arch/arm/mm/proc-arm1022.S

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/mm/proc-arm1022.S: MMU functions for ARM1022E
   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
  11  * (at your option) any later version.
  12  *
  13  *
  14  * These are the low level assembler for performing cache and TLB
  15  * functions on the ARM1022E.
  16  */
  17 #include <linux/linkage.h>
  18 #include <linux/init.h>
  19 #include <asm/assembler.h>
  20 #include <asm/asm-offsets.h>
  21 #include <asm/pgtable-hwdef.h>
  22 #include <asm/pgtable.h>
  23 #include <asm/procinfo.h>
  24 #include <asm/ptrace.h>
  25
  26 /*
  27  * This is the maximum size of an area which will be invalidated
  28  * using the single invalidate entry instructions.  Anything larger
  29  * than this, and we go for the whole cache.
  30  *
  31  * This value should be chosen such that we choose the cheapest
  32  * alternative.
  33  */
  34 #define MAX_AREA_SIZE   32768
  35
  36 /*
  37  * The size of one data cache line.
  38  */
  39 #define CACHE_DLINESIZE 32
  40
  41 /*
  42  * The number of data cache segments.
  43  */
  44 #define CACHE_DSEGMENTS 16
  45
  46 /*
  47  * The number of lines in a cache segment.
  48  */
  49 #define CACHE_DENTRIES  64
  50
  51 /*
  52  * This is the size at which it becomes more efficient to
  53  * clean the whole cache, rather than using the individual
  54  * cache line maintainence instructions.
  55  */
  56 #define CACHE_DLIMIT    32768
  57
  58         .text
  59 /*
  60  * cpu_arm1022_proc_init()
  61  */
  62 ENTRY(cpu_arm1022_proc_init)
  63         mov     pc, lr
  64
  65 /*
  66  * cpu_arm1022_proc_fin()
  67  */
  68 ENTRY(cpu_arm1022_proc_fin)
  69         stmfd   sp!, {lr}
  70         mov     ip, #PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE
  71         msr     cpsr_c, ip
  72         bl      arm1022_flush_kern_cache_all
  73         mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ ctrl register
  74         bic     r0, r0, #0x1000                 @ ...i............
  75         bic     r0, r0, #0x000e                 @ ............wca.
  76         mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ disable caches
  77         ldmfd   sp!, {pc}
  78
  79 /*
  80  * cpu_arm1022_reset(loc)
  81  *
  82  * Perform a soft reset of the system.  Put the CPU into the
  83  * same state as it would be if it had been reset, and branch
  84  * to what would be the reset vector.
  85  *
  86  * loc: location to jump to for soft reset
  87  */
  88         .align  5
  89 ENTRY(cpu_arm1022_reset)
  90         mov     ip, #0
  91         mcr     p15, 0, ip, c7, c7, 0           @ invalidate I,D caches
  92         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
  93 #ifdef CONFIG_MMU
  94         mcr     p15, 0, ip, c8, c7, 0           @ invalidate I & D TLBs
  95 #endif
  96         mrc     p15, 0, ip, c1, c0, 0           @ ctrl register
  97         bic     ip, ip, #0x000f                 @ ............wcam
  98         bic     ip, ip, #0x1100                 @ ...i...s........
  99         mcr     p15, 0, ip, c1, c0, 0           @ ctrl register
 100         mov     pc, r0
 101
 102 /*
 103  * cpu_arm1022_do_idle()
 104  */
 105         .align  5
 106 ENTRY(cpu_arm1022_do_idle)
 107         mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 4           @ Wait for interrupt
 108         mov     pc, lr
 109
 110 /* ================================= CACHE ================================ */
 111
 112         .align  5
 113 /*
 114  *      flush_user_cache_all()
 115  *
 116  *      Invalidate all cache entries in a particular address
 117  *      space.
 118  */
 119 ENTRY(arm1022_flush_user_cache_all)
 120         /* FALLTHROUGH */
 121 /*
 122  *      flush_kern_cache_all()
 123  *
 124  *      Clean and invalidate the entire cache.
 125  */
 126 ENTRY(arm1022_flush_kern_cache_all)
 127         mov     r2, #VM_EXEC
 128         mov     ip, #0
 129 __flush_whole_cache:
 130 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 131         mov     r1, #(CACHE_DSEGMENTS - 1) << 5 @ 16 segments
 132 1:      orr     r3, r1, #(CACHE_DENTRIES - 1) << 26 @ 64 entries
 133 2:      mcr     p15, 0, r3, c7, c14, 2          @ clean+invalidate D index
 134         subs    r3, r3, #1 << 26
 135         bcs     2b                              @ entries 63 to 0
 136         subs    r1, r1, #1 << 5
 137         bcs     1b                              @ segments 15 to 0
 138 #endif
 139         tst     r2, #VM_EXEC
 140 #ifndef CONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
 141         mcrne   p15, 0, ip, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 142 #endif
 143         mcrne   p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 144         mov     pc, lr
 145
 146 /*
 147  *      flush_user_cache_range(start, end, flags)
 148  *
 149  *      Invalidate a range of cache entries in the specified
 150  *      address space.
