]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/arm/arm/machdep.c
Merge lldb trunk r300422 and resolve conflicts.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / arm / arm / machdep.c
1 /*      $NetBSD: arm32_machdep.c,v 1.44 2004/03/24 15:34:47 atatat Exp $        */
2
3 /*-
4  * Copyright (c) 2004 Olivier Houchard
5  * Copyright (c) 1994-1998 Mark Brinicombe.
6  * Copyright (c) 1994 Brini.
7  * All rights reserved.
8  *
9  * This code is derived from software written for Brini by Mark Brinicombe
10  *
11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
12  * modification, are permitted provided that the following conditions
13  * are met:
14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
19  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
20  *    must display the following acknowledgement:
21  *      This product includes software developed by Mark Brinicombe
22  *      for the NetBSD Project.
23  * 4. The name of the company nor the name of the author may be used to
24  *    endorse or promote products derived from this software without specific
25  *    prior written permission.
26  *
27  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
28  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
29  * MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
30  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT,
31  * INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
32  * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
33  * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
34  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
35  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
36  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
37  * SUCH DAMAGE.
38  *
39  * Machine dependent functions for kernel setup
40  *
41  * Created      : 17/09/94
42  * Updated      : 18/04/01 updated for new wscons
43  */
44
45 #include "opt_compat.h"
46 #include "opt_ddb.h"
47 #include "opt_kstack_pages.h"
48 #include "opt_platform.h"
49 #include "opt_sched.h"
50 #include "opt_timer.h"
51
52 #include <sys/cdefs.h>
53 __FBSDID("$FreeBSD$");
54
55 #include <sys/param.h>
56 #include <sys/buf.h>
57 #include <sys/bus.h>
58 #include <sys/cons.h>
59 #include <sys/cpu.h>
60 #include <sys/devmap.h>
61 #include <sys/efi.h>
62 #include <sys/imgact.h>
63 #include <sys/kdb.h>
64 #include <sys/kernel.h>
65 #include <sys/linker.h>
66 #include <sys/msgbuf.h>
67 #include <sys/rwlock.h>
68 #include <sys/sched.h>
69 #include <sys/syscallsubr.h>
70 #include <sys/sysent.h>
71 #include <sys/sysproto.h>
72
73 #include <vm/vm_object.h>
74 #include <vm/vm_page.h>
75 #include <vm/vm_pager.h>
76
77 #include <machine/debug_monitor.h>
78 #include <machine/machdep.h>
79 #include <machine/metadata.h>
80 #include <machine/pcb.h>
81 #include <machine/physmem.h>
82 #include <machine/platform.h>
83 #include <machine/sysarch.h>
84 #include <machine/undefined.h>
85 #include <machine/vfp.h>
86 #include <machine/vmparam.h>
87
88 #ifdef FDT
89 #include <dev/fdt/fdt_common.h>
90 #include <machine/ofw_machdep.h>
91 #endif
92
93 #ifdef DEBUG
94 #define debugf(fmt, args...) printf(fmt, ##args)
95 #else
96 #define debugf(fmt, args...)
97 #endif
98
99 #if defined(COMPAT_FREEBSD4) || defined(COMPAT_FREEBSD5) || \
100     defined(COMPAT_FREEBSD6) || defined(COMPAT_FREEBSD7) || \
101     defined(COMPAT_FREEBSD9)
102 #error FreeBSD/arm doesn't provide compatibility with releases prior to 10
103 #endif
104
105 struct pcpu __pcpu[MAXCPU];
106 struct pcpu *pcpup = &__pcpu[0];
107
108 static struct trapframe proc0_tf;
109 uint32_t cpu_reset_address = 0;
110 int cold = 1;
111 vm_offset_t vector_page;
112
113 int (*_arm_memcpy)(void *, void *, int, int) = NULL;
114 int (*_arm_bzero)(void *, int, int) = NULL;
115 int _min_memcpy_size = 0;
116 int _min_bzero_size = 0;
117
118 extern int *end;
119
120 #ifdef FDT
121 vm_paddr_t pmap_pa;
122 #if __ARM_ARCH >= 6
123 vm_offset_t systempage;
124 vm_offset_t irqstack;
125 vm_offset_t undstack;
126 vm_offset_t abtstack;
127 #else
128 /*
129  * This is the number of L2 page tables required for covering max
130  * (hypothetical) memsize of 4GB and all kernel mappings (vectors, msgbuf,
131  * stacks etc.), uprounded to be divisible by 4.
132  */
133 #define KERNEL_PT_MAX   78
134 static struct pv_addr kernel_pt_table[KERNEL_PT_MAX];
135 struct pv_addr systempage;
136 static struct pv_addr msgbufpv;
137 struct pv_addr irqstack;
138 struct pv_addr undstack;
139 struct pv_addr abtstack;
140 static struct pv_addr kernelstack;
141 #endif /* __ARM_ARCH >= 6 */
142 #endif /* FDT */
143
144 #ifdef MULTIDELAY
145 static delay_func *delay_impl;
146 static void *delay_arg;
147 #endif
148
149 struct kva_md_info kmi;
150
151 /*
152  * arm32_vector_init:
153  *
154  *      Initialize the vector page, and select whether or not to
155  *      relocate the vectors.
156  *
157  *      NOTE: We expect the vector page to be mapped at its expected
158  *      destination.
159  */
160
161 extern unsigned int page0[], page0_data[];
162 void
163 arm_vector_init(vm_offset_t va, int which)
164 {
165         unsigned int *vectors = (int *) va;
166         unsigned int *vectors_data = vectors + (page0_data - page0);
167         int vec;
168
169         /*
170          * Loop through the vectors we're taking over, and copy the
171          * vector's insn and data word.
