Kernel/arch/armv7/start.S

   1
   2 #include "include/assembly.h"
   3 #include "include/options.h"
   4
   5 @
   6 @ Exception defs taken from ARM DDI 0406B
   7 @
   8 .section .init
   9 interrupt_vector_table:
  10 ivt_reset:      b _start        @ 0x00 Reset
  11 ivt_undef:      b .             @ 0x04 #UD
  12 ivt_svc:        b SVC_Handler   @ 0x08 SVC (used to be called SWI)
  13 ivt_prefetch:   b PrefetchAbort @ 0x0C Prefetch abort
  14 ivt_data:       b DataAbort     @ 0x10 Data abort
  15 ivt_unused:     b .             @ 0x14 Not Used
  16 ivt_irq:        b IRQHandler    @ 0x18 IRQ
  17 ivt_fiq:        b .             @ 0x1C FIQ (Fast interrupt)
  18
  19 .globl _start
  20 _start:
  21         ldr r2, =UART0_PADDR
  22         mov r1, #'A'
  23         str r1, [r2]
  24
  25         ldr r0, =kernel_table0-KERNEL_BASE
  26         mcr p15, 0, r0, c2, c0, 1       @ Set TTBR1 to r0
  27         mcr p15, 0, r0, c2, c0, 0       @ Set TTBR0 to r0 too (for identity)
  28
  29         mov r1, #'c'
  30         str r1, [r2]
  31
  32         mov r0, #1
  33         mcr p15, 0, r0, c2, c0, 2       @ Set TTCR to 1 (50/50 split)
  34
  35         mov r1, #'e'
  36         str r1, [r2]
  37
  38         mov r0, #3
  39         mcr p15, 0, r0, c3, c0, 0       @ Set Domain 0 to Manager
  40
  41         mov r1, #'s'
  42         str r1, [r2]
  43
  44         @ Enable VMSA
  45         mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0
  46         orr r0, r0, #1
  47         orr r0, r0, #1 << 23
  48         mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0
  49
  50         ldr r2, =0xF1000000
  51         mov r1, #'s'
  52         str r1, [r2]
  53
  54         @ Enable access faults on domains 0 & 1
  55         mov r0, #0x55   @ 01010101b
  56         mcr p15, 0, r0, c3, c0, 0
  57
  58         mov r1, #'2'
  59         str r1, [r2]
  60
  61         @
  62         @ Check for security extensions
  63         @
  64         mrc p15, 0, r0, c0, c1, 1
  65         and r0, #0xF0
  66         @ - Present
  67         ldrne r0,=KERNEL_BASE
  68         mcrne p15, 0, r0, c12, c0, 0    @ Set the VBAR (brings exceptions into high memory)
  69         @ - Absent
  70         mrceq p15, 0, r0, c1, c0, 0     @ Set SCTLR.V
  71         orreq r0, #0x2000
  72         mcreq p15, 0, r0, c1, c0, 0
  73
  74         mov r1, #'-'
  75         str r1, [r2]
  76
  77         @ Prepare for interrupts
  78         cps #18 @ IRQ Mode
  79         ldr sp, =irqstack+0x1000        @ Set up stack
  80         cps #23 @ Abort Mode
  81         ldr sp, =abortstack+0x1000
  82         cps #19
  83
  84         mov r1, #'a'
  85         str r1, [r2]
  86         mov r1, #'r'
  87         str r1, [r2]
  88         mov r1, #'m'
  89         str r1, [r2]
  90
  91         ldr sp, =0x80000000-4   @ Set up stack (top of user range)
  92         ldr r0, =kmain
  93         mov pc, r0
  94 1:      b 1b    @ Infinite loop
  95 _ptr_kmain:
  96         .long kmain
  97
  98 .comm irqstack, 0x1000  @ ; 4KiB Stack
  99 .comm abortstack, 0x1000        @ ; 4KiB Stack
 100
 101 .extern SyscallHandler
 102 SVC_Handler:
 103 @       sub lr, #4
 104         srsdb sp!, #19  @ Save state to stack
 105         cpsie ifa, #19  @ Ensure we're in supervisor with interrupts enabled (should already be there)
 106         push {r0-r12}
 107
 108         ldr r4, [lr,#-4]
 109         mvn r5, #0xFF000000
 110         and r4, r5
 111
 112         tst r4, #0x1000
 113         bne .arm_specifics
 114
 115         push {r4}
 116
 117         mov r0, sp
 118         ldr r4, =SyscallHandler
 119         blx r4
 120
 121 @       ldr r0, =csSyscallPrintRetAddr
 122 @       ldr r1, [sp,#9*4+5*4]
 123 @       ldr r4, =Log
 124 @       blx r4
 125
 126         pop {r2}        @ errno
 127         pop {r0,r1}     @ Ret/RetHi
 128         add sp, #2*4    @ Saved r2/r3
 129
 130         pop {r4-r12}
 131         rfeia sp!       @ Pop state (actually RFEFD)
 132 .arm_specifics:
 133         and r4, #0xFF
 134         mov r0, r4      @ Number
 135         mov r1, sp      @ Arguments
 136
 137         ldr r4, =ARMv7_int_HandleSyscalls
 138         blx r4
 139
 140         add sp, #4*4
 141         pop {r4-r12}
 142         rfeia sp!