 151  *
 152  *      - start - start address (inclusive)
 153  *      - end   - end address (exclusive)
 154  *      - flags - vm_flags for this space
 155  */
 156 ENTRY(arm1022_flush_user_cache_range)
 157         mov     ip, #0
 158         sub     r3, r1, r0                      @ calculate total size
 159         cmp     r3, #CACHE_DLIMIT
 160         bhs     __flush_whole_cache
 161
 162 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 163 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean+invalidate D entry
 164         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 165         cmp     r0, r1
 166         blo     1b
 167 #endif
 168         tst     r2, #VM_EXEC
 169 #ifndef CONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
 170         mcrne   p15, 0, ip, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 171 #endif
 172         mcrne   p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 173         mov     pc, lr
 174
 175 /*
 176  *      coherent_kern_range(start, end)
 177  *
 178  *      Ensure coherency between the Icache and the Dcache in the
 179  *      region described by start.  If you have non-snooping
 180  *      Harvard caches, you need to implement this function.
 181  *
 182  *      - start - virtual start address
 183  *      - end   - virtual end address
 184  */
 185 ENTRY(arm1022_coherent_kern_range)
 186         /* FALLTHROUGH */
 187
 188 /*
 189  *      coherent_user_range(start, end)
 190  *
 191  *      Ensure coherency between the Icache and the Dcache in the
 192  *      region described by start.  If you have non-snooping
 193  *      Harvard caches, you need to implement this function.
 194  *
 195  *      - start - virtual start address
 196  *      - end   - virtual end address
 197  */
 198 ENTRY(arm1022_coherent_user_range)
 199         mov     ip, #0
 200         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 201 1:
 202 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 203         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 204 #endif
 205 #ifndef CONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
 206         mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 207 #endif
 208         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 209         cmp     r0, r1
 210         blo     1b
 211         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 212         mov     pc, lr
 213
 214 /*
 215  *      flush_kern_dcache_page(void *page)
 216  *
 217  *      Ensure no D cache aliasing occurs, either with itself or
 218  *      the I cache
 219  *
 220  *      - page  - page aligned address
 221  */
 222 ENTRY(arm1022_flush_kern_dcache_page)
 223         mov     ip, #0
 224 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 225         add     r1, r0, #PAGE_SZ
 226 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean+invalidate D entry
 227         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 228         cmp     r0, r1
 229         blo     1b
 230 #endif
 231         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 232         mov     pc, lr
 233
 234 /*
 235  *      dma_inv_range(start, end)
 236  *
 237  *      Invalidate (discard) the specified virtual address range.
 238  *      May not write back any entries.  If 'start' or 'end'
 239  *      are not cache line aligned, those lines must be written
 240  *      back.
 241  *
 242  *      - start - virtual start address
 243  *      - end   - virtual end address
 244  *
 245  * (same as v4wb)
 246  */
 247 ENTRY(arm1022_dma_inv_range)
 248         mov     ip, #0
 249 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 250         tst     r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 251         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 252         mcrne   p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 253         tst     r1, #CACHE_DLINESIZE - 1
 254         mcrne   p15, 0, r1, c7, c10, 1          @ clean D entry
 255 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 1           @ invalidate D entry
 256         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 257         cmp     r0, r1
 258         blo     1b
 259 #endif
 260         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 261         mov     pc, lr
 262
 263 /*
 264  *      dma_clean_range(start, end)
 265  *
 266  *      Clean the specified virtual address range.
 267  *
 268  *      - start - virtual start address
 269  *      - end   - virtual end address
 270  *
 271  * (same as v4wb)
 272  */
 273 ENTRY(arm1022_dma_clean_range)
 274         mov     ip, #0
 275 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 276         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 277 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 278         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 279         cmp     r0, r1
 280         blo     1b
 281 #endif
 282         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 283         mov     pc, lr
 284
 285 /*
 286  *      dma_flush_range(start, end)
 287  *
 288  *      Clean and invalidate the specified virtual address range.
 289  *
 290  *      - start - virtual start address
 291  *      - end   - virtual end address
 292  */
 293 ENTRY(arm1022_dma_flush_range)
 294         mov     ip, #0
 295 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 296         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 297 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean+invalidate D entry
 298         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 299         cmp     r0, r1
 300         blo     1b
 301 #endif
 302         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 303         mov     pc, lr
 304
 305 ENTRY(arm1022_cache_fns)
 306         .long   arm1022_flush_kern_cache_all
 307         .long   arm1022_flush_user_cache_all
 308         .long   arm1022_flush_user_cache_range
 309         .long   arm1022_coherent_kern_range
 310         .long   arm1022_coherent_user_range
 311         .long   arm1022_flush_kern_dcache_page
 312         .long   arm1022_dma_inv_range
 313         .long   arm1022_dma_clean_range
 314         .long   arm1022_dma_flush_range
 315
 316         .align  5
 317 ENTRY(cpu_arm1022_dcache_clean_area)
 318 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 319         mov     ip, #0
 320 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 321         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 322         subs    r1, r1, #CACHE_DLINESIZE
 323         bhi     1b
 324 #endif
 325         mov     pc, lr
 326
 327 /* =============================== PageTable ============================== */
 328
 329 /*
 330  * cpu_arm1022_switch_mm(pgd)
 331  *
 332  * Set the translation base pointer to be as described by pgd.