172          */
173         for (vec = 0; vec < ARM_NVEC; vec++) {
174                 if ((which & (1 << vec)) == 0) {
175                         /* Don't want to take over this vector. */
176                         continue;
177                 }
178                 vectors[vec] = page0[vec];
179                 vectors_data[vec] = page0_data[vec];
180         }
181
182         /* Now sync the vectors. */
183         icache_sync(va, (ARM_NVEC * 2) * sizeof(u_int));
184
185         vector_page = va;
186 #if __ARM_ARCH < 6
187         if (va == ARM_VECTORS_HIGH) {
188                 /*
189                  * Enable high vectors in the system control reg (SCTLR).
190                  *
191                  * Assume the MD caller knows what it's doing here, and really
192                  * does want the vector page relocated.
193                  *
194                  * Note: This has to be done here (and not just in
195                  * cpu_setup()) because the vector page needs to be
196                  * accessible *before* cpu_startup() is called.
197                  * Think ddb(9) ...
198                  */
199                 cpu_control(CPU_CONTROL_VECRELOC, CPU_CONTROL_VECRELOC);
200         }
201 #endif
202 }
203
204 static void
205 cpu_startup(void *dummy)
206 {
207         struct pcb *pcb = thread0.td_pcb;
208         const unsigned int mbyte = 1024 * 1024;
209 #if __ARM_ARCH < 6 && !defined(ARM_CACHE_LOCK_ENABLE)
210         vm_page_t m;
211 #endif
212
213         identify_arm_cpu();
214
215         vm_ksubmap_init(&kmi);
216
217         /*
218          * Display the RAM layout.
219          */
220         printf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
221             (uintmax_t)arm32_ptob(realmem),
222             (uintmax_t)arm32_ptob(realmem) / mbyte);
223         printf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
224             (uintmax_t)arm32_ptob(vm_cnt.v_free_count),
225             (uintmax_t)arm32_ptob(vm_cnt.v_free_count) / mbyte);
226         if (bootverbose) {
227                 arm_physmem_print_tables();
228                 devmap_print_table();
229         }
230
231         bufinit();
232         vm_pager_bufferinit();
233         pcb->pcb_regs.sf_sp = (u_int)thread0.td_kstack +
234             USPACE_SVC_STACK_TOP;
235         pmap_set_pcb_pagedir(kernel_pmap, pcb);
236 #if __ARM_ARCH < 6
237         vector_page_setprot(VM_PROT_READ);
238         pmap_postinit();
239 #ifdef ARM_CACHE_LOCK_ENABLE
240         pmap_kenter_user(ARM_TP_ADDRESS, ARM_TP_ADDRESS);
241         arm_lock_cache_line(ARM_TP_ADDRESS);
242 #else
243         m = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_ZERO);
244         pmap_kenter_user(ARM_TP_ADDRESS, VM_PAGE_TO_PHYS(m));
245 #endif
246         *(uint32_t *)ARM_RAS_START = 0;
247         *(uint32_t *)ARM_RAS_END = 0xffffffff;
248 #endif
249 }
250
251 SYSINIT(cpu, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL);
252
253 /*
254  * Flush the D-cache for non-DMA I/O so that the I-cache can
255  * be made coherent later.
256  */
257 void
258 cpu_flush_dcache(void *ptr, size_t len)
259 {
260
261         dcache_wb_poc((vm_offset_t)ptr, (vm_paddr_t)vtophys(ptr), len);
262 }
263
264 /* Get current clock frequency for the given cpu id. */
265 int
266 cpu_est_clockrate(int cpu_id, uint64_t *rate)
267 {
268
269         return (ENXIO);
270 }
271
272 void
273 cpu_idle(int busy)
274 {
275
276         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d", busy, curcpu);
277         spinlock_enter();
278 #ifndef NO_EVENTTIMERS
279         if (!busy)
280                 cpu_idleclock();
281 #endif
282         if (!sched_runnable())
283                 cpu_sleep(0);
284 #ifndef NO_EVENTTIMERS
285         if (!busy)
286                 cpu_activeclock();
287 #endif
288         spinlock_exit();
289         CTR2(KTR_SPARE2, "cpu_idle(%d) at %d done", busy, curcpu);
290 }
291
292 int
293 cpu_idle_wakeup(int cpu)
294 {
295
296         return (0);
297 }
298
299 /*
300  * Most ARM platforms don't need to do anything special to init their clocks
301  * (they get intialized during normal device attachment), and by not defining a
302  * cpu_initclocks() function they get this generic one.  Any platform that needs
303  * to do something special can just provide their own implementation, which will
304  * override this one due to the weak linkage.
305  */
306 void
307 arm_generic_initclocks(void)
308 {
309
310 #ifndef NO_EVENTTIMERS
311 #ifdef SMP
312         if (PCPU_GET(cpuid) == 0)
313                 cpu_initclocks_bsp();
314         else
315                 cpu_initclocks_ap();
316 #else
317         cpu_initclocks_bsp();
318 #endif
319 #endif
320 }
321 __weak_reference(arm_generic_initclocks, cpu_initclocks);
322
323 #ifdef MULTIDELAY
324 void
325 arm_set_delay(delay_func *impl, void *arg)
326 {
327
328         KASSERT(impl != NULL, ("No DELAY implementation"));
329         delay_impl = impl;
330         delay_arg = arg;
331 }
332
333 void
334 DELAY(int usec)
335 {
336
337         delay_impl(usec, delay_arg);
338 }
339 #endif
340
341 void
342 cpu_pcpu_init(struct pcpu *pcpu, int cpuid, size_t size)
343 {
344 }
345
346 void
347 spinlock_enter(void)
348 {
349         struct thread *td;
350         register_t cspr;
351
352         td = curthread;
353         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0) {
354                 cspr = disable_interrupts(PSR_I | PSR_F);
355                 td->td_md.md_spinlock_count = 1;
356                 td->td_md.md_saved_cspr = cspr;
357         } else
358                 td->td_md.md_spinlock_count++;
359         critical_enter();
360 }
361
362 void
363 spinlock_exit(void)
364 {
365         struct thread *td;
366         register_t cspr;
367
368         td = curthread;
369         critical_exit();
370         cspr = td->td_md.md_saved_cspr;
371         td->td_md.md_spinlock_count--;
372         if (td->td_md.md_spinlock_count == 0)
373                 restore_interrupts(cspr);
374 }
375
376 /*
377  * Clear registers on exec
378  */
379 void
380 exec_setregs(struct thread *td, struct image_params *imgp, u_long stack)
381 {
382         struct trapframe *tf = td->td_frame;
383
384         memset(tf, 0, sizeof(*tf));
385         tf->tf_usr_sp = stack;
386         tf->tf_usr_lr = imgp->entry_addr;
387         tf->tf_svc_lr = 0x77777777;
388         tf->tf_pc = imgp->entry_addr;
389         tf->tf_spsr = PSR_USR32_MODE;
390 }
391
392
393 #ifdef VFP
394 /*
395  * Get machine VFP context.
