arch/arm/mm/proc-arm1020e.S

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/mm/proc-arm1020e.S: MMU functions for ARM1020
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2000 ARM Limited
   5  *  Copyright (C) 2000 Deep Blue Solutions Ltd.
   6  *  hacked for non-paged-MM by Hyok S. Choi, 2003.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
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  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
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  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  * GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * along with this program; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  21  *
  22  *
  23  * These are the low level assembler for performing cache and TLB
  24  * functions on the arm1020e.
  25  *
  26  *  CONFIG_CPU_ARM1020_CPU_IDLE -> nohlt
  27  */
  28 #include <linux/linkage.h>
  29 #include <linux/init.h>
  30 #include <asm/assembler.h>
  31 #include <asm/asm-offsets.h>
  32 #include <asm/hwcap.h>
  33 #include <asm/pgtable-hwdef.h>
  34 #include <asm/pgtable.h>
  35 #include <asm/ptrace.h>
  36
  37 #include "proc-macros.S"
  38
  39 /*
  40  * This is the maximum size of an area which will be invalidated
  41  * using the single invalidate entry instructions.  Anything larger
  42  * than this, and we go for the whole cache.
  43  *
  44  * This value should be chosen such that we choose the cheapest
  45  * alternative.
  46  */
  47 #define MAX_AREA_SIZE   32768
  48
  49 /*
  50  * The size of one data cache line.
  51  */
  52 #define CACHE_DLINESIZE 32
  53
  54 /*
  55  * The number of data cache segments.
  56  */
  57 #define CACHE_DSEGMENTS 16
  58
  59 /*
  60  * The number of lines in a cache segment.
  61  */
  62 #define CACHE_DENTRIES  64
  63
  64 /*
  65  * This is the size at which it becomes more efficient to
  66  * clean the whole cache, rather than using the individual
  67  * cache line maintainence instructions.
  68  */
  69 #define CACHE_DLIMIT    32768
  70
  71         .text
  72 /*
  73  * cpu_arm1020e_proc_init()
  74  */
  75 ENTRY(cpu_arm1020e_proc_init)
  76         mov     pc, lr
  77
  78 /*
  79  * cpu_arm1020e_proc_fin()
  80  */
  81 ENTRY(cpu_arm1020e_proc_fin)
  82         stmfd   sp!, {lr}
  83         mov     ip, #PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE
  84         msr     cpsr_c, ip
  85         bl      arm1020e_flush_kern_cache_all
  86         mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ ctrl register
  87         bic     r0, r0, #0x1000                 @ ...i............
  88         bic     r0, r0, #0x000e                 @ ............wca.
  89         mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ disable caches
  90         ldmfd   sp!, {pc}
  91
  92 /*
  93  * cpu_arm1020e_reset(loc)
  94  *
  95  * Perform a soft reset of the system.  Put the CPU into the
  96  * same state as it would be if it had been reset, and branch
  97  * to what would be the reset vector.
  98  *
  99  * loc: location to jump to for soft reset
 100  */
 101         .align  5
 102 ENTRY(cpu_arm1020e_reset)
 103         mov     ip, #0
 104         mcr     p15, 0, ip, c7, c7, 0           @ invalidate I,D caches
 105         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 106 #ifdef CONFIG_MMU
 107         mcr     p15, 0, ip, c8, c7, 0           @ invalidate I & D TLBs
 108 #endif
 109         mrc     p15, 0, ip, c1, c0, 0           @ ctrl register
 110         bic     ip, ip, #0x000f                 @ ............wcam
 111         bic     ip, ip, #0x1100                 @ ...i...s........
 112         mcr     p15, 0, ip, c1, c0, 0           @ ctrl register
 113         mov     pc, r0
 114
 115 /*
 116  * cpu_arm1020e_do_idle()
 117  */
 118         .align  5
 119 ENTRY(cpu_arm1020e_do_idle)
 120         mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 4           @ Wait for interrupt
 121         mov     pc, lr
 122
 123 /* ================================= CACHE ================================ */
 124
 125         .align  5
 126 /*
 127  *      flush_user_cache_all()
 128  *
 129  *      Invalidate all cache entries in a particular address
 130  *      space.
 131  */
 132 ENTRY(arm1020e_flush_user_cache_all)
 133         /* FALLTHROUGH */
 134 /*
 135  *      flush_kern_cache_all()
 136  *
 137  *      Clean and invalidate the entire cache.
