powerpc e500系列，linux初始化的tlb汇编fsl_booke_entry_mapping.S，添加人肉代码注释
powerpc e500的内核启动，关于tlb的初始化可以说是重头戏。看懂这段代码后，powerpc的虚实映射基本不在话下。
这段初始化tlb要考虑的，主要是将boot可能初始化过的tlb全清零，然后自己建立一套PAGE_OFFSET的虚实映射，即为0xc打头的地址
建立映射。
inux kernel 3.10.7将这段初始化代码，全部放到fsl_booke_entry_mapping.S里，这段代码除了linux初始化会用，
也被kexec使用。下面先直接贴出代码，之后分析核心流程。
/* 1. Find the index of the entry we're executing in */ bl invstr /* Find our address */ invstr: mflr r6 /* Make it accessible */ mfmsr r7 rlwinm r4,r7,27,31,31 /* extract MSR[IS] */ mfspr r7, SPRN_PID0 slwi r7,r7,16 or r7,r7,r4 mtspr SPRN_MAS6,r7 tlbsx 0,r6 /* search MSR[IS], SPID=PID0 */ mfspr r7,SPRN_MAS1 andis. r7,r7,MAS1_VALID@h bne match_TLB mfspr r7,SPRN_MMUCFG rlwinm r7,r7,21,28,31 /* extract MMUCFG[NPIDS] */ cmpwi r7,3 bne match_TLB /* skip if NPIDS != 3 */ mfspr r7,SPRN_PID1 slwi r7,r7,16 or r7,r7,r4 mtspr SPRN_MAS6,r7 tlbsx 0,r6 /* search MSR[IS], SPID=PID1 */ mfspr r7,SPRN_MAS1 andis. r7,r7,MAS1_VALID@h bne match_TLB mfspr r7, SPRN_PID2 slwi r7,r7,16 or r7,r7,r4 mtspr SPRN_MAS6,r7 tlbsx 0,r6 /* Fall through, we had to match */ match_TLB: mfspr r7,SPRN_MAS0 rlwinm r3,r7,16,20,31 /* Extract MAS0(Entry) */ mfspr r7,SPRN_MAS1 /* Insure IPROT set */ oris r7,r7,MAS1_IPROT@h mtspr SPRN_MAS1,r7 tlbwe /* 2. Invalidate all entries except the entry we're executing in */ mfspr r9,SPRN_TLB1CFG andi. r9,r9,0xfff //r9 = tlb number li r6,0 /* Set Entry counter to 0 */ 1: lis r7,0x1000 /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */ rlwimi r7,r6,16,4,15 /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r6) */ mtspr SPRN_MAS0,r7 tlbre mfspr r7,SPRN_MAS1 rlwinm r7,r7,0,2,31 /* Clear MAS1 Valid and IPROT */ cmpw r3,r6 beq skpinv /* Dont update the current execution TLB */ mtspr SPRN_MAS1,r7 tlbwe isync skpinv: addi r6,r6,1 /* Increment */ cmpw r6,r9 /* Are we done? */ bne 1b /* If not, repeat */ /* Invalidate TLB0 */ li r6,0x04 tlbivax 0,r6 TLBSYNC /* Invalidate TLB1 */ li r6,0x0c tlbivax 0,r6 TLBSYNC /* 3. Setup a temp mapping and jump to it */ andi. r5, r3, 0x1 /* Find an entry not used and is non-zero */ addi r5, r5, 0x1 lis r7,0x1000 /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */ rlwimi r7,r3,16,4,15 /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r3) */ mtspr SPRN_MAS0,r7 tlbre /* grab and fixup the RPN */ mfspr r6,SPRN_MAS1 /* extract MAS1[SIZE] */ rlwinm r6,r6,25,27,31 li r8,-1 addi r6,r6,10 slw r6,r8,r6 /* convert to mask */ bl 1f /* Find our address */ 1: mflr r7 mfspr r8,SPRN_MAS3 #ifdef CONFIG_PHYS_64BIT mfspr r23,SPRN_MAS7 #endif and r8,r6,r8 subfic r9,r6,-4096 and r9,r9,r7 or r25,r8,r9 ori r8,r25,(MAS3_SX|MAS3_SW|MAS3_SR) /* Just modify the entry ID and EPN for the temp mapping */ lis r7,0x1000 /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */ rlwimi r7,r5,16,4,15 /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r5) */ mtspr SPRN_MAS0,r7 xori r6,r4,1 /* Setup TMP mapping in the other Address space */ slwi r6,r6,12 oris r6,r6,(MAS1_VALID|MAS1_IPROT)@h ori r6,r6,(MAS1_TSIZE(BOOK3E_PAGESZ_4K))@l mtspr SPRN_MAS1,r6 mfspr r6,SPRN_MAS2 li r7,0 /* temp EPN = 0 */ rlwimi r7,r6,0,20,31 mtspr SPRN_MAS2,r7 mtspr SPRN_MAS3,r8 tlbwe xori r6,r4,1 