396  */
397 static void
398 get_vfpcontext(struct thread *td, mcontext_vfp_t *vfp)
399 {
400         struct pcb *curpcb;
401
402         curpcb = curthread->td_pcb;
403         critical_enter();
404
405         vfp_store(&curpcb->pcb_vfpstate, false);
406         memcpy(vfp->mcv_reg, curpcb->pcb_vfpstate.reg,
407             sizeof(vfp->mcv_reg));
408         vfp->mcv_fpscr = curpcb->pcb_vfpstate.fpscr;
409
410         critical_exit();
411 }
412
413 /*
414  * Set machine VFP context.
415  */
416 static void
417 set_vfpcontext(struct thread *td, mcontext_vfp_t *vfp)
418 {
419         struct pcb *curpcb;
420
421         curpcb = curthread->td_pcb;
422         critical_enter();
423
424         vfp_discard(td);
425         memcpy(curpcb->pcb_vfpstate.reg, vfp->mcv_reg,
426             sizeof(curpcb->pcb_vfpstate.reg));
427         curpcb->pcb_vfpstate.fpscr = vfp->mcv_fpscr;
428
429         critical_exit();
430 }
431 #endif
432
433 /*
434  * Get machine context.
435  */
436 int
437 get_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp, int clear_ret)
438 {
439         struct trapframe *tf = td->td_frame;
440         __greg_t *gr = mcp->__gregs;
441
442         if (clear_ret & GET_MC_CLEAR_RET) {
443                 gr[_REG_R0] = 0;
444                 gr[_REG_CPSR] = tf->tf_spsr & ~PSR_C;
445         } else {
446                 gr[_REG_R0]   = tf->tf_r0;
447                 gr[_REG_CPSR] = tf->tf_spsr;
448         }
449         gr[_REG_R1]   = tf->tf_r1;
450         gr[_REG_R2]   = tf->tf_r2;
451         gr[_REG_R3]   = tf->tf_r3;
452         gr[_REG_R4]   = tf->tf_r4;
453         gr[_REG_R5]   = tf->tf_r5;
454         gr[_REG_R6]   = tf->tf_r6;
455         gr[_REG_R7]   = tf->tf_r7;
456         gr[_REG_R8]   = tf->tf_r8;
457         gr[_REG_R9]   = tf->tf_r9;
458         gr[_REG_R10]  = tf->tf_r10;
459         gr[_REG_R11]  = tf->tf_r11;
460         gr[_REG_R12]  = tf->tf_r12;
461         gr[_REG_SP]   = tf->tf_usr_sp;
462         gr[_REG_LR]   = tf->tf_usr_lr;
463         gr[_REG_PC]   = tf->tf_pc;
464
465         mcp->mc_vfp_size = 0;
466         mcp->mc_vfp_ptr = NULL;
467         memset(&mcp->mc_spare, 0, sizeof(mcp->mc_spare));
468
469         return (0);
470 }
471
472 /*
473  * Set machine context.
474  *
475  * However, we don't set any but the user modifiable flags, and we won't
476  * touch the cs selector.
477  */
478 int
479 set_mcontext(struct thread *td, mcontext_t *mcp)
480 {
481         mcontext_vfp_t mc_vfp, *vfp;
482         struct trapframe *tf = td->td_frame;
483         const __greg_t *gr = mcp->__gregs;
484
485 #ifdef WITNESS
486         if (mcp->mc_vfp_size != 0 && mcp->mc_vfp_size != sizeof(mc_vfp)) {
487                 printf("%s: %s: Malformed mc_vfp_size: %d (0x%08X)\n",
488                     td->td_proc->p_comm, __func__,
489                     mcp->mc_vfp_size, mcp->mc_vfp_size);
490         } else if (mcp->mc_vfp_size != 0 && mcp->mc_vfp_ptr == NULL) {
491                 printf("%s: %s: c_vfp_size != 0 but mc_vfp_ptr == NULL\n",
492                     td->td_proc->p_comm, __func__);
493         }
494 #endif
495
496         if (mcp->mc_vfp_size == sizeof(mc_vfp) && mcp->mc_vfp_ptr != NULL) {
497                 if (copyin(mcp->mc_vfp_ptr, &mc_vfp, sizeof(mc_vfp)) != 0)
498                         return (EFAULT);
499                 vfp = &mc_vfp;
500         } else {
501                 vfp = NULL;
502         }
503
504         tf->tf_r0 = gr[_REG_R0];
505         tf->tf_r1 = gr[_REG_R1];
506         tf->tf_r2 = gr[_REG_R2];
507         tf->tf_r3 = gr[_REG_R3];
508         tf->tf_r4 = gr[_REG_R4];
509         tf->tf_r5 = gr[_REG_R5];
510         tf->tf_r6 = gr[_REG_R6];
511         tf->tf_r7 = gr[_REG_R7];
512         tf->tf_r8 = gr[_REG_R8];
513         tf->tf_r9 = gr[_REG_R9];
514         tf->tf_r10 = gr[_REG_R10];
515         tf->tf_r11 = gr[_REG_R11];
516         tf->tf_r12 = gr[_REG_R12];
517         tf->tf_usr_sp = gr[_REG_SP];
518         tf->tf_usr_lr = gr[_REG_LR];
519         tf->tf_pc = gr[_REG_PC];
520         tf->tf_spsr = gr[_REG_CPSR];
521 #ifdef VFP
522         if (vfp != NULL)
523                 set_vfpcontext(td, vfp);
524 #endif
525         return (0);
526 }
527
528 void
529 sendsig(catcher, ksi, mask)
530         sig_t catcher;
531         ksiginfo_t *ksi;
532         sigset_t *mask;
533 {
534         struct thread *td;
535         struct proc *p;
536         struct trapframe *tf;
