Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / arch / powerpc / kernel / head_40x.S
diff --git a/kernel/arch/powerpc/kernel/head_40x.S b/kernel/arch/powerpc/kernel/head_40x.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7d7d863
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,982 @@
+/*
+ *    Copyright (c) 1995-1996 Gary Thomas <gdt@linuxppc.org>
+ *      Initial PowerPC version.
+ *    Copyright (c) 1996 Cort Dougan <cort@cs.nmt.edu>
+ *      Rewritten for PReP
+ *    Copyright (c) 1996 Paul Mackerras <paulus@cs.anu.edu.au>
+ *      Low-level exception handers, MMU support, and rewrite.
+ *    Copyright (c) 1997 Dan Malek <dmalek@jlc.net>
+ *      PowerPC 8xx modifications.
+ *    Copyright (c) 1998-1999 TiVo, Inc.
+ *      PowerPC 403GCX modifications.
+ *    Copyright (c) 1999 Grant Erickson <grant@lcse.umn.edu>
+ *      PowerPC 403GCX/405GP modifications.
+ *    Copyright 2000 MontaVista Software Inc.
+ *     PPC405 modifications
+ *      PowerPC 403GCX/405GP modifications.
+ *     Author: MontaVista Software, Inc.
+ *             frank_rowand@mvista.com or source@mvista.com
+ *             debbie_chu@mvista.com
+ *
+ *
+ *    Module name: head_4xx.S
+ *
+ *    Description:
+ *      Kernel execution entry point code.
+ *
+ *    This program is free software; you can redistribute it and/or
+ *    modify it under the terms of the GNU General Public License
+ *    as published by the Free Software Foundation; either version
+ *    2 of the License, or (at your option) any later version.
+ *
+ */
+
+#include <linux/init.h>
+#include <asm/processor.h>
+#include <asm/page.h>
+#include <asm/mmu.h>
+#include <asm/pgtable.h>
+#include <asm/cputable.h>
+#include <asm/thread_info.h>
+#include <asm/ppc_asm.h>
+#include <asm/asm-offsets.h>
+#include <asm/ptrace.h>
+
+/* As with the other PowerPC ports, it is expected that when code
+ * execution begins here, the following registers contain valid, yet
+ * optional, information:
+ *
+ *   r3 - Board info structure pointer (DRAM, frequency, MAC address, etc.)
+ *   r4 - Starting address of the init RAM disk
+ *   r5 - Ending address of the init RAM disk
+ *   r6 - Start of kernel command line string (e.g. "mem=96m")
+ *   r7 - End of kernel command line string
+ *
+ * This is all going to change RSN when we add bi_recs.......  -- Dan
+ */
+       __HEAD
+_ENTRY(_stext);
+_ENTRY(_start);
+
+       mr      r31,r3                  /* save device tree ptr */
+
+       /* We have to turn on the MMU right away so we get cache modes
+        * set correctly.
+        */
+       bl      initial_mmu
+
+/* We now have the lower 16 Meg mapped into TLB entries, and the caches
+ * ready to work.
+ */
+turn_on_mmu:
+       lis     r0,MSR_KERNEL@h
+       ori     r0,r0,MSR_KERNEL@l
+       mtspr   SPRN_SRR1,r0
+       lis     r0,start_here@h
+       ori     r0,r0,start_here@l
+       mtspr   SPRN_SRR0,r0
+       SYNC
+       rfi                             /* enables MMU */
+       b       .                       /* prevent prefetch past rfi */
+
+/*
+ * This area is used for temporarily saving registers during the
+ * critical exception prolog.
+ */
+       . = 0xc0
+crit_save:
+_ENTRY(crit_r10)
+       .space  4
+_ENTRY(crit_r11)
+       .space  4
+_ENTRY(crit_srr0)
+       .space  4
+_ENTRY(crit_srr1)
+       .space  4
+_ENTRY(saved_ksp_limit)
+       .space  4
+
+/*
+ * Exception vector entry code. This code runs with address translation
+ * turned off (i.e. using physical addresses). We assume SPRG_THREAD has
+ * the physical address of the current task thread_struct.
+ * Note that we have to have decremented r1 before we write to any fields
+ * of the exception frame, since a critical interrupt could occur at any
+ * time, and it will write to the area immediately below the current r1.