slwi r6,r6,5 /* setup new context with other address space */ bl 1f /* Find our address */ 1: mflr r9 rlwimi r7,r9,0,20,31 addi r7,r7,(2f - 1b) mtspr SPRN_SRR0,r7 mtspr SPRN_SRR1,r6 rfi 2: /* 4. Clear out PIDs & Search info */ li r6,0 mtspr SPRN_MAS6,r6 mtspr SPRN_PID0,r6 mfspr r7,SPRN_MMUCFG rlwinm r7,r7,21,28,31 /* extract MMUCFG[NPIDS] */ cmpwi r7,3 bne 2f /* skip if NPIDS != 3 */ mtspr SPRN_PID1,r6 mtspr SPRN_PID2,r6 /* 5. Invalidate mapping we started in */ 2: lis r7,0x1000 /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */ rlwimi r7,r3,16,4,15 /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r3) */ mtspr SPRN_MAS0,r7 tlbre mfspr r6,SPRN_MAS1 rlwinm r6,r6,0,2,0 /* clear IPROT */ mtspr SPRN_MAS1,r6 tlbwe /* Invalidate TLB1 */ li r9,0x0c tlbivax 0,r9 TLBSYNC /* The mapping only needs to be cache-coherent on SMP */ #ifdef CONFIG_SMP #define M_IF_SMP MAS2_M #else #define M_IF_SMP 0 #endif #if defined(ENTRY_MAPPING_BOOT_SETUP) /* 6. Setup KERNELBASE mapping in TLB1[0] */ lis r6,0x1000 /* Set MAS0(TLBSEL) = TLB1(1), ESEL = 0 */ mtspr SPRN_MAS0,r6 lis r6,(MAS1_VALID|MAS1_IPROT)@h ori r6,r6,(MAS1_TSIZE(BOOK3E_PAGESZ_64M))@l mtspr SPRN_MAS1,r6 lis r6,MAS2_VAL(PAGE_OFFSET, BOOK3E_PAGESZ_64M, M_IF_SMP)@h ori r6,r6,MAS2_VAL(PAGE_OFFSET, BOOK3E_PAGESZ_64M, M_IF_SMP)@l mtspr SPRN_MAS2,r6 mtspr SPRN_MAS3,r8 tlbwe /* 7. Jump to KERNELBASE mapping */ lis r6,(KERNELBASE & ~0xfff)@h ori r6,r6,(KERNELBASE & ~0xfff)@l #elif defined(ENTRY_MAPPING_KEXEC_SETUP) /* * 6. Setup a 1:1 mapping in TLB1. Esel 0 is unsued, 1 or 2 contains the tmp * mapping so we start at 3. We setup 8 mappings, each 256MiB in size. This * will cover the first 2GiB of memory. */ lis r10, (MAS1_VALID|MAS1_IPROT)@h ori r10,r10, (MAS1_TSIZE(BOOK3E_PAGESZ_256M))@l li r11, 0 li r0, 8 mtctr r0 next_tlb_setup: addi r0, r11, 3 rlwinm r0, r0, 16, 4, 15 // Compute esel rlwinm r9, r11, 28, 0, 3 // Compute [ER]PN oris r0, r0, (MAS0_TLBSEL(1))@h mtspr SPRN_MAS0,r0 mtspr SPRN_MAS1,r10 mtspr SPRN_MAS2,r9 ori r9, r9, (MAS3_SX|MAS3_SW|MAS3_SR) mtspr SPRN_MAS3,r9 tlbwe addi r11, r11, 1 bdnz+ next_tlb_setup /* 7. Jump to our 1:1 mapping */ mr r6, r25 #else #error You need to specify the mapping or not use this at all. #endif lis r7,MSR_KERNEL@h ori r7,r7,MSR_KERNEL@l bl 1f /* Find our address */ 1: mflr r9 rlwimi r6,r9,0,20,31 addi r6,r6,(2f - 1b) mtspr SPRN_SRR0,r6 mtspr SPRN_SRR1,r7 rfi /* start execution out of TLB1[0] entry */ /* 8. Clear out the temp mapping */ 2: lis r7,0x1000 /* Set MAS0(TLBSEL) = 1 */ rlwimi r7,r5,16,4,15 /* Setup MAS0 = TLBSEL | ESEL(r5) */ mtspr SPRN_MAS0,r7 tlbre mfspr r8,SPRN_MAS1 rlwinm r8,r8,0,2,0 /* clear IPROT */ mtspr SPRN_MAS1,r8 tlbwe /* Invalidate TLB1 */ li r9,0x0c tlbivax 0,r9 TLBSYNC
line2, bl是相对跳转，跳转到invstr标签处，将此标签虚拟地址存入r6；
line10，调用tlbsx 0,r6查找出当前的1：1映射tlb条目的编号，跳转至match_tlb处；
line35，先将MAS0的值存入r7，然后将r7逻辑循环左移16位，然后提取32+20至32+31的内容
存入r3，剩下的bit位全部清零。其实就是取得MAS0的ESEL字段。其中，ESEL字段位于bit44-bit47，
将MAS0的高32位循环左移16位后，就位于bit52-bit63。
（powerpc是大端，左移指的是将数据往低地址方向移动。）
这里第一次说到M-Form的rlwinm指令，
该指令主要用来提取寄存器的某些位，然后放到结果寄存器里。
rlwinm r1, r2, SH, A, B (A < B)
如：r2 = 0x12345678, SH=8, A=3，B=9 则：r1 = 0x1440 0000.