537         struct sigframe *fp, frame;
538         struct sigacts *psp;
539         struct sysentvec *sysent;
540         int onstack;
541         int sig;
542         int code;
543
544         td = curthread;
545         p = td->td_proc;
546         PROC_LOCK_ASSERT(p, MA_OWNED);
547         sig = ksi->ksi_signo;
548         code = ksi->ksi_code;
549         psp = p->p_sigacts;
550         mtx_assert(&psp->ps_mtx, MA_OWNED);
551         tf = td->td_frame;
552         onstack = sigonstack(tf->tf_usr_sp);
553
554         CTR4(KTR_SIG, "sendsig: td=%p (%s) catcher=%p sig=%d", td, p->p_comm,
555             catcher, sig);
556
557         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
558         if ((td->td_pflags & TDP_ALTSTACK) != 0 && !(onstack) &&
559             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
560                 fp = (struct sigframe *)((uintptr_t)td->td_sigstk.ss_sp +
561                     td->td_sigstk.ss_size);
562 #if defined(COMPAT_43)
563                 td->td_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
564 #endif
565         } else
566                 fp = (struct sigframe *)td->td_frame->tf_usr_sp;
567
568         /* make room on the stack */
569         fp--;
570
571         /* make the stack aligned */
572         fp = (struct sigframe *)STACKALIGN(fp);
573         /* Populate the siginfo frame. */
574         get_mcontext(td, &frame.sf_uc.uc_mcontext, 0);
575 #ifdef VFP
576         get_vfpcontext(td, &frame.sf_vfp);
577         frame.sf_uc.uc_mcontext.mc_vfp_size = sizeof(fp->sf_vfp);
578         frame.sf_uc.uc_mcontext.mc_vfp_ptr = &fp->sf_vfp;
579 #else
580         frame.sf_uc.uc_mcontext.mc_vfp_size = 0;
581         frame.sf_uc.uc_mcontext.mc_vfp_ptr = NULL;
582 #endif
583         frame.sf_si = ksi->ksi_info;
584         frame.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
585         frame.sf_uc.uc_stack.ss_flags = (td->td_pflags & TDP_ALTSTACK )
586             ? ((onstack) ? SS_ONSTACK : 0) : SS_DISABLE;
587         frame.sf_uc.uc_stack = td->td_sigstk;
588         mtx_unlock(&psp->ps_mtx);
589         PROC_UNLOCK(td->td_proc);
590
591         /* Copy the sigframe out to the user's stack. */
592         if (copyout(&frame, fp, sizeof(*fp)) != 0) {
593                 /* Process has trashed its stack. Kill it. */
594                 CTR2(KTR_SIG, "sendsig: sigexit td=%p fp=%p", td, fp);
595                 PROC_LOCK(p);
596                 sigexit(td, SIGILL);
597         }
598
599         /*
600          * Build context to run handler in.  We invoke the handler
601          * directly, only returning via the trampoline.  Note the
602          * trampoline version numbers are coordinated with machine-
603          * dependent code in libc.
604          */
605
606         tf->tf_r0 = sig;
607         tf->tf_r1 = (register_t)&fp->sf_si;
608         tf->tf_r2 = (register_t)&fp->sf_uc;
609
610         /* the trampoline uses r5 as the uc address */
611         tf->tf_r5 = (register_t)&fp->sf_uc;
612         tf->tf_pc = (register_t)catcher;
613         tf->tf_usr_sp = (register_t)fp;
614         sysent = p->p_sysent;
615         if (sysent->sv_sigcode_base != 0)
616                 tf->tf_usr_lr = (register_t)sysent->sv_sigcode_base;
617         else
618                 tf->tf_usr_lr = (register_t)(sysent->sv_psstrings -
619                     *(sysent->sv_szsigcode));
620         /* Set the mode to enter in the signal handler */
621 #if __ARM_ARCH >= 7
622         if ((register_t)catcher & 1)
623                 tf->tf_spsr |= PSR_T;
624         else
625                 tf->tf_spsr &= ~PSR_T;
626 #endif
627
628         CTR3(KTR_SIG, "sendsig: return td=%p pc=%#x sp=%#x", td, tf->tf_usr_lr,
629             tf->tf_usr_sp);
630
631         PROC_LOCK(p);
632         mtx_lock(&psp->ps_mtx);
633 }
634
635 int
636 sys_sigreturn(td, uap)
637         struct thread *td;
638         struct sigreturn_args /* {
639                 const struct __ucontext *sigcntxp;
640         } */ *uap;
641 {
642         ucontext_t uc;
643         int spsr;
644
645         if (uap == NULL)
646                 return (EFAULT);
647         if (copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc)))
648                 return (EFAULT);
649         /*
650          * Make sure the processor mode has not been tampered with and
651          * interrupts have not been disabled.