+ */
+#define NORMAL_EXCEPTION_PROLOG                                                     \
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH0,r10; /* save two registers to work with */\
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH1,r11;                                      \
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH2,r1;                                       \
+       mfcr    r10;                    /* save CR in r10 for now          */\
+       mfspr   r11,SPRN_SRR1;          /* check whether user or kernel    */\
+       andi.   r11,r11,MSR_PR;                                              \
+       beq     1f;                                                          \
+       mfspr   r1,SPRN_SPRG_THREAD;    /* if from user, start at top of   */\
+       lwz     r1,THREAD_INFO-THREAD(r1); /* this thread's kernel stack   */\
+       addi    r1,r1,THREAD_SIZE;                                           \
+1:     subi    r1,r1,INT_FRAME_SIZE;   /* Allocate an exception frame     */\
+       tophys(r11,r1);                                                      \
+       stw     r10,_CCR(r11);          /* save various registers          */\
+       stw     r12,GPR12(r11);                                              \
+       stw     r9,GPR9(r11);                                                \
+       mfspr   r10,SPRN_SPRG_SCRATCH0;                                      \
+       stw     r10,GPR10(r11);                                              \
+       mfspr   r12,SPRN_SPRG_SCRATCH1;                                      \
+       stw     r12,GPR11(r11);                                              \
+       mflr    r10;                                                         \
+       stw     r10,_LINK(r11);                                              \
+       mfspr   r10,SPRN_SPRG_SCRATCH2;                                      \
+       mfspr   r12,SPRN_SRR0;                                               \
+       stw     r10,GPR1(r11);                                               \
+       mfspr   r9,SPRN_SRR1;                                                \
+       stw     r10,0(r11);                                                  \
+       rlwinm  r9,r9,0,14,12;          /* clear MSR_WE (necessary?)       */\
+       stw     r0,GPR0(r11);                                                \
+       SAVE_4GPRS(3, r11);                                                  \
+       SAVE_2GPRS(7, r11)
+
+/*
+ * Exception prolog for critical exceptions.  This is a little different
+ * from the normal exception prolog above since a critical exception
+ * can potentially occur at any point during normal exception processing.
+ * Thus we cannot use the same SPRG registers as the normal prolog above.
+ * Instead we use a couple of words of memory at low physical addresses.
+ * This is OK since we don't support SMP on these processors.
+ */
+#define CRITICAL_EXCEPTION_PROLOG                                           \
+       stw     r10,crit_r10@l(0);      /* save two registers to work with */\
+       stw     r11,crit_r11@l(0);                                           \
+       mfcr    r10;                    /* save CR in r10 for now          */\
+       mfspr   r11,SPRN_SRR3;          /* check whether user or kernel    */\
+       andi.   r11,r11,MSR_PR;                                              \
+       lis     r11,critirq_ctx@ha;                                          \
+       tophys(r11,r11);                                                     \
+       lwz     r11,critirq_ctx@l(r11);                                      \
+       beq     1f;                                                          \
+       /* COMING FROM USER MODE */                                          \
+       mfspr   r11,SPRN_SPRG_THREAD;   /* if from user, start at top of   */\
+       lwz     r11,THREAD_INFO-THREAD(r11); /* this thread's kernel stack */\
+1:     addi    r11,r11,THREAD_SIZE-INT_FRAME_SIZE; /* Alloc an excpt frm  */\
+       tophys(r11,r11);                                                     \
+       stw     r10,_CCR(r11);          /* save various registers          */\
+       stw     r12,GPR12(r11);                                              \
+       stw     r9,GPR9(r11);                                                \
+       mflr    r10;                                                         \
+       stw     r10,_LINK(r11);                                              \
+       mfspr   r12,SPRN_DEAR;          /* save DEAR and ESR in the frame  */\
+       stw     r12,_DEAR(r11);         /* since they may have had stuff   */\
+       mfspr   r9,SPRN_ESR;            /* in them at the point where the  */\
+       stw     r9,_ESR(r11);           /* exception was taken             */\
+       mfspr   r12,SPRN_SRR2;                                               \
+       stw     r1,GPR1(r11);                                                \
+       mfspr   r9,SPRN_SRR3;                                                \
+       stw     r1,0(r11);                                                   \
+       tovirt(r1,r11);                                                      \
+       rlwinm  r9,r9,0,14,12;          /* clear MSR_WE (necessary?)       */\
+       stw     r0,GPR0(r11);                                                \
+       SAVE_4GPRS(3, r11);                                                  \
+       SAVE_2GPRS(7, r11)
+
+       /*
+        * State at this point:
+        * r9 saved in stack frame, now saved SRR3 & ~MSR_WE
+        * r10 saved in crit_r10 and in stack frame, trashed
+        * r11 saved in crit_r11 and in stack frame,
+        *      now phys stack/exception frame pointer
+        * r12 saved in stack frame, now saved SRR2
+        * CR saved in stack frame, CR0.EQ = !SRR3.PR
+        * LR, DEAR, ESR in stack frame
+        * r1 saved in stack frame, now virt stack/excframe pointer
+        * r0, r3-r8 saved in stack frame
+        */
+
+/*
+ * Exception vectors.