 138  */
 139 ENTRY(arm1020e_flush_kern_cache_all)
 140         mov     r2, #VM_EXEC
 141         mov     ip, #0
 142 __flush_whole_cache:
 143 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 144         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 145         mov     r1, #(CACHE_DSEGMENTS - 1) << 5 @ 16 segments
 146 1:      orr     r3, r1, #(CACHE_DENTRIES - 1) << 26 @ 64 entries
 147 2:      mcr     p15, 0, r3, c7, c14, 2          @ clean+invalidate D index
 148         subs    r3, r3, #1 << 26
 149         bcs     2b                              @ entries 63 to 0
 150         subs    r1, r1, #1 << 5
 151         bcs     1b                              @ segments 15 to 0
 152 #endif
 153         tst     r2, #VM_EXEC
 154 #ifndef CONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
 155         mcrne   p15, 0, ip, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 156 #endif
 157         mcrne   p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 158         mov     pc, lr
 159
 160 /*
 161  *      flush_user_cache_range(start, end, flags)
 162  *
 163  *      Invalidate a range of cache entries in the specified
 164  *      address space.
 165  *
 166  *      - start - start address (inclusive)
 167  *      - end   - end address (exclusive)
 168  *      - flags - vm_flags for this space
 169  */
 170 ENTRY(arm1020e_flush_user_cache_range)
 171         mov     ip, #0
 172         sub     r3, r1, r0                      @ calculate total size
 173         cmp     r3, #CACHE_DLIMIT
 174         bhs     __flush_whole_cache
 175
 176 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 177 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean+invalidate D entry
 178         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 179         cmp     r0, r1
 180         blo     1b
 181 #endif
 182         tst     r2, #VM_EXEC
 183 #ifndef CONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
 184         mcrne   p15, 0, ip, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 185 #endif
 186         mcrne   p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 187         mov     pc, lr
 188
 189 /*
 190  *      coherent_kern_range(start, end)
 191  *
 192  *      Ensure coherency between the Icache and the Dcache in the
 193  *      region described by start.  If you have non-snooping
 194  *      Harvard caches, you need to implement this function.
 195  *
 196  *      - start - virtual start address
 197  *      - end   - virtual end address
 198  */
 199 ENTRY(arm1020e_coherent_kern_range)
 200         /* FALLTHROUGH */
 201 /*
 202  *      coherent_user_range(start, end)
 203  *
 204  *      Ensure coherency between the Icache and the Dcache in the
 205  *      region described by start.  If you have non-snooping
 206  *      Harvard caches, you need to implement this function.
 207  *
 208  *      - start - virtual start address
 209  *      - end   - virtual end address
 210  */
 211 ENTRY(arm1020e_coherent_user_range)
 212         mov     ip, #0
 213         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 214 1:
 215 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 216         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 217 #endif
 218 #ifndef CONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
 219         mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 220 #endif
 221         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 222         cmp     r0, r1
 223         blo     1b
 224         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 225         mov     pc, lr
 226
 227 /*
 228  *      flush_kern_dcache_area(void *addr, size_t size)
 229  *
 230  *      Ensure no D cache aliasing occurs, either with itself or
 231  *      the I cache
 232  *
 233  *      - addr  - kernel address
 234  *      - size  - region size
 235  */
 236 ENTRY(arm1020e_flush_kern_dcache_area)
 237         mov     ip, #0
 238 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 239         add     r1, r0, r1
 240 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean+invalidate D entry
 241         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 242         cmp     r0, r1
 243         blo     1b
 244 #endif
 245         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 246         mov     pc, lr
 247
 248 /*
 249  *      dma_inv_range(start, end)
 250  *
 251  *      Invalidate (discard) the specified virtual address range.
 252  *      May not write back any entries.  If 'start' or 'end'
 253  *      are not cache line aligned, those lines must be written
 254  *      back.
 255  *
 256  *      - start - virtual start address
 257  *      - end   - virtual end address
 258  *
 259  * (same as v4wb)
 260  */
 261 arm1020e_dma_inv_range:
 262         mov     ip, #0
 263 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 264         tst     r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 265         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 266         mcrne   p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 267         tst     r1, #CACHE_DLINESIZE - 1
 268         mcrne   p15, 0, r1, c7, c10, 1          @ clean D entry
 269 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 1           @ invalidate D entry
 270         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 271         cmp     r0, r1
 272         blo     1b
 273 #endif
 274         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 275         mov     pc, lr
 276
 277 /*
 278  *      dma_clean_range(start, end)
 279  *
 280  *      Clean the specified virtual address range.