652          */
653         spsr = uc.uc_mcontext.__gregs[_REG_CPSR];
654         if ((spsr & PSR_MODE) != PSR_USR32_MODE ||
655             (spsr & (PSR_I | PSR_F)) != 0)
656                 return (EINVAL);
657         /* Restore register context. */
658         set_mcontext(td, &uc.uc_mcontext);
659
660         /* Restore signal mask. */
661         kern_sigprocmask(td, SIG_SETMASK, &uc.uc_sigmask, NULL, 0);
662
663         return (EJUSTRETURN);
664 }
665
666 /*
667  * Construct a PCB from a trapframe. This is called from kdb_trap() where
668  * we want to start a backtrace from the function that caused us to enter
669  * the debugger. We have the context in the trapframe, but base the trace
670  * on the PCB. The PCB doesn't have to be perfect, as long as it contains
671  * enough for a backtrace.
672  */
673 void
674 makectx(struct trapframe *tf, struct pcb *pcb)
675 {
676         pcb->pcb_regs.sf_r4 = tf->tf_r4;
677         pcb->pcb_regs.sf_r5 = tf->tf_r5;
678         pcb->pcb_regs.sf_r6 = tf->tf_r6;
679         pcb->pcb_regs.sf_r7 = tf->tf_r7;
680         pcb->pcb_regs.sf_r8 = tf->tf_r8;
681         pcb->pcb_regs.sf_r9 = tf->tf_r9;
682         pcb->pcb_regs.sf_r10 = tf->tf_r10;
683         pcb->pcb_regs.sf_r11 = tf->tf_r11;
684         pcb->pcb_regs.sf_r12 = tf->tf_r12;
685         pcb->pcb_regs.sf_pc = tf->tf_pc;
686         pcb->pcb_regs.sf_lr = tf->tf_usr_lr;
687         pcb->pcb_regs.sf_sp = tf->tf_usr_sp;
688 }
689
690 void
691 pcpu0_init(void)
692 {
693 #if __ARM_ARCH >= 6
694         set_curthread(&thread0);
695 #endif
696         pcpu_init(pcpup, 0, sizeof(struct pcpu));
697         PCPU_SET(curthread, &thread0);
698 }
699
700 /*
701  * Initialize proc0
702  */
703 void
704 init_proc0(vm_offset_t kstack)
705 {
706         proc_linkup0(&proc0, &thread0);
707         thread0.td_kstack = kstack;
708         thread0.td_pcb = (struct pcb *)
709                 (thread0.td_kstack + kstack_pages * PAGE_SIZE) - 1;
710         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
711         thread0.td_pcb->pcb_vfpcpu = -1;
712         thread0.td_pcb->pcb_vfpstate.fpscr = VFPSCR_DN;
713         thread0.td_frame = &proc0_tf;
714         pcpup->pc_curpcb = thread0.td_pcb;
715 }
716
717 #if __ARM_ARCH >= 6
718 void
719 set_stackptrs(int cpu)
720 {
721
722         set_stackptr(PSR_IRQ32_MODE,
723             irqstack + ((IRQ_STACK_SIZE * PAGE_SIZE) * (cpu + 1)));
724         set_stackptr(PSR_ABT32_MODE,
725             abtstack + ((ABT_STACK_SIZE * PAGE_SIZE) * (cpu + 1)));
726         set_stackptr(PSR_UND32_MODE,
727             undstack + ((UND_STACK_SIZE * PAGE_SIZE) * (cpu + 1)));
728 }
729 #else
730 void
731 set_stackptrs(int cpu)
732 {
733
734         set_stackptr(PSR_IRQ32_MODE,
735             irqstack.pv_va + ((IRQ_STACK_SIZE * PAGE_SIZE) * (cpu + 1)));
736         set_stackptr(PSR_ABT32_MODE,
737             abtstack.pv_va + ((ABT_STACK_SIZE * PAGE_SIZE) * (cpu + 1)));
738         set_stackptr(PSR_UND32_MODE,
739             undstack.pv_va + ((UND_STACK_SIZE * PAGE_SIZE) * (cpu + 1)));
740 }
741 #endif
742
743
744 #ifdef FDT
745 #if __ARM_ARCH < 6
746 void *
747 initarm(struct arm_boot_params *abp)
748 {
749         struct mem_region mem_regions[FDT_MEM_REGIONS];
750         struct pv_addr kernel_l1pt;
751         struct pv_addr dpcpu;
752         vm_offset_t dtbp, freemempos, l2_start, lastaddr;
753         uint64_t memsize;
754         uint32_t l2size;
755         char *env;
756         void *kmdp;
757         u_int l1pagetable;
758         int i, j, err_devmap, mem_regions_sz;
759
760         lastaddr = parse_boot_param(abp);
761         arm_physmem_kernaddr = abp->abp_physaddr;
762
763         memsize = 0;
764
765         cpuinfo_init();
766         set_cpufuncs();
767
768         /*
769          * Find the dtb passed in by the boot loader.
770          */
771         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
772         if (kmdp != NULL)
773                 dtbp = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_DTBP, vm_offset_t);
774         else
775                 dtbp = (vm_offset_t)NULL;
776
777 #if defined(FDT_DTB_STATIC)
778         /*
779          * In case the device tree blob was not retrieved (from metadata) try
780          * to use the statically embedded one.