+ */
+#define        START_EXCEPTION(n, label)                                            \
+       . = n;                                                               \
+label:
+
+#define EXCEPTION(n, label, hdlr, xfer)                                \
+       START_EXCEPTION(n, label);                              \
+       NORMAL_EXCEPTION_PROLOG;                                \
+       addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD;                     \
+       xfer(n, hdlr)
+
+#define CRITICAL_EXCEPTION(n, label, hdlr)                     \
+       START_EXCEPTION(n, label);                              \
+       CRITICAL_EXCEPTION_PROLOG;                              \
+       addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD;                     \
+       EXC_XFER_TEMPLATE(hdlr, n+2, (MSR_KERNEL & ~(MSR_ME|MSR_DE|MSR_CE)), \
+                         NOCOPY, crit_transfer_to_handler,     \
+                         ret_from_crit_exc)
+
+#define EXC_XFER_TEMPLATE(hdlr, trap, msr, copyee, tfer, ret)  \
+       li      r10,trap;                                       \
+       stw     r10,_TRAP(r11);                                 \
+       lis     r10,msr@h;                                      \
+       ori     r10,r10,msr@l;                                  \
+       copyee(r10, r9);                                        \
+       bl      tfer;                                           \
+       .long   hdlr;                                           \
+       .long   ret
+
+#define COPY_EE(d, s)          rlwimi d,s,0,16,16
+#define NOCOPY(d, s)
+
+#define EXC_XFER_STD(n, hdlr)          \
+       EXC_XFER_TEMPLATE(hdlr, n, MSR_KERNEL, NOCOPY, transfer_to_handler_full, \
+                         ret_from_except_full)
+
+#define EXC_XFER_LITE(n, hdlr)         \
+       EXC_XFER_TEMPLATE(hdlr, n+1, MSR_KERNEL, NOCOPY, transfer_to_handler, \
+                         ret_from_except)
+
+#define EXC_XFER_EE(n, hdlr)           \
+       EXC_XFER_TEMPLATE(hdlr, n, MSR_KERNEL, COPY_EE, transfer_to_handler_full, \
+                         ret_from_except_full)
+
+#define EXC_XFER_EE_LITE(n, hdlr)      \
+       EXC_XFER_TEMPLATE(hdlr, n+1, MSR_KERNEL, COPY_EE, transfer_to_handler, \
+                         ret_from_except)
+
+
+/*
+ * 0x0100 - Critical Interrupt Exception
+ */
+       CRITICAL_EXCEPTION(0x0100, CriticalInterrupt, unknown_exception)
+
+/*
+ * 0x0200 - Machine Check Exception
+ */
+       CRITICAL_EXCEPTION(0x0200, MachineCheck, machine_check_exception)
+
+/*
+ * 0x0300 - Data Storage Exception
+ * This happens for just a few reasons.  U0 set (but we don't do that),
+ * or zone protection fault (user violation, write to protected page).
+ * If this is just an update of modified status, we do that quickly
+ * and exit.  Otherwise, we call heavywight functions to do the work.
+ */
+       START_EXCEPTION(0x0300, DataStorage)
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH0, r10 /* Save some working registers */
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH1, r11
+#ifdef CONFIG_403GCX
+       stw     r12, 0(r0)
+       stw     r9, 4(r0)
+       mfcr    r11
+       mfspr   r12, SPRN_PID
+       stw     r11, 8(r0)
+       stw     r12, 12(r0)
+#else
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH3, r12
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH4, r9
+       mfcr    r11
+       mfspr   r12, SPRN_PID
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH6, r11
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH5, r12
+#endif
+
+       /* First, check if it was a zone fault (which means a user
+       * tried to access a kernel or read-protected page - always
+       * a SEGV).  All other faults here must be stores, so no
+       * need to check ESR_DST as well. */
+       mfspr   r10, SPRN_ESR
+       andis.  r10, r10, ESR_DIZ@h
+       bne     2f
+
+       mfspr   r10, SPRN_DEAR          /* Get faulting address */
+
+       /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
+        * kernel page tables.
+        */
+       lis     r11, PAGE_OFFSET@h
+       cmplw   r10, r11
+       blt+    3f
+       lis     r11, swapper_pg_dir@h
+       ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
+       li      r9, 0
+       mtspr   SPRN_PID, r9            /* TLB will have 0 TID */
+       b       4f
+
+       /* Get the PGD for the current thread.
+        */
+3:
+       mfspr   r11,SPRN_SPRG_THREAD
+       lwz     r11,PGDIR(r11)
+4:
+       tophys(r11, r11)
+       rlwimi  r11, r10, 12, 20, 29    /* Create L1 (pgdir/pmd) address */
+       lwz     r11, 0(r11)             /* Get L1 entry */
+       rlwinm. r12, r11, 0, 0, 19      /* Extract L2 (pte) base address */
+       beq     2f                      /* Bail if no table */
+
+       rlwimi  r12, r10, 22, 20, 29    /* Compute PTE address */
+       lwz     r11, 0(r12)             /* Get Linux PTE */
+
+       andi.   r9, r11, _PAGE_RW       /* Is it writeable? */
+       beq     2f                      /* Bail if not */
+
+       /* Update 'changed'.
+       */
+       ori     r11, r11, _PAGE_DIRTY|_PAGE_ACCESSED|_PAGE_HWWRITE
+       stw     r11, 0(r12)             /* Update Linux page table */
+
+       /* Most of the Linux PTE is ready to load into the TLB LO.
+        * We set ZSEL, where only the LS-bit determines user access.