 143
 144
 145 .globl gpIRQHandler
 146 gpIRQHandler:   .long   0
 147 IRQ_saved_sp:   .long   0
 148 IRQ_saved_lr:   .long   0
 149 .globl IRQHandler
 150 IRQHandler:
 151         sub lr, #4      @ Adjust LR to the correct value
 152         srsdb sp!, #19  @ Switch to supervisor mode (DDI0406B D1.6.5) (actually SRSFD)
 153         cps #19
 154
 155         PUSH_GPRS
 156
 157 @       ldr r0, =csIRQ_Tag
 158 @       ldr r1, =csIRQ_Fmt
 159 @       ldr r4, =Log_Debug
 160 @       blx r4
 161
 162         @ Call the registered handler
 163         ldr r0, gpIRQHandler
 164         blx r0
 165
 166         @ Restore CPU state
 167         POP_GPRS
 168         cpsie i
 169         rfeia sp!       @ Pop state (actually RFEFD)
 170         bx lr
 171
 172 .globl DataAbort
 173 DataAbort:
 174         sub lr, #8      @ Adjust LR to the correct value
 175         srsdb sp!, #23  @ Switch to supervisor mode (DDI0406B D1.6.5) (actually SRSFD)
 176 @       cpsid ifa, #19
 177         PUSH_GPRS
 178
 179         mov r3, #0      @ not a prefetch abort
 180         mrc p15, 0, r2, c5, c0, 0       @ Read DFSR (Data Fault Status Register) to R2
 181         mrc p15, 0, r1, c6, c0, 0       @ Read DFAR (Data Fault Address Register) into R1
 182         mov r0, lr      @ PC
 183         ldr r4, =MM_PageFault
 184         blx r4
 185
 186         POP_GPRS
 187         rfeia sp!       @ Pop state (actually RFEFD)
 188
 189 .globl PrefetchAbort
 190 PrefetchAbort:
 191         sub lr, #4      @ Adjust LR to the correct value
 192 @       srsdb sp!, #19  @ Switch to supervisor mode (DDI0406B D1.6.5) (actually SRSFD)
 193 @       cpsid ifa, #19
 194 @       PUSH_GPRS
 195
 196         ldr r0, =csAbort_Tag
 197         ldr r1, =csPrefetchAbort_Fmt
 198         mov r2, lr
 199         mrc p15, 0, r3, c5, c0, 0       @ Read IFSR (Instruction Fault Address Register) into R3
 200         ldr r4, =Log_Error
 201         blx r4
 202         b .
 203
 204 .section .rodata
 205 csIRQ_Tag:
 206 csAbort_Tag:
 207         .asciz "ARMv7"
 208 csIRQ_Fmt:
 209         .asciz "IRQ"
 210 csDataAbort_Fmt:
 211         .asciz "Data Abort - %p accessed %p, DFSR=%x Unk:%x Unk:%x"
 212 csPrefetchAbort_Fmt:
 213         .asciz "Prefetch Abort at %p, IFSR=%x"
 214 csSyscallPrintRetAddr:
 215         .asciz "Syscall ret to %p"
 216
 217 .section .padata
 218 .globl kernel_table0
 219
 220 kernel_table0:
 221         .long 0x00000402        @ Identity map the first 1 MiB
 222         .rept 0x7FC - 1
 223                 .long 0
 224         .endr
 225         .long user_table1_map + 0x000 - KERNEL_BASE + 1 @ 0x7FC00000
 226         .long user_table1_map + 0x400 - KERNEL_BASE + 1 @ 0x7FD00000
 227         .long user_table1_map + 0x800 - KERNEL_BASE + 1 @ KStacks
 228         .long user_table1_map + 0xC00 - KERNEL_BASE + 1
 229         @ 0x80000000 - User/Kernel split
 230         .long 0x00000402        @ Map first 4 MiB to 2GiB (KRW only)
 231         .long 0x00100402        @
 232         .long 0x00200402        @
 233         .long 0x00300402        @
 234         .rept 0xF00 - 0x800 - 4
 235                 .long 0
 236         .endr
 237 #if PCI_PADDR
 238         .long PCI_PADDR +  0*(1 << 20) + 0x402  @ Map PCI config space
 239         .long PCI_PADDR +  1*(1 << 20) + 0x402
 240         .long PCI_PADDR +  2*(1 << 20) + 0x402
 241         .long PCI_PADDR +  3*(1 << 20) + 0x402
 242         .long PCI_PADDR +  4*(1 << 20) + 0x402
 243         .long PCI_PADDR +  5*(1 << 20) + 0x402
 244         .long PCI_PADDR +  6*(1 << 20) + 0x402
 245         .long PCI_PADDR +  7*(1 << 20) + 0x402
 246         .long PCI_PADDR +  8*(1 << 20) + 0x402
