arch/arm/mm/flush.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/mm/flush.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1995-2002 Russell King
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   8  * published by the Free Software Foundation.
   9  */
  10 #include <linux/module.h>
  11 #include <linux/mm.h>
  12 #include <linux/pagemap.h>
  13 #include <linux/highmem.h>
  14
  15 #include <asm/cacheflush.h>
  16 #include <asm/cachetype.h>
  17 #include <asm/highmem.h>
  18 #include <asm/smp_plat.h>
  19 #include <asm/system.h>
  20 #include <asm/tlbflush.h>
  21 #include <asm/smp_plat.h>
  22
  23 #include "mm.h"
  24
  25 #ifdef CONFIG_CPU_CACHE_VIPT
  26
  27 #define ALIAS_FLUSH_START       0xffff4000
  28
  29 static void flush_pfn_alias(unsigned long pfn, unsigned long vaddr)
  30 {
  31         unsigned long to = ALIAS_FLUSH_START + (CACHE_COLOUR(vaddr) << PAGE_SHIFT);
  32         const int zero = 0;
  33
  34         set_pte_ext(TOP_PTE(to), pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL), 0);
  35         flush_tlb_kernel_page(to);
  36
  37         asm(    "mcrr   p15, 0, %1, %0, c14\n"
  38         "       mcr     p15, 0, %2, c7, c10, 4"
  39             :
  40             : "r" (to), "r" (to + PAGE_SIZE - L1_CACHE_BYTES), "r" (zero)
  41             : "cc");
  42 }
  43
  44 static void flush_icache_alias(unsigned long pfn, unsigned long vaddr, unsigned long len)
  45 {
  46         unsigned long colour = CACHE_COLOUR(vaddr);
  47         unsigned long offset = vaddr & (PAGE_SIZE - 1);
  48         unsigned long to;
  49
  50         set_pte_ext(TOP_PTE(ALIAS_FLUSH_START) + colour, pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL), 0);
  51         to = ALIAS_FLUSH_START + (colour << PAGE_SHIFT) + offset;
  52         flush_tlb_kernel_page(to);
  53         flush_icache_range(to, to + len);
  54 }
  55
  56 void flush_cache_mm(struct mm_struct *mm)
  57 {
  58         if (cache_is_vivt()) {
  59                 vivt_flush_cache_mm(mm);
  60                 return;
  61         }
  62
  63         if (cache_is_vipt_aliasing()) {
  64                 asm(    "mcr    p15, 0, %0, c7, c14, 0\n"
  65                 "       mcr     p15, 0, %0, c7, c10, 4"
  66                     :
  67                     : "r" (0)
  68                     : "cc");
  69         }
  70 }
  71
  72 void flush_cache_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
  73 {
  74         if (cache_is_vivt()) {
  75                 vivt_flush_cache_range(vma, start, end);
  76                 return;
  77         }
  78
  79         if (cache_is_vipt_aliasing()) {
  80                 asm(    "mcr    p15, 0, %0, c7, c14, 0\n"
  81                 "       mcr     p15, 0, %0, c7, c10, 4"
  82                     :
  83                     : "r" (0)
  84                     : "cc");
  85         }
  86
  87         if (vma->vm_flags & VM_EXEC)
  88                 __flush_icache_all();
  89 }
  90
  91 void flush_cache_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long user_addr, unsigned long pfn)
  92 {
  93         if (cache_is_vivt()) {
  94                 vivt_flush_cache_page(vma, user_addr, pfn);
  95                 return;
  96         }
  97
  98         if (cache_is_vipt_aliasing()) {
  99                 flush_pfn_alias(pfn, user_addr);
 100                 __flush_icache_all();
 101         }
 102
 103         if (vma->vm_flags & VM_EXEC && icache_is_vivt_asid_tagged())
 104                 __flush_icache_all();
 105 }
 106
 107 #else
 108 #define flush_pfn_alias(pfn,vaddr)              do { } while (0)
 109 #define flush_icache_alias(pfn,vaddr,len)       do { } while (0)
 110 #endif
 111
 112 static void flush_ptrace_access_other(void *args)
 113 {
 114         __flush_icache_all();
 115 }
 116
 117 static
 118 void flush_ptrace_access(struct vm_area_struct *vma, struct page *page,
 119                          unsigned long uaddr, void *kaddr, unsigned long len)
 120 {
 121         if (cache_is_vivt()) {
 122                 if (cpumask_test_cpu(smp_processor_id(), mm_cpumask(vma->vm_mm))) {
 123                         unsigned long addr = (unsigned long)kaddr;
 124                         __cpuc_coherent_kern_range(addr, addr + len);
 125                 }
 126                 return;
 127         }
 128
 129         if (cache_is_vipt_aliasing()) {
 130                 flush_pfn_alias(page_to_pfn(page), uaddr);
 131                 __flush_icache_all();
 132                 return;
 133         }
 134
 135         /* VIPT non-aliasing D-cache */
 136         if (vma->vm_flags & VM_EXEC) {
 137                 unsigned long addr = (unsigned long)kaddr;
 138                 if (icache_is_vipt_aliasing())
 139                         flush_icache_alias(page_to_pfn(page), uaddr, len);
 140                 else
 141                         __cpuc_coherent_kern_range(addr, addr + len);
 142                 if (cache_ops_need_broadcast())
 143                         smp_call_function(flush_ptrace_access_other,
 144                                           NULL, 1);
 145         }
 146 }
 147
 148 /*
 149  * Copy user data from/to a page which is mapped into a different
 150  * processes address space.  Really, we want to allow our "user
 151  * space" model to handle this.