+        * We set execute, because we don't have the granularity to
+        * properly set this at the page level (Linux problem).
+        * If shared is set, we cause a zero PID->TID load.
+        * Many of these bits are software only.  Bits we don't set
+        * here we (properly should) assume have the appropriate value.
+        */
+       li      r12, 0x0ce2
+       andc    r11, r11, r12           /* Make sure 20, 21 are zero */
+
+       /* find the TLB index that caused the fault.  It has to be here.
+       */
+       tlbsx   r9, 0, r10
+
+       tlbwe   r11, r9, TLB_DATA               /* Load TLB LO */
+
+       /* Done...restore registers and get out of here.
+       */
+#ifdef CONFIG_403GCX
+       lwz     r12, 12(r0)
+       lwz     r11, 8(r0)
+       mtspr   SPRN_PID, r12
+       mtcr    r11
+       lwz     r9, 4(r0)
+       lwz     r12, 0(r0)
+#else
+       mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH5
+       mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH6
+       mtspr   SPRN_PID, r12
+       mtcr    r11
+       mfspr   r9, SPRN_SPRG_SCRATCH4
+       mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH3
+#endif
+       mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
+       mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
+       PPC405_ERR77_SYNC
+       rfi                     /* Should sync shadow TLBs */
+       b       .               /* prevent prefetch past rfi */
+
+2:
+       /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
+        * and call the heavyweights to help us out.
+        */
+#ifdef CONFIG_403GCX
+       lwz     r12, 12(r0)
+       lwz     r11, 8(r0)
+       mtspr   SPRN_PID, r12
+       mtcr    r11
+       lwz     r9, 4(r0)
+       lwz     r12, 0(r0)
+#else
+       mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH5
+       mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH6
+       mtspr   SPRN_PID, r12
+       mtcr    r11
+       mfspr   r9, SPRN_SPRG_SCRATCH4
+       mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH3
+#endif
+       mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
+       mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
+       b       DataAccess
+
+/*
+ * 0x0400 - Instruction Storage Exception
+ * This is caused by a fetch from non-execute or guarded pages.
+ */
+       START_EXCEPTION(0x0400, InstructionAccess)
+       NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
+       mr      r4,r12                  /* Pass SRR0 as arg2 */
+       li      r5,0                    /* Pass zero as arg3 */
+       EXC_XFER_LITE(0x400, handle_page_fault)
+
+/* 0x0500 - External Interrupt Exception */
+       EXCEPTION(0x0500, HardwareInterrupt, do_IRQ, EXC_XFER_LITE)
+
+/* 0x0600 - Alignment Exception */
+       START_EXCEPTION(0x0600, Alignment)
+       NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
+       mfspr   r4,SPRN_DEAR            /* Grab the DEAR and save it */
+       stw     r4,_DEAR(r11)
+       addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
+       EXC_XFER_EE(0x600, alignment_exception)
+
+/* 0x0700 - Program Exception */
+       START_EXCEPTION(0x0700, ProgramCheck)
+       NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
+       mfspr   r4,SPRN_ESR             /* Grab the ESR and save it */
+       stw     r4,_ESR(r11)
+       addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
+       EXC_XFER_STD(0x700, program_check_exception)
+
+       EXCEPTION(0x0800, Trap_08, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
+       EXCEPTION(0x0900, Trap_09, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
+       EXCEPTION(0x0A00, Trap_0A, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
+       EXCEPTION(0x0B00, Trap_0B, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
+
+/* 0x0C00 - System Call Exception */
+       START_EXCEPTION(0x0C00, SystemCall)
+       NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
+       EXC_XFER_EE_LITE(0xc00, DoSyscall)
+
+       EXCEPTION(0x0D00, Trap_0D, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
+       EXCEPTION(0x0E00, Trap_0E, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
+       EXCEPTION(0x0F00, Trap_0F, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
+
+/* 0x1000 - Programmable Interval Timer (PIT) Exception */
+       . = 0x1000
+       b Decrementer
+
+/* 0x1010 - Fixed Interval Timer (FIT) Exception
+*/
+       . = 0x1010
+       b FITException
+
+/* 0x1020 - Watchdog Timer (WDT) Exception
+*/
+       . = 0x1020
+       b WDTException
+
+/* 0x1100 - Data TLB Miss Exception
+ * As the name implies, translation is not in the MMU, so search the
+ * page tables and fix it.  The only purpose of this function is to
+ * load TLB entries from the page table if they exist.
+ */
+       START_EXCEPTION(0x1100, DTLBMiss)
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH0, r10 /* Save some working registers */
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH1, r11
+#ifdef CONFIG_403GCX
+       stw     r12, 0(r0)
+       stw     r9, 4(r0)
+       mfcr    r11
+       mfspr   r12, SPRN_PID
+       stw     r11, 8(r0)
+       stw     r12, 12(r0)
+#else
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH3, r12
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH4, r9
+       mfcr    r11
+       mfspr   r12, SPRN_PID
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH6, r11
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH5, r12
+#endif
+       mfspr   r10, SPRN_DEAR          /* Get faulting address */
+
+       /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
+        * kernel page tables.