 281  *
 282  *      - start - virtual start address
 283  *      - end   - virtual end address
 284  *
 285  * (same as v4wb)
 286  */
 287 arm1020e_dma_clean_range:
 288         mov     ip, #0
 289 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 290         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 291 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 292         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 293         cmp     r0, r1
 294         blo     1b
 295 #endif
 296         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 297         mov     pc, lr
 298
 299 /*
 300  *      dma_flush_range(start, end)
 301  *
 302  *      Clean and invalidate the specified virtual address range.
 303  *
 304  *      - start - virtual start address
 305  *      - end   - virtual end address
 306  */
 307 ENTRY(arm1020e_dma_flush_range)
 308         mov     ip, #0
 309 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 310         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 311 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean+invalidate D entry
 312         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 313         cmp     r0, r1
 314         blo     1b
 315 #endif
 316         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 317         mov     pc, lr
 318
 319 /*
 320  *      dma_map_area(start, size, dir)
 321  *      - start - kernel virtual start address
 322  *      - size  - size of region
 323  *      - dir   - DMA direction
 324  */
 325 ENTRY(arm1020e_dma_map_area)
 326         add     r1, r1, r0
 327         cmp     r2, #DMA_TO_DEVICE
 328         beq     arm1020e_dma_clean_range
 329         bcs     arm1020e_dma_inv_range
 330         b       arm1020e_dma_flush_range
 331 ENDPROC(arm1020e_dma_map_area)
 332
 333 /*
 334  *      dma_unmap_area(start, size, dir)
 335  *      - start - kernel virtual start address
 336  *      - size  - size of region
 337  *      - dir   - DMA direction
 338  */
 339 ENTRY(arm1020e_dma_unmap_area)
 340         mov     pc, lr
 341 ENDPROC(arm1020e_dma_unmap_area)
 342
 343 ENTRY(arm1020e_cache_fns)
 344         .long   arm1020e_flush_kern_cache_all
 345         .long   arm1020e_flush_user_cache_all
 346         .long   arm1020e_flush_user_cache_range
 347         .long   arm1020e_coherent_kern_range
 348         .long   arm1020e_coherent_user_range
 349         .long   arm1020e_flush_kern_dcache_area
 350         .long   arm1020e_dma_map_area
 351         .long   arm1020e_dma_unmap_area
 352         .long   arm1020e_dma_flush_range
 353
 354         .align  5
 355 ENTRY(cpu_arm1020e_dcache_clean_area)
 356 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 357         mov     ip, #0
 358 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 359         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 360         subs    r1, r1, #CACHE_DLINESIZE
 361         bhi     1b
 362 #endif
 363         mov     pc, lr
 364
 365 /* =============================== PageTable ============================== */
 366
 367 /*
 368  * cpu_arm1020e_switch_mm(pgd)
 369  *
 370  * Set the translation base pointer to be as described by pgd.
 371  *
 372  * pgd: new page tables
 373  */
 374         .align  5
 375 ENTRY(cpu_arm1020e_switch_mm)
 376 #ifdef CONFIG_MMU
 377 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 378         mcr     p15, 0, r3, c7, c10, 4
 379         mov     r1, #0xF                        @ 16 segments
 380 1:      mov     r3, #0x3F                       @ 64 entries
 381 2:      mov     ip, r3, LSL #26                 @ shift up entry
 382         orr     ip, ip, r1, LSL #5              @ shift in/up index
 383         mcr     p15, 0, ip, c7, c14, 2          @ Clean & Inval DCache entry
 384         mov     ip, #0
 385         subs    r3, r3, #1
 386         cmp     r3, #0
 387         bge     2b                              @ entries 3F to 0
 388         subs    r1, r1, #1
 389         cmp     r1, #0
 390         bge     1b                              @ segments 15 to 0
 391
 392 #endif
 393         mov     r1, #0
 394 #ifndef CONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
 395         mcr     p15, 0, r1, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 396 #endif
 397         mcr     p15, 0, r1, c7, c10, 4          @ drain WB
 398         mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 0           @ load page table pointer
 399         mcr     p15, 0, r1, c8, c7, 0           @ invalidate I & D TLBs
 400 #endif
 401         mov     pc, lr
 402
 403 /*
 404  * cpu_arm1020e_set_pte(ptep, pte)
 405  *
 406  * Set a PTE and flush it out
 407  */
 408         .align  5
 409 ENTRY(cpu_arm1020e_set_pte_ext)
 410 #ifdef CONFIG_MMU
 411         armv3_set_pte_ext
 412         mov     r0, r0
 413 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 414         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 415 #endif
 416 #endif /* CONFIG_MMU */
 417         mov     pc, lr
 418
 419         __INIT
 420
 421         .type   __arm1020e_setup, #function
 422 __arm1020e_setup:
 423         mov     r0, #0
 424         mcr     p15, 0, r0, c7, c7              @ invalidate I,D caches on v4
 425         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain write buffer on v4
 426 #ifdef CONFIG_MMU
 427         mcr     p15, 0, r0, c8, c7              @ invalidate I,D TLBs on v4
 428 #endif
 429         adr     r5, arm1020e_crval
 430         ldmia   r5, {r5, r6}
 431         mrc     p15, 0, r0, c1, c0              @ get control register v4
 432         bic     r0, r0, r5
 433         orr     r0, r0, r6
 434 #ifdef CONFIG_CPU_CACHE_ROUND_ROBIN
 435         orr     r0, r0, #0x4000                 @ .R.. .... .... ....