781          */
782         if (dtbp == (vm_offset_t)NULL)
783                 dtbp = (vm_offset_t)&fdt_static_dtb;
784 #endif
785
786         if (OF_install(OFW_FDT, 0) == FALSE)
787                 panic("Cannot install FDT");
788
789         if (OF_init((void *)dtbp) != 0)
790                 panic("OF_init failed with the found device tree");
791
792         /* Grab physical memory regions information from device tree. */
793         if (fdt_get_mem_regions(mem_regions, &mem_regions_sz, &memsize) != 0)
794                 panic("Cannot get physical memory regions");
795         arm_physmem_hardware_regions(mem_regions, mem_regions_sz);
796
797         /* Grab reserved memory regions information from device tree. */
798         if (fdt_get_reserved_regions(mem_regions, &mem_regions_sz) == 0)
799                 arm_physmem_exclude_regions(mem_regions, mem_regions_sz,
800                     EXFLAG_NODUMP | EXFLAG_NOALLOC);
801
802         /* Platform-specific initialisation */
803         platform_probe_and_attach();
804
805         pcpu0_init();
806
807         /* Do basic tuning, hz etc */
808         init_param1();
809
810         /* Calculate number of L2 tables needed for mapping vm_page_array */
811         l2size = (memsize / PAGE_SIZE) * sizeof(struct vm_page);
812         l2size = (l2size >> L1_S_SHIFT) + 1;
813
814         /*
815          * Add one table for end of kernel map, one for stacks, msgbuf and
816          * L1 and L2 tables map and one for vectors map.
817          */
818         l2size += 3;
819
820         /* Make it divisible by 4 */
821         l2size = (l2size + 3) & ~3;
822
823         freemempos = (lastaddr + PAGE_MASK) & ~PAGE_MASK;
824
825         /* Define a macro to simplify memory allocation */
826 #define valloc_pages(var, np)                                           \
827         alloc_pages((var).pv_va, (np));                                 \
828         (var).pv_pa = (var).pv_va + (abp->abp_physaddr - KERNVIRTADDR);
829
830 #define alloc_pages(var, np)                                            \
831         (var) = freemempos;                                             \
832         freemempos += (np * PAGE_SIZE);                                 \
833         memset((char *)(var), 0, ((np) * PAGE_SIZE));
834
835         while (((freemempos - L1_TABLE_SIZE) & (L1_TABLE_SIZE - 1)) != 0)
836                 freemempos += PAGE_SIZE;
837         valloc_pages(kernel_l1pt, L1_TABLE_SIZE / PAGE_SIZE);
838
839         for (i = 0, j = 0; i < l2size; ++i) {
840                 if (!(i % (PAGE_SIZE / L2_TABLE_SIZE_REAL))) {
841                         valloc_pages(kernel_pt_table[i],
842                             L2_TABLE_SIZE / PAGE_SIZE);
843                         j = i;
844                 } else {
845                         kernel_pt_table[i].pv_va = kernel_pt_table[j].pv_va +
846                             L2_TABLE_SIZE_REAL * (i - j);
847                         kernel_pt_table[i].pv_pa =
848                             kernel_pt_table[i].pv_va - KERNVIRTADDR +
849                             abp->abp_physaddr;
850
851                 }
852         }
853         /*
854          * Allocate a page for the system page mapped to 0x00000000
855          * or 0xffff0000. This page will just contain the system vectors
856          * and can be shared by all processes.
857          */
858         valloc_pages(systempage, 1);
859
860         /* Allocate dynamic per-cpu area. */
861         valloc_pages(dpcpu, DPCPU_SIZE / PAGE_SIZE);
862         dpcpu_init((void *)dpcpu.pv_va, 0);
863
864         /* Allocate stacks for all modes */
865         valloc_pages(irqstack, IRQ_STACK_SIZE * MAXCPU);
866         valloc_pages(abtstack, ABT_STACK_SIZE * MAXCPU);
867         valloc_pages(undstack, UND_STACK_SIZE * MAXCPU);
868         valloc_pages(kernelstack, kstack_pages * MAXCPU);
869         valloc_pages(msgbufpv, round_page(msgbufsize) / PAGE_SIZE);
870
871         /*
872          * Now we start construction of the L1 page table
873          * We start by mapping the L2 page tables into the L1.
874          * This means that we can replace L1 mappings later on if necessary
875          */
876         l1pagetable = kernel_l1pt.pv_va;
877
878         /*
879          * Try to map as much as possible of kernel text and data using
880          * 1MB section mapping and for the rest of initial kernel address
881          * space use L2 coarse tables.
882          *
883          * Link L2 tables for mapping remainder of kernel (modulo 1MB)
884          * and kernel structures
885          */
886         l2_start = lastaddr & ~(L1_S_OFFSET);
887         for (i = 0 ; i < l2size - 1; i++)
888                 pmap_link_l2pt(l1pagetable, l2_start + i * L1_S_SIZE,
889                     &kernel_pt_table[i]);
890
891         pmap_curmaxkvaddr = l2_start + (l2size - 1) * L1_S_SIZE;
892
893         /* Map kernel code and data */
894         pmap_map_chunk(l1pagetable, KERNVIRTADDR, abp->abp_physaddr,
895            (((uint32_t)(lastaddr) - KERNVIRTADDR) + PAGE_MASK) & ~PAGE_MASK,
896             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
897
898         /* Map L1 directory and allocated L2 page tables */
899         pmap_map_chunk(l1pagetable, kernel_l1pt.pv_va, kernel_l1pt.pv_pa,
900             L1_TABLE_SIZE, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_PAGETABLE);
901
902         pmap_map_chunk(l1pagetable, kernel_pt_table[0].pv_va,
903             kernel_pt_table[0].pv_pa,
904             L2_TABLE_SIZE_REAL * l2size,
905             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_PAGETABLE);
906
907         /* Map allocated DPCPU, stacks and msgbuf */
908         pmap_map_chunk(l1pagetable, dpcpu.pv_va, dpcpu.pv_pa,
909             freemempos - dpcpu.pv_va,
910             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, PTE_CACHE);
911
912         /* Link and map the vector page */
913         pmap_link_l2pt(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH,
914             &kernel_pt_table[l2size - 1]);
915         pmap_map_entry(l1pagetable, ARM_VECTORS_HIGH, systempage.pv_pa,
916             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE|VM_PROT_EXECUTE, PTE_CACHE);
917
918         /* Establish static device mappings. */
919         err_devmap = platform_devmap_init();
920         devmap_bootstrap(l1pagetable, NULL);
921         vm_max_kernel_address = platform_lastaddr();
922
923         cpu_domains((DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL * 2)) | DOMAIN_CLIENT);
924         pmap_pa = kernel_l1pt.pv_pa;
925         cpu_setttb(kernel_l1pt.pv_pa);
926         cpu_tlb_flushID();
927         cpu_domains(DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL * 2));
928
929         /*
930          * Now that proper page tables are installed, call cpu_setup() to enable
931          * instruction and data caches and other chip-specific features.