+        */
+       lis     r11, PAGE_OFFSET@h
+       cmplw   r10, r11
+       blt+    3f
+       lis     r11, swapper_pg_dir@h
+       ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
+       li      r9, 0
+       mtspr   SPRN_PID, r9            /* TLB will have 0 TID */
+       b       4f
+
+       /* Get the PGD for the current thread.
+        */
+3:
+       mfspr   r11,SPRN_SPRG_THREAD
+       lwz     r11,PGDIR(r11)
+4:
+       tophys(r11, r11)
+       rlwimi  r11, r10, 12, 20, 29    /* Create L1 (pgdir/pmd) address */
+       lwz     r12, 0(r11)             /* Get L1 entry */
+       andi.   r9, r12, _PMD_PRESENT   /* Check if it points to a PTE page */
+       beq     2f                      /* Bail if no table */
+
+       rlwimi  r12, r10, 22, 20, 29    /* Compute PTE address */
+       lwz     r11, 0(r12)             /* Get Linux PTE */
+       andi.   r9, r11, _PAGE_PRESENT
+       beq     5f
+
+       ori     r11, r11, _PAGE_ACCESSED
+       stw     r11, 0(r12)
+
+       /* Create TLB tag.  This is the faulting address plus a static
+        * set of bits.  These are size, valid, E, U0.
+       */
+       li      r12, 0x00c0
+       rlwimi  r10, r12, 0, 20, 31
+
+       b       finish_tlb_load
+
+2:     /* Check for possible large-page pmd entry */
+       rlwinm. r9, r12, 2, 22, 24
+       beq     5f
+
+       /* Create TLB tag.  This is the faulting address, plus a static
+        * set of bits (valid, E, U0) plus the size from the PMD.
+        */
+       ori     r9, r9, 0x40
+       rlwimi  r10, r9, 0, 20, 31
+       mr      r11, r12
+
+       b       finish_tlb_load
+
+5:
+       /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
+        * and call the heavyweights to help us out.
+        */
+#ifdef CONFIG_403GCX
+       lwz     r12, 12(r0)
+       lwz     r11, 8(r0)
+       mtspr   SPRN_PID, r12
+       mtcr    r11
+       lwz     r9, 4(r0)
+       lwz     r12, 0(r0)
+#else
+       mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH5
+       mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH6
+       mtspr   SPRN_PID, r12
+       mtcr    r11
+       mfspr   r9, SPRN_SPRG_SCRATCH4
+       mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH3
+#endif
+       mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
+       mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
+       b       DataAccess
+
+/* 0x1200 - Instruction TLB Miss Exception
+ * Nearly the same as above, except we get our information from different
+ * registers and bailout to a different point.
+ */
+       START_EXCEPTION(0x1200, ITLBMiss)
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH0, r10  /* Save some working registers */
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH1, r11
+#ifdef CONFIG_403GCX
+       stw     r12, 0(r0)
+       stw     r9, 4(r0)
+       mfcr    r11
+       mfspr   r12, SPRN_PID
+       stw     r11, 8(r0)
+       stw     r12, 12(r0)
+#else
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH3, r12
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH4, r9
+       mfcr    r11
+       mfspr   r12, SPRN_PID
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH6, r11
+       mtspr   SPRN_SPRG_SCRATCH5, r12
+#endif
+       mfspr   r10, SPRN_SRR0          /* Get faulting address */
+
+       /* If we are faulting a kernel address, we have to use the
+        * kernel page tables.
+        */
+       lis     r11, PAGE_OFFSET@h
+       cmplw   r10, r11
+       blt+    3f
+       lis     r11, swapper_pg_dir@h
+       ori     r11, r11, swapper_pg_dir@l
+       li      r9, 0
+       mtspr   SPRN_PID, r9            /* TLB will have 0 TID */
+       b       4f
+
+       /* Get the PGD for the current thread.
+        */
+3:
+       mfspr   r11,SPRN_SPRG_THREAD
+       lwz     r11,PGDIR(r11)
+4:
+       tophys(r11, r11)
+       rlwimi  r11, r10, 12, 20, 29    /* Create L1 (pgdir/pmd) address */
+       lwz     r12, 0(r11)             /* Get L1 entry */
+       andi.   r9, r12, _PMD_PRESENT   /* Check if it points to a PTE page */
+       beq     2f                      /* Bail if no table */
+
+       rlwimi  r12, r10, 22, 20, 29    /* Compute PTE address */
+       lwz     r11, 0(r12)             /* Get Linux PTE */
+       andi.   r9, r11, _PAGE_PRESENT
+       beq     5f
+
+       ori     r11, r11, _PAGE_ACCESSED
+       stw     r11, 0(r12)
+
+       /* Create TLB tag.  This is the faulting address plus a static
+        * set of bits.  These are size, valid, E, U0.