 436 #endif
 437         mov     pc, lr
 438         .size   __arm1020e_setup, . - __arm1020e_setup
 439
 440         /*
 441          *  R
 442          * .RVI ZFRS BLDP WCAM
 443          * .011 1001 ..11 0101
 444          */
 445         .type   arm1020e_crval, #object
 446 arm1020e_crval:
 447         crval   clear=0x00007f3f, mmuset=0x00003935, ucset=0x00001930
 448
 449         __INITDATA
 450
 451 /*
 452  * Purpose : Function pointers used to access above functions - all calls
 453  *           come through these
 454  */
 455         .type   arm1020e_processor_functions, #object
 456 arm1020e_processor_functions:
 457         .word   v4t_early_abort
 458         .word   legacy_pabort
 459         .word   cpu_arm1020e_proc_init
 460         .word   cpu_arm1020e_proc_fin
 461         .word   cpu_arm1020e_reset
 462         .word   cpu_arm1020e_do_idle
 463         .word   cpu_arm1020e_dcache_clean_area
 464         .word   cpu_arm1020e_switch_mm
 465         .word   cpu_arm1020e_set_pte_ext
 466         .size   arm1020e_processor_functions, . - arm1020e_processor_functions
 467
 468         .section ".rodata"
 469
 470         .type   cpu_arch_name, #object
 471 cpu_arch_name:
 472         .asciz  "armv5te"
 473         .size   cpu_arch_name, . - cpu_arch_name
 474
 475         .type   cpu_elf_name, #object
 476 cpu_elf_name:
 477         .asciz  "v5"
 478         .size   cpu_elf_name, . - cpu_elf_name
 479
 480         .type   cpu_arm1020e_name, #object
 481 cpu_arm1020e_name:
 482         .asciz  "ARM1020E"
 483         .size   cpu_arm1020e_name, . - cpu_arm1020e_name
 484
 485         .align
 486
 487         .section ".proc.info.init", #alloc, #execinstr
 488
 489         .type   __arm1020e_proc_info,#object
 490 __arm1020e_proc_info:
 491         .long   0x4105a200                      @ ARM 1020TE (Architecture v5TE)
 492         .long   0xff0ffff0
 493         .long   PMD_TYPE_SECT | \
 494                 PMD_BIT4 | \
 495                 PMD_SECT_AP_WRITE | \
 496                 PMD_SECT_AP_READ
 497         .long   PMD_TYPE_SECT | \
 498                 PMD_BIT4 | \
 499                 PMD_SECT_AP_WRITE | \
 500                 PMD_SECT_AP_READ
 501         b       __arm1020e_setup
 502         .long   cpu_arch_name
 503         .long   cpu_elf_name
 504         .long   HWCAP_SWP | HWCAP_HALF | HWCAP_THUMB | HWCAP_EDSP
 505         .long   cpu_arm1020e_name
 506         .long   arm1020e_processor_functions
 507         .long   v4wbi_tlb_fns
 508         .long   v4wb_user_fns
 509         .long   arm1020e_cache_fns
 510         .size   __arm1020e_proc_info, . - __arm1020e_proc_info