932          */
933         cpu_setup();
934
935         /*
936          * Only after the SOC registers block is mapped we can perform device
937          * tree fixups, as they may attempt to read parameters from hardware.
938          */
939         OF_interpret("perform-fixup", 0);
940
941         platform_gpio_init();
942
943         cninit();
944
945         debugf("initarm: console initialized\n");
946         debugf(" arg1 kmdp = 0x%08x\n", (uint32_t)kmdp);
947         debugf(" boothowto = 0x%08x\n", boothowto);
948         debugf(" dtbp = 0x%08x\n", (uint32_t)dtbp);
949         arm_print_kenv();
950
951         env = kern_getenv("kernelname");
952         if (env != NULL) {
953                 strlcpy(kernelname, env, sizeof(kernelname));
954                 freeenv(env);
955         }
956
957         if (err_devmap != 0)
958                 printf("WARNING: could not fully configure devmap, error=%d\n",
959                     err_devmap);
960
961         platform_late_init();
962
963         /*
964          * Pages were allocated during the secondary bootstrap for the
965          * stacks for different CPU modes.
966          * We must now set the r13 registers in the different CPU modes to
967          * point to these stacks.
968          * Since the ARM stacks use STMFD etc. we must set r13 to the top end
969          * of the stack memory.
970          */
971         cpu_control(CPU_CONTROL_MMU_ENABLE, CPU_CONTROL_MMU_ENABLE);
972
973         set_stackptrs(0);
974
975         /*
976          * We must now clean the cache again....
977          * Cleaning may be done by reading new data to displace any
978          * dirty data in the cache. This will have happened in cpu_setttb()
979          * but since we are boot strapping the addresses used for the read
980          * may have just been remapped and thus the cache could be out
981          * of sync. A re-clean after the switch will cure this.
982          * After booting there are no gross relocations of the kernel thus
983          * this problem will not occur after initarm().
984          */
985         cpu_idcache_wbinv_all();
986
987         undefined_init();
988
989         init_proc0(kernelstack.pv_va);
990
991         arm_vector_init(ARM_VECTORS_HIGH, ARM_VEC_ALL);
992         pmap_bootstrap(freemempos, &kernel_l1pt);
993         msgbufp = (void *)msgbufpv.pv_va;
994         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
995         mutex_init();
996
997         /*
998          * Exclude the kernel (and all the things we allocated which immediately
999          * follow the kernel) from the VM allocation pool but not from crash
1000          * dumps.  virtual_avail is a global variable which tracks the kva we've
1001          * "allocated" while setting up pmaps.
1002          *
1003          * Prepare the list of physical memory available to the vm subsystem.
1004          */
1005         arm_physmem_exclude_region(abp->abp_physaddr,
1006             (virtual_avail - KERNVIRTADDR), EXFLAG_NOALLOC);
1007         arm_physmem_init_kernel_globals();
1008
1009         init_param2(physmem);
1010         dbg_monitor_init();
1011         kdb_init();
1012
1013         return ((void *)(kernelstack.pv_va + USPACE_SVC_STACK_TOP -
1014             sizeof(struct pcb)));
1015 }
1016 #else /* __ARM_ARCH < 6 */
1017 void *
1018 initarm(struct arm_boot_params *abp)
1019 {
1020         struct mem_region mem_regions[FDT_MEM_REGIONS];
1021         vm_paddr_t lastaddr;
1022         vm_offset_t dtbp, kernelstack, dpcpu;
1023         char *env;
1024         void *kmdp;
1025         int err_devmap, mem_regions_sz;
1026 #ifdef EFI
1027         struct efi_map_header *efihdr;
1028 #endif
1029
1030         /* get last allocated physical address */
1031         arm_physmem_kernaddr = abp->abp_physaddr;
1032         lastaddr = parse_boot_param(abp) - KERNVIRTADDR + arm_physmem_kernaddr;
1033
1034         set_cpufuncs();
1035         cpuinfo_init();
1036
1037         /*
1038          * Find the dtb passed in by the boot loader.
1039          */
1040         kmdp = preload_search_by_type("elf kernel");
1041         dtbp = MD_FETCH(kmdp, MODINFOMD_DTBP, vm_offset_t);
1042 #if defined(FDT_DTB_STATIC)
1043         /*
1044          * In case the device tree blob was not retrieved (from metadata) try
1045          * to use the statically embedded one.
1046          */
1047         if (dtbp == (vm_offset_t)NULL)
1048                 dtbp = (vm_offset_t)&fdt_static_dtb;
1049 #endif
1050
1051         if (OF_install(OFW_FDT, 0) == FALSE)
1052                 panic("Cannot install FDT");
1053
1054         if (OF_init((void *)dtbp) != 0)
1055                 panic("OF_init failed with the found device tree");
1056
1057 #if defined(LINUX_BOOT_ABI)
1058         arm_parse_fdt_bootargs();
1059 #endif
1060
1061 #ifdef EFI
1062         efihdr = (struct efi_map_header *)preload_search_info(kmdp,
1063             MODINFO_METADATA | MODINFOMD_EFI_MAP);
1064         if (efihdr != NULL) {
1065                 arm_add_efi_map_entries(efihdr, mem_regions, &mem_regions_sz);
1066         } else
1067 #endif
1068         {
1069                 /* Grab physical memory regions information from device tree. */
1070                 if (fdt_get_mem_regions(mem_regions, &mem_regions_sz,NULL) != 0)
1071                         panic("Cannot get physical memory regions");
1072         }
1073         arm_physmem_hardware_regions(mem_regions, mem_regions_sz);
1074
1075         /* Grab reserved memory regions information from device tree. */
1076         if (fdt_get_reserved_regions(mem_regions, &mem_regions_sz) == 0)
1077                 arm_physmem_exclude_regions(mem_regions, mem_regions_sz,
1078                     EXFLAG_NODUMP | EXFLAG_NOALLOC);
1079
1080         /*
1081          * Set TEX remapping registers.