 152  *
 153  * Note that this code needs to run on the current CPU.
 154  */
 155 void copy_to_user_page(struct vm_area_struct *vma, struct page *page,
 156                        unsigned long uaddr, void *dst, const void *src,
 157                        unsigned long len)
 158 {
 159 #ifdef CONFIG_SMP
 160         preempt_disable();
 161 #endif
 162         memcpy(dst, src, len);
 163         flush_ptrace_access(vma, page, uaddr, dst, len);
 164 #ifdef CONFIG_SMP
 165         preempt_enable();
 166 #endif
 167 }
 168
 169 void __flush_dcache_page(struct address_space *mapping, struct page *page)
 170 {
 171         /*
 172          * Writeback any data associated with the kernel mapping of this
 173          * page.  This ensures that data in the physical page is mutually
 174          * coherent with the kernels mapping.
 175          */
 176         if (!PageHighMem(page)) {
 177                 __cpuc_flush_dcache_area(page_address(page), PAGE_SIZE);
 178         } else {
 179                 void *addr = kmap_high_get(page);
 180                 if (addr) {
 181                         __cpuc_flush_dcache_area(addr, PAGE_SIZE);
 182                         kunmap_high(page);
 183                 } else if (cache_is_vipt()) {
 184                         /* unmapped pages might still be cached */
 185                         addr = kmap_atomic(page);
 186                         __cpuc_flush_dcache_area(addr, PAGE_SIZE);
 187                         kunmap_atomic(addr);
 188                 }
 189         }
 190
 191         /*
 192          * If this is a page cache page, and we have an aliasing VIPT cache,
 193          * we only need to do one flush - which would be at the relevant
 194          * userspace colour, which is congruent with page->index.
 195          */
 196         if (mapping && cache_is_vipt_aliasing())
 197                 flush_pfn_alias(page_to_pfn(page),
 198                                 page->index << PAGE_CACHE_SHIFT);
 199 }
 200
 201 static void __flush_dcache_aliases(struct address_space *mapping, struct page *page)
 202 {
 203         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
 204         struct vm_area_struct *mpnt;
 205         struct prio_tree_iter iter;
 206         pgoff_t pgoff;
 207
 208         /*
 209          * There are possible user space mappings of this page:
 210          * - VIVT cache: we need to also write back and invalidate all user
 211          *   data in the current VM view associated with this page.
 212          * - aliasing VIPT: we only need to find one mapping of this page.
 213          */
 214         pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 215
 216         flush_dcache_mmap_lock(mapping);
 217         vma_prio_tree_foreach(mpnt, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
 218                 unsigned long offset;
 219
 220                 /*
 221                  * If this VMA is not in our MM, we can ignore it.
