGE_SIZE - 8 /* for LR Save+Back Chain */
 425         stw     r0, 0(r1)
 426
 427         /* Do the copies */
 428         li      r6, 0 /* checksum */
 429         mr      r0, r3
 430         b       1f
 431
 432 0:      /* top, read another word for the indirection page */
 433         lwzu    r0, 4(r3)
 434
 435 1:
 436         /* is it a destination page? (r8) */
 437         rlwinm. r7, r0, 0, 31, 31 /* IND_DESTINATION (1<<0) */
 438         beq     2f
 439
 440         rlwinm  r8, r0, 0, 0, 19 /* clear kexec flags, page align */
 441         b       0b
 442
 443 2:      /* is it an indirection page? (r3) */
 444         rlwinm. r7, r0, 0, 30, 30 /* IND_INDIRECTION (1<<1) */
 445         beq     2f
 446
 447         rlwinm  r3, r0, 0, 0, 19 /* clear kexec flags, page align */
 448         subi    r3, r3, 4
 449         b       0b
 450
 451 2:      /* are we done? */
 452         rlwinm. r7, r0, 0, 29, 29 /* IND_DONE (1<<2) */
 453         beq     2f
 454         b       3f
 455
 456 2:      /* is it a source page? (r9) */
 457         rlwinm. r7, r0, 0, 28, 28 /* IND_SOURCE (1<<3) */
 458         beq     0b
 459
 460         rlwinm  r9, r0, 0, 0, 19 /* clear kexec flags, page align */
 461
 462         li      r7, PAGE_SIZE / 4
 463         mtctr   r7
 464         subi    r9, r9, 4
 465         subi    r8, r8, 4
 466 9:
 467         lwzu    r0, 4(r9)  /* do the copy */
 468         xor     r6, r6, r0
 469         stwu    r0, 4(r8)
 470         dcbst   0, r8
 471         sync
 472         icbi    0, r8
 473         bdnz    9b
 474
 475         addi    r9, r9, 4
 476         addi    r8, r8, 4
 477         b       0b
 478
 479 3:
 480
 481         /* To be certain of avoiding problems with self-modifying code
 482          * execute a serializing instruction here.
 483          */
 484         isync
 485         sync
 486
 487         mfspr   r3, SPRN_PIR /* current core we are running on */
 488         mr      r4, r5 /* load physical address of chunk called */
 489
 490         /* jump to the entry point, usually the setup routine */
 491         mtlr    r5
 492         blrl
 493
 494 1:      b       1b
 495
 496 relocate_new_kernel_end:
 497
 498         .globl relocate_new_kernel_size
 499 relocate_new_kernel_size:
 500         .long relocate_new_kernel_end - relocate_new_kernel