1082          * Setup kernel page tables and switch to kernel L1 page table.
1083          */
1084         pmap_set_tex();
1085         pmap_bootstrap_prepare(lastaddr);
1086
1087         /*
1088          * Now that proper page tables are installed, call cpu_setup() to enable
1089          * instruction and data caches and other chip-specific features.
1090          */
1091         cpu_setup();
1092
1093         /* Platform-specific initialisation */
1094         platform_probe_and_attach();
1095         pcpu0_init();
1096
1097         /* Do basic tuning, hz etc */
1098         init_param1();
1099
1100         /*
1101          * Allocate a page for the system page mapped to 0xffff0000
1102          * This page will just contain the system vectors and can be
1103          * shared by all processes.
1104          */
1105         systempage = pmap_preboot_get_pages(1);
1106
1107         /* Map the vector page. */
1108         pmap_preboot_map_pages(systempage, ARM_VECTORS_HIGH,  1);
1109         if (virtual_end >= ARM_VECTORS_HIGH)
1110                 virtual_end = ARM_VECTORS_HIGH - 1;
1111
1112         /* Allocate dynamic per-cpu area. */
1113         dpcpu = pmap_preboot_get_vpages(DPCPU_SIZE / PAGE_SIZE);
1114         dpcpu_init((void *)dpcpu, 0);
1115
1116         /* Allocate stacks for all modes */
1117         irqstack    = pmap_preboot_get_vpages(IRQ_STACK_SIZE * MAXCPU);
1118         abtstack    = pmap_preboot_get_vpages(ABT_STACK_SIZE * MAXCPU);
1119         undstack    = pmap_preboot_get_vpages(UND_STACK_SIZE * MAXCPU );
1120         kernelstack = pmap_preboot_get_vpages(kstack_pages * MAXCPU);
1121
1122         /* Allocate message buffer. */
1123         msgbufp = (void *)pmap_preboot_get_vpages(
1124             round_page(msgbufsize) / PAGE_SIZE);
1125
1126         /*
1127          * Pages were allocated during the secondary bootstrap for the
1128          * stacks for different CPU modes.
1129          * We must now set the r13 registers in the different CPU modes to
1130          * point to these stacks.
1131          * Since the ARM stacks use STMFD etc. we must set r13 to the top end
1132          * of the stack memory.
1133          */
1134         set_stackptrs(0);
1135         mutex_init();
1136
1137         /* Establish static device mappings. */
1138         err_devmap = platform_devmap_init();
1139         devmap_bootstrap(0, NULL);
1140         vm_max_kernel_address = platform_lastaddr();
1141
1142         /*
1143          * Only after the SOC registers block is mapped we can perform device
1144          * tree fixups, as they may attempt to read parameters from hardware.
1145          */
1146         OF_interpret("perform-fixup", 0);
1147         platform_gpio_init();
1148         cninit();
1149
1150         debugf("initarm: console initialized\n");
1151         debugf(" arg1 kmdp = 0x%08x\n", (uint32_t)kmdp);
1152         debugf(" boothowto = 0x%08x\n", boothowto);
1153         debugf(" dtbp = 0x%08x\n", (uint32_t)dtbp);
1154         debugf(" lastaddr1: 0x%08x\n", lastaddr);
1155         arm_print_kenv();
1156
1157         env = kern_getenv("kernelname");
1158         if (env != NULL)
1159                 strlcpy(kernelname, env, sizeof(kernelname));
1160
1161         if (err_devmap != 0)
1162                 printf("WARNING: could not fully configure devmap, error=%d\n",
1163                     err_devmap);
1164
1165         platform_late_init();
1166
1167         /*
1168          * We must now clean the cache again....
1169          * Cleaning may be done by reading new data to displace any
1170          * dirty data in the cache. This will have happened in cpu_setttb()
1171          * but since we are boot strapping the addresses used for the read
1172          * may have just been remapped and thus the cache could be out
1173          * of sync. A re-clean after the switch will cure this.
1174          * After booting there are no gross relocations of the kernel thus
1175          * this problem will not occur after initarm().
1176          */
1177         /* Set stack for exception handlers */
1178         undefined_init();
1179         init_proc0(kernelstack);
1180         arm_vector_init(ARM_VECTORS_HIGH, ARM_VEC_ALL);
1181         enable_interrupts(PSR_A);
1182         pmap_bootstrap(0);
1183
1184         /* Exclude the kernel (and all the things we allocated which immediately
1185          * follow the kernel) from the VM allocation pool but not from crash
1186          * dumps.  virtual_avail is a global variable which tracks the kva we've
1187          * "allocated" while setting up pmaps.
1188          *
1189          * Prepare the list of physical memory available to the vm subsystem.
1190          */
1191         arm_physmem_exclude_region(abp->abp_physaddr,
1192                 pmap_preboot_get_pages(0) - abp->abp_physaddr, EXFLAG_NOALLOC);
1193         arm_physmem_init_kernel_globals();
1194
1195         init_param2(physmem);
1196         /* Init message buffer. */
1197         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
1198         dbg_monitor_init();
1199         kdb_init();
1200         return ((void *)STACKALIGN(thread0.td_pcb));
1201
1202 }
1203
1204 #endif /* __ARM_ARCH < 6 */
1205 #endif /* FDT */