 222                  */
 223                 if (mpnt->vm_mm != mm)
 224                         continue;
 225                 if (!(mpnt->vm_flags & VM_MAYSHARE))
 226                         continue;
 227                 offset = (pgoff - mpnt->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT;
 228                 flush_cache_page(mpnt, mpnt->vm_start + offset, page_to_pfn(page));
 229         }
 230         flush_dcache_mmap_unlock(mapping);
 231 }
 232
 233 #if __LINUX_ARM_ARCH__ >= 6
 234 void __sync_icache_dcache(pte_t pteval)
 235 {
 236         unsigned long pfn;
 237         struct page *page;
 238         struct address_space *mapping;
 239
 240         if (!pte_present_user(pteval))
 241                 return;
 242         if (cache_is_vipt_nonaliasing() && !pte_exec(pteval))
 243                 /* only flush non-aliasing VIPT caches for exec mappings */
 244                 return;
 245         pfn = pte_pfn(pteval);
 246         if (!pfn_valid(pfn))
 247                 return;
 248
 249         page = pfn_to_page(pfn);
 250         if (cache_is_vipt_aliasing())
 251                 mapping = page_mapping(page);
 252         else
 253                 mapping = NULL;
 254
 255         if (!test_and_set_bit(PG_dcache_clean, &page->flags))
 256                 __flush_dcache_page(mapping, page);
 257         /* pte_exec() already checked above for non-aliasing VIPT cache */
 258         if (cache_is_vipt_nonaliasing() || pte_exec(pteval))
 259                 __flush_icache_all();
 260 }
 261 #endif
 262
 263 /*
 264  * Ensure cache coherency between kernel mapping and userspace mapping
 265  * of this page.
 266  *
 267  * We have three cases to consider:
 268  *  - VIPT non-aliasing cache: fully coherent so nothing required.
 269  *  - VIVT: fully aliasing, so we need to handle every alias in our
 270  *          current VM view.
 271  *  - VIPT aliasing: need to handle one alias in our current VM view.
 272  *
 273  * If we need to handle aliasing:
 274  *  If the page only exists in the page cache and there are no user
 275  *  space mappings, we can be lazy and remember that we may have dirty
 276  *  kernel cache lines for later.  Otherwise, we assume we have
 277  *  aliasing mappings.
 278  *
 279  * Note that we disable the lazy flush for SMP.
 280  */
 281 void flush_dcache_page(struct page *page)
 282 {
 283         struct address_space *mapping;
 284
 285         /*
 286          * The zero page is never written to, so never has any dirty
 287          * cache lines, and therefore never needs to be flushed.
 288          */
 289         if (page == ZERO_PAGE(0))
 290                 return;
 291
 292         mapping = page_mapping(page);
 293
 294         if (!cache_ops_need_broadcast() &&
 295             mapping && !mapping_mapped(mapping))
 296                 clear_bit(PG_dcache_clean, &page->flags);
 297         else {
 298                 __flush_dcache_page(mapping, page);
 299                 if (mapping && cache_is_vivt())
 300                         __flush_dcache_aliases(mapping, page);
 301                 else if (mapping)
 302                         __flush_icache_all();
 303                 set_bit(PG_dcache_clean, &page->flags);
 304         }
 305 }
 306 EXPORT_SYMBOL(flush_dcache_page);
 307
 308 /*
 309  * Flush an anonymous page so that users of get_user_pages()
 310  * can safely access the data.  The expected sequence is:
 311  *
 312  *  get_user_pages()
 313  *    -> flush_anon_page
 314  *  memcpy() to/from page
 315  *  if written to page, flush_dcache_page()
 316  */
 317 void __flush_anon_page(struct vm_area_struct *vma, struct page *page, unsigned long vmaddr)
 318 {
 319         unsigned long pfn;
 320
 321         /* VIPT non-aliasing caches need do nothing */
 322         if (cache_is_vipt_nonaliasing())
 323                 return;
 324
 325         /*
 326          * Write back and invalidate userspace mapping.
 327          */
 328         pfn = page_to_pfn(page);
 329         if (cache_is_vivt()) {
 330                 flush_cache_page(vma, vmaddr, pfn);
 331         } else {
 332                 /*
 333                  * For aliasing VIPT, we can flush an alias of the
 334                  * userspace address only.
 335                  */
 336                 flush_pfn_alias(pfn, vmaddr);
 337                 __flush_icache_all();
 338         }
 339
 340         /*
 341          * Invalidate kernel mapping.  No data should be contained
 342          * in this mapping of the page.  FIXME: this is overkill
 343          * since we actually ask for a write-back and invalidate.
 344          */
 345         __cpuc_flush_dcache_area(page_address(page), PAGE_SIZE);
 346 }