 247         .long PCI_PADDR +  9*(1 << 20) + 0x402
 248         .long PCI_PADDR + 10*(1 << 20) + 0x402
 249         .long PCI_PADDR + 11*(1 << 20) + 0x402
 250         .long PCI_PADDR + 12*(1 << 20) + 0x402
 251         .long PCI_PADDR + 13*(1 << 20) + 0x402
 252         .long PCI_PADDR + 14*(1 << 20) + 0x402
 253         .long PCI_PADDR + 15*(1 << 20) + 0x402
 254 #else
 255         .rept 16
 256                 .long 0
 257         .endr
 258 #endif
 259         .long hwmap_table_0 + 0x000 - KERNEL_BASE + 1
 260         .long hwmap_table_0 + 0x400 - KERNEL_BASE + 1
 261         .long hwmap_table_0 + 0x800 - KERNEL_BASE + 1
 262         .long hwmap_table_0 + 0xC00 - KERNEL_BASE + 1
 263         .rept 0xFF8 - 0xF00 - 16 - 4
 264                 .long 0
 265         .endr
 266         @ Page fractals
 267         .long kernel_table1_map + 0x000 - KERNEL_BASE + 1
 268         .long kernel_table1_map + 0x400 - KERNEL_BASE + 1
 269         .long kernel_table1_map + 0x800 - KERNEL_BASE + 1
 270         .long kernel_table1_map + 0xC00 - KERNEL_BASE + 1
 271         .long kernel_exception_map + 0x000 - KERNEL_BASE + 1
 272         .long kernel_exception_map + 0x400 - KERNEL_BASE + 1
 273         .long kernel_exception_map + 0x800 - KERNEL_BASE + 1
 274         .long kernel_exception_map + 0xC00 - KERNEL_BASE + 1
 275
 276 @ PID0 user table
 277 .globl user_table1_map
 278 @ User table1 data table (only the first half is needed)
 279 @ - Abused to provide kernel stacks in the unused half of the table
 280 user_table1_map:        @ Size = 4KiB (only 2KiB used)
 281         .rept 0x800/4-1
 282                 .long 0
 283         .endr
 284         .long user_table1_map - KERNEL_BASE + 0x13      @ ...1FF000 = 0x7FDFF000
 285         @ Kernel stack zone
 286         .long kernel_table0 + 0x0000 - KERNEL_BASE + 0x13       @ ...200000 = 0x7FE00000
 287         .long kernel_table0 + 0x1000 - KERNEL_BASE + 0x13       @ ...201000 = 0x7FE01000
 288         .rept (0x800/4)-(MM_KSTACK_SIZE/0x1000)-2
 289                 .long 0
 290         .endr
 291         #if MM_KSTACK_SIZE != 0x2000
 292         #error Kernel stack size not changed in start.S
 293         #endif
 294         .long stack + 0x0000 - KERNEL_BASE + 0x13       @ Kernel Stack
 295         .long stack + 0x1000 - KERNEL_BASE + 0x13       @
 296
 297 .globl kernel_table1_map
 298 kernel_table1_map:      @ Size = 4KiB
 299         .rept (0xF00+16)/4
 300                 .long 0
 301         .endr
 302         .long hwmap_table_0 - KERNEL_BASE + 0x13
 303         .rept 0xFF8/4 - (0xF00+16)/4 - 1
 304                 .long 0
 305         .endr
 306         .long kernel_table1_map - KERNEL_BASE + 0x13
 307         .long kernel_exception_map - KERNEL_BASE + 0x13
 308
 309 @ Hardware mappings
 310 .globl hwmap_table_0
 311 hwmap_table_0:
 312         .long UART0_PADDR + 0x13        @ UART0
 313         .rept 1024 - 1
 314                 .long 0
 315         .endr
 316 .globl kernel_exception_map
 317 kernel_exception_map:
 318         @ Padding
 319         .rept 1024-256
 320                 .long 0
 321         .endr
 322         @ Align to nearly the end
 323         .rept 256-16
 324                 .long   0
 325         .endr
 326         .long 0x212     @ Map first page for exceptions (Kernel RO, Execute)
 327         .rept 16-1-2
 328                 .long 0
 329         .endr
 330         .long gUsertextPhysStart + 0x22 @ User .text (User RO, Kernel RW, because both is COW)
 331         .long 0
 332
 333 .section .padata
 334 stack:
 335         .space MM_KSTACK_SIZE, 0        @ Original kernel stack
 336
 337 // vim: ts=8, ft=armv7
 338