+       */
+       li      r12, 0x00c0
+       rlwimi  r10, r12, 0, 20, 31
+
+       b       finish_tlb_load
+
+2:     /* Check for possible large-page pmd entry */
+       rlwinm. r9, r12, 2, 22, 24
+       beq     5f
+
+       /* Create TLB tag.  This is the faulting address, plus a static
+        * set of bits (valid, E, U0) plus the size from the PMD.
+        */
+       ori     r9, r9, 0x40
+       rlwimi  r10, r9, 0, 20, 31
+       mr      r11, r12
+
+       b       finish_tlb_load
+
+5:
+       /* The bailout.  Restore registers to pre-exception conditions
+        * and call the heavyweights to help us out.
+        */
+#ifdef CONFIG_403GCX
+       lwz     r12, 12(r0)
+       lwz     r11, 8(r0)
+       mtspr   SPRN_PID, r12
+       mtcr    r11
+       lwz     r9, 4(r0)
+       lwz     r12, 0(r0)
+#else
+       mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH5
+       mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH6
+       mtspr   SPRN_PID, r12
+       mtcr    r11
+       mfspr   r9, SPRN_SPRG_SCRATCH4
+       mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH3
+#endif
+       mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
+       mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
+       b       InstructionAccess
+
+       EXCEPTION(0x1300, Trap_13, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
+       EXCEPTION(0x1400, Trap_14, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
+       EXCEPTION(0x1500, Trap_15, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
+       EXCEPTION(0x1600, Trap_16, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
+#ifdef CONFIG_IBM405_ERR51
+       /* 405GP errata 51 */
+       START_EXCEPTION(0x1700, Trap_17)
+       b DTLBMiss
+#else
+       EXCEPTION(0x1700, Trap_17, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
+#endif
+       EXCEPTION(0x1800, Trap_18, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
+       EXCEPTION(0x1900, Trap_19, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
+       EXCEPTION(0x1A00, Trap_1A, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
+       EXCEPTION(0x1B00, Trap_1B, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
+       EXCEPTION(0x1C00, Trap_1C, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
+       EXCEPTION(0x1D00, Trap_1D, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
+       EXCEPTION(0x1E00, Trap_1E, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
+       EXCEPTION(0x1F00, Trap_1F, unknown_exception, EXC_XFER_EE)
+
+/* Check for a single step debug exception while in an exception
+ * handler before state has been saved.  This is to catch the case
+ * where an instruction that we are trying to single step causes
+ * an exception (eg ITLB/DTLB miss) and thus the first instruction of
+ * the exception handler generates a single step debug exception.
+ *
+ * If we get a debug trap on the first instruction of an exception handler,
+ * we reset the MSR_DE in the _exception handler's_ MSR (the debug trap is
+ * a critical exception, so we are using SPRN_CSRR1 to manipulate the MSR).
+ * The exception handler was handling a non-critical interrupt, so it will
+ * save (and later restore) the MSR via SPRN_SRR1, which will still have
+ * the MSR_DE bit set.
+ */
+       /* 0x2000 - Debug Exception */
+       START_EXCEPTION(0x2000, DebugTrap)
+       CRITICAL_EXCEPTION_PROLOG
+
+       /*
+        * If this is a single step or branch-taken exception in an
+        * exception entry sequence, it was probably meant to apply to
+        * the code where the exception occurred (since exception entry
+        * doesn't turn off DE automatically).  We simulate the effect
+        * of turning off DE on entry to an exception handler by turning
+        * off DE in the SRR3 value and clearing the debug status.
+        */
+       mfspr   r10,SPRN_DBSR           /* check single-step/branch taken */
+       andis.  r10,r10,DBSR_IC@h
+       beq+    2f
+
+       andi.   r10,r9,MSR_IR|MSR_PR    /* check supervisor + MMU off */
+       beq     1f                      /* branch and fix it up */
+
+       mfspr   r10,SPRN_SRR2           /* Faulting instruction address */
+       cmplwi  r10,0x2100
+       bgt+    2f                      /* address above exception vectors */
+
+       /* here it looks like we got an inappropriate debug exception. */
+1:     rlwinm  r9,r9,0,~MSR_DE         /* clear DE in the SRR3 value */
+       lis     r10,DBSR_IC@h           /* clear the IC event */
+       mtspr   SPRN_DBSR,r10
+       /* restore state and get out */
+       lwz     r10,_CCR(r11)
+       lwz     r0,GPR0(r11)
+       lwz     r1,GPR1(r11)
+       mtcrf   0x80,r10
+       mtspr   SPRN_SRR2,r12
+       mtspr   SPRN_SRR3,r9
+       lwz     r9,GPR9(r11)
+       lwz     r12,GPR12(r11)
+       lwz     r10,crit_r10@l(0)
+       lwz     r11,crit_r11@l(0)
+       PPC405_ERR77_SYNC
+       rfci
+       b       .