计算过程：MASK(A,B) = 0x1fc0 0000. r2 <- 8 = 0x34567812.
line10执行完后，r3保存tlb entry编号；
line38到line41,将r3对应的tlb条目置一个IPROT属性保护起来。
line44到line60，遍历所有的tlb1，主要编号不是r3的，就将其保护位IPROT清除；
line62到line69，将tlb0和tlb1的所有tlb置无效，目前只剩一个我们正在执行的tlb条目了；
接下来，在另外一个地址空间，建立一个临时的tlb，让代码跳转过去临时跑一会：
line72到line73，找一个不同的tlb，算法是r5=(r3&1)+1,假如r3是偶数，则r5=1；假如r3是奇数，则r5是2；
line74到line77，将r3对应的tlb信息读出到MAS系列寄存器；
line80到line84，对RPN进行4k调整对齐之类的操作；
line100到line114，填充临时tlb的信息：
line102,指定写r5对应的tlb，line104到line108，置MAS1的ts位为非当前空间，置IPROT保护位，置页面大小为4k；
line109获取当前MAS2的内容，存放到r6，然后获取r6的bit52-bit63位，平移到r7中,然后写回MAS2。这句的意思就是
保留tlb条目的cache属性，然后将epn清零。
line113将RPN按页对齐调整过后的值写入MAS3，然后写入此temp tlb;
line116到line117，将MSR的TS置为与当前空间相反，与line102相对应；
line121将当前地址的bit52-bit63更新到r7（即把之前r7存放的MAS2里的cache属性位覆盖），
而其余位仍然是r7的原值（这是与rlwinm唯一不同的地方），原值就是epn为0，并取当前运行地址的
bit52-bit63位，即低4k。也就是说，这个临时空间要求从代码段开头到line121
的长度应小于4k，且代码段必须被加载到物理地址4k的倍数，这样temp tlb才能正确的映射当前运行地址空间，
例如，假设代码段被加载到物理地址16k，则line121所在的物理地址为16k+121×4，
假设运行到此时，代码段所在tlb的虚实映射为(virt:16k,phy:16k,size:64M)，则经line121的操作，需要建立的临时映射为
(virt:16k,phy:16k,size:4k)，可以看出，line121离16k必须小于4k才能被正确映射；
line123算出2f的偏移，并在line124将地址存入SPR0，将MSR存入SPR1；line126跳转至临时空间；
到了line143，这时候可以放心大胆的清除刚进内核时的唯一一个tlb条目了,这里不再罗嗦；
line166-line175，在空间0建立一个64M、虚拟映射为PAGE_OFFSET:0的tlb条目；
line178至line179，为r6存放一个内核态偏移，然后line218将当前运行地址的低4k，平移到r6中，
最后line222跳转至此地址，即从此运行在PAGE_OFFSET:0的地址空间了；
line225至line236，清除最先我们建立在另一个空间的临时映射；
line181至line209是kexec跳转前，为2G的物理地址空间建立1：1映射，这样做主要是
因为kexec e500架构下的最终内核页面拷贝都是假设关闭了mmu的，即misc_32.S里的
relocate_new_kernel操作的都是物理地址；
line191至line192，设置ctrk寄存器为8，表示接下来的循环有8次；
line195，从第3个tlb条目开始，依次设置tlb属性，每个tlb有256M，直到第11个tlb，一共2G的空间；
line196的rlwinm r0, r0, 16, 4, 15， 表示将r0左移16位，再取bit4到bit15，当r0为3的时候，0x3<<16=0x30000，
再取bit4到bit15，由于powerpc是大端，因此从左边开始取第4到第15bit，即掩码为0000 1111 1111 1111 0000 0000 0000 0000 =0xfff0000，
再与0x30000相与得到0x30000再在line199存入MAS0；
至于line197的rlwinm r9, r11, 28, 0, 3，则是将r11（0递增至8）左移28位（即乘以256M）后取bit0-bit3再在line201写入MAS2。
所以，对于kexec需要注意的是，这段代码并不完善，如果系统用到超过2G的内存，则这里的2G映射并不够。需要修改循环设置tlb的次数，
为什么不干脆就直接设置单位为1G的tlb条目？如果这样的话，line197就不是左移28位而是32位了，这对于32位指令系统显然是不可能的，所以这里
设置256M是有道理的。