+
+       /* continue normal handling for a critical exception... */
+2:     mfspr   r4,SPRN_DBSR
+       addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
+       EXC_XFER_TEMPLATE(DebugException, 0x2002, \
+               (MSR_KERNEL & ~(MSR_ME|MSR_DE|MSR_CE)), \
+               NOCOPY, crit_transfer_to_handler, ret_from_crit_exc)
+
+       /* Programmable Interval Timer (PIT) Exception. (from 0x1000) */
+Decrementer:
+       NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
+       lis     r0,TSR_PIS@h
+       mtspr   SPRN_TSR,r0             /* Clear the PIT exception */
+       addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD
+       EXC_XFER_LITE(0x1000, timer_interrupt)
+
+       /* Fixed Interval Timer (FIT) Exception. (from 0x1010) */
+FITException:
+       NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
+       addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD;
+       EXC_XFER_EE(0x1010, unknown_exception)
+
+       /* Watchdog Timer (WDT) Exception. (from 0x1020) */
+WDTException:
+       CRITICAL_EXCEPTION_PROLOG;
+       addi    r3,r1,STACK_FRAME_OVERHEAD;
+       EXC_XFER_TEMPLATE(WatchdogException, 0x1020+2,
+                         (MSR_KERNEL & ~(MSR_ME|MSR_DE|MSR_CE)),
+                         NOCOPY, crit_transfer_to_handler,
+                         ret_from_crit_exc)
+
+/*
+ * The other Data TLB exceptions bail out to this point
+ * if they can't resolve the lightweight TLB fault.
+ */
+DataAccess:
+       NORMAL_EXCEPTION_PROLOG
+       mfspr   r5,SPRN_ESR             /* Grab the ESR, save it, pass arg3 */
+       stw     r5,_ESR(r11)
+       mfspr   r4,SPRN_DEAR            /* Grab the DEAR, save it, pass arg2 */
+       EXC_XFER_LITE(0x300, handle_page_fault)
+
+/* Other PowerPC processors, namely those derived from the 6xx-series
+ * have vectors from 0x2100 through 0x2F00 defined, but marked as reserved.
+ * However, for the 4xx-series processors these are neither defined nor
+ * reserved.
+ */
+
+       /* Damn, I came up one instruction too many to fit into the
+        * exception space :-).  Both the instruction and data TLB
+        * miss get to this point to load the TLB.
+        *      r10 - TLB_TAG value
+        *      r11 - Linux PTE
+        *      r12, r9 - available to use
+        *      PID - loaded with proper value when we get here
+        *      Upon exit, we reload everything and RFI.
+        * Actually, it will fit now, but oh well.....a common place
+        * to load the TLB.
+        */
+tlb_4xx_index:
+       .long   0
+finish_tlb_load:
+       /* load the next available TLB index.
+       */
+       lwz     r9, tlb_4xx_index@l(0)
+       addi    r9, r9, 1
+       andi.   r9, r9, (PPC40X_TLB_SIZE-1)
+       stw     r9, tlb_4xx_index@l(0)
+
+6:
+       /*
+        * Clear out the software-only bits in the PTE to generate the
+        * TLB_DATA value.  These are the bottom 2 bits of the RPM, the
+        * top 3 bits of the zone field, and M.
+        */
+       li      r12, 0x0ce2
+       andc    r11, r11, r12
+
+       tlbwe   r11, r9, TLB_DATA               /* Load TLB LO */
+       tlbwe   r10, r9, TLB_TAG                /* Load TLB HI */
+
+       /* Done...restore registers and get out of here.
+       */
+#ifdef CONFIG_403GCX
+       lwz     r12, 12(r0)
+       lwz     r11, 8(r0)
+       mtspr   SPRN_PID, r12
+       mtcr    r11
+       lwz     r9, 4(r0)
+       lwz     r12, 0(r0)
+#else
+       mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH5
+       mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH6
+       mtspr   SPRN_PID, r12
+       mtcr    r11
+       mfspr   r9, SPRN_SPRG_SCRATCH4
+       mfspr   r12, SPRN_SPRG_SCRATCH3
+#endif
+       mfspr   r11, SPRN_SPRG_SCRATCH1
+       mfspr   r10, SPRN_SPRG_SCRATCH0
+       PPC405_ERR77_SYNC
+       rfi                     /* Should sync shadow TLBs */
+       b       .               /* prevent prefetch past rfi */
+
+/* This is where the main kernel code starts.
+ */
+start_here:
+
+       /* ptr to current */
+       lis     r2,init_task@h
+       ori     r2,r2,init_task@l
+
+       /* ptr to phys current thread */
+       tophys(r4,r2)
+       addi    r4,r4,THREAD    /* init task's THREAD */
+       mtspr   SPRN_SPRG_THREAD,r4
+
+       /* stack */
+       lis     r1,init_thread_union@ha
+       addi    r1,r1,init_thread_union@l
+       li      r0,0
+       stwu    r0,THREAD_SIZE-STACK_FRAME_OVERHEAD(r1)
+
+       bl      early_init      /* We have to do this with MMU on */
+
+/*
+ * Decide what sort of machine this is and initialize the MMU.
+ */
+       li      r3,0
+       mr      r4,r31
+       bl      machine_init
+       bl      MMU_init
+
+/* Go back to running unmapped so we can load up new values
+ * and change to using our exception vectors.
+ * On the 4xx, all we have to do is invalidate the TLB to clear
+ * the old 16M byte TLB mappings.
+ */
+       lis     r4,2f@h
+       ori     r4,r4,2f@l
+       tophys(r4,r4)
+       lis     r3,(MSR_KERNEL & ~(MSR_IR|MSR_DR))@h
+       ori     r3,r3,(MSR_KERNEL & ~(MSR_IR|MSR_DR))@l
+       mtspr   SPRN_SRR0,r4
+       mtspr   SPRN_SRR1,r3
+       rfi
+       b       .               /* prevent prefetch past rfi */
+
+/* Load up the kernel context */
+2:
+       sync                    /* Flush to memory before changing TLB */
+       tlbia
+       isync                   /* Flush shadow TLBs */
+
+       /* set up the PTE pointers for the Abatron bdiGDB.
+       */
+       lis     r6, swapper_pg_dir@h
+       ori     r6, r6, swapper_pg_dir@l
+       lis     r5, abatron_pteptrs@h
+       ori     r5, r5, abatron_pteptrs@l
+       stw     r5, 0xf0(r0)    /* Must match your Abatron config file */
+       tophys(r5,r5)
+       stw     r6, 0(r5)
+
+/* Now turn on the MMU for real! */
+       lis     r4,MSR_KERNEL@h
+       ori     r4,r4,MSR_KERNEL@l
+       lis     r3,start_kernel@h
+       ori     r3,r3,start_kernel@l
+       mtspr   SPRN_SRR0,r3
+       mtspr   SPRN_SRR1,r4
+       rfi                     /* enable MMU and jump to start_kernel */
+       b       .               /* prevent prefetch past rfi */
+
+/* Set up the initial MMU state so we can do the first level of
+ * kernel initialization.  This maps the first 16 MBytes of memory 1:1
+ * virtual to physical and more importantly sets the cache mode.
+ */
+initial_mmu:
+       tlbia                   /* Invalidate all TLB entries */
+       isync
+
+       /* We should still be executing code at physical address 0x0000xxxx
+        * at this point. However, start_here is at virtual address
+        * 0xC000xxxx. So, set up a TLB mapping to cover this once
+        * translation is enabled.
+        */
+
+       lis     r3,KERNELBASE@h         /* Load the kernel virtual address */
+       ori     r3,r3,KERNELBASE@l
+       tophys(r4,r3)                   /* Load the kernel physical address */
+
+       iccci   r0,r3                   /* Invalidate the i-cache before use */
+
+       /* Load the kernel PID.
+       */
+       li      r0,0
+       mtspr   SPRN_PID,r0
+       sync
+
+       /* Configure and load one entry into TLB slots 63 */
+       clrrwi  r4,r4,10                /* Mask off the real page number */
+       ori     r4,r4,(TLB_WR | TLB_EX) /* Set the write and execute bits */
+
+       clrrwi  r3,r3,10                /* Mask off the effective page number */
+       ori     r3,r3,(TLB_VALID | TLB_PAGESZ(PAGESZ_16M))
+
+        li      r0,63                    /* TLB slot 63 */
+
+       tlbwe   r4,r0,TLB_DATA          /* Load the data portion of the entry */
+       tlbwe   r3,r0,TLB_TAG           /* Load the tag portion of the entry */
+
+       isync
+
+       /* Establish the exception vector base
+       */
+       lis     r4,KERNELBASE@h         /* EVPR only uses the high 16-bits */
+       tophys(r0,r4)                   /* Use the physical address */
+       mtspr   SPRN_EVPR,r0
+
+       blr
+
+_GLOBAL(abort)
+        mfspr   r13,SPRN_DBCR0
+        oris    r13,r13,DBCR0_RST_SYSTEM@h
+        mtspr   SPRN_DBCR0,r13
+
+_GLOBAL(set_context)
+
+#ifdef CONFIG_BDI_SWITCH
+       /* Context switch the PTE pointer for the Abatron BDI2000.
+        * The PGDIR is the second parameter.
+        */
+       lis     r5, KERNELBASE@h
+       lwz     r5, 0xf0(r5)
+       stw     r4, 0x4(r5)
+#endif
+       sync
+       mtspr   SPRN_PID,r3
+       isync                           /* Need an isync to flush shadow */
+                                       /* TLBs after changing PID */
+       blr
+
+/* We put a few things here that have to be page-aligned. This stuff
+ * goes at the beginning of the data segment, which is page-aligned.
+ */
+       .data
+       .align  12
+       .globl  sdata
+sdata:
+       .globl  empty_zero_page
+empty_zero_page:
+       .space  4096
+       .globl  swapper_pg_dir
+swapper_pg_dir:
+       .space  PGD_TABLE_SIZE
+
+/* Room for two PTE pointers, usually the kernel and current user pointers
+ * to their respective root page table.
+ */
+abatron_pteptrs:
+       .space  8