 333  *
 334  * pgd: new page tables
 335  */
 336         .align  5
 337 ENTRY(cpu_arm1022_switch_mm)
 338 #ifdef CONFIG_MMU
 339 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 340         mov     r1, #(CACHE_DSEGMENTS - 1) << 5 @ 16 segments
 341 1:      orr     r3, r1, #(CACHE_DENTRIES - 1) << 26 @ 64 entries
 342 2:      mcr     p15, 0, r3, c7, c14, 2          @ clean+invalidate D index
 343         subs    r3, r3, #1 << 26
 344         bcs     2b                              @ entries 63 to 0
 345         subs    r1, r1, #1 << 5
 346         bcs     1b                              @ segments 15 to 0
 347 #endif
 348         mov     r1, #0
 349 #ifndef CONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
 350         mcr     p15, 0, r1, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 351 #endif
 352         mcr     p15, 0, r1, c7, c10, 4          @ drain WB
 353         mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 0           @ load page table pointer
 354         mcr     p15, 0, r1, c8, c7, 0           @ invalidate I & D TLBs
 355 #endif
 356         mov     pc, lr
 357
 358 /*
 359  * cpu_arm1022_set_pte(ptep, pte)
 360  *
 361  * Set a PTE and flush it out
 362  */
 363         .align  5
 364 ENTRY(cpu_arm1022_set_pte)
 365 #ifdef CONFIG_MMU
 366         str     r1, [r0], #-2048                @ linux version
 367
 368         eor     r1, r1, #L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | L_PTE_WRITE | L_PTE_DIRTY
 369
 370         bic     r2, r1, #PTE_SMALL_AP_MASK
 371         bic     r2, r2, #PTE_TYPE_MASK
 372         orr     r2, r2, #PTE_TYPE_SMALL
 373
 374         tst     r1, #L_PTE_USER                 @ User?
 375         orrne   r2, r2, #PTE_SMALL_AP_URO_SRW
 376
 377         tst     r1, #L_PTE_WRITE | L_PTE_DIRTY  @ Write and Dirty?
 378         orreq   r2, r2, #PTE_SMALL_AP_UNO_SRW
 379
 380         tst     r1, #L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG        @ Present and Young?
 381         movne   r2, #0
 382
 383 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 384         eor     r3, r1, #0x0a                   @ C & small page?
 385         tst     r3, #0x0b
 386         biceq   r2, r2, #4
 387 #endif
 388         str     r2, [r0]                        @ hardware version
 389         mov     r0, r0
 390 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 391         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 392 #endif
 393 #endif /* CONFIG_MMU */
 394         mov     pc, lr
 395
 396         __INIT
 397
 398         .type   __arm1022_setup, #function
 399 __arm1022_setup:
 400         mov     r0, #0
 401         mcr     p15, 0, r0, c7, c7              @ invalidate I,D caches on v4
 402         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain write buffer on v4
 403 #ifdef CONFIG_MMU
 404         mcr     p15, 0, r0, c8, c7              @ invalidate I,D TLBs on v4
 405 #endif
 406         mrc     p15, 0, r0, c1, c0              @ get control register v4
 407         ldr     r5, arm1022_cr1_clear
 408         bic     r0, r0, r5
 409         ldr     r5, arm1022_cr1_set
 410         orr     r0, r0, r5
 411 #ifdef CONFIG_CPU_CACHE_ROUND_ROBIN
 412         orr     r0, r0, #0x4000                 @ .R..............
 413 #endif
 414         mov     pc, lr
 415         .size   __arm1022_setup, . - __arm1022_setup
 416
 417         /*
 418          *  R
 419          * .RVI ZFRS BLDP WCAM
 420          * .011 1001 ..11 0101
 421          *
 422          */
 423         .type   arm1022_cr1_clear, #object
 424         .type   arm1022_cr1_set, #object
 425 arm1022_cr1_clear:
 426         .word   0x7f3f
 427 arm1022_cr1_set:
 428         .word   0x3935
 429
 430         __INITDATA
 431
 432 /*
 433  * Purpose : Function pointers used to access above functions - all calls
 434  *           come through these
 435  */
 436         .type   arm1022_processor_functions, #object
 437 arm1022_processor_functions:
 438         .word   v4t_early_abort
 439         .word   cpu_arm1022_proc_init
 440         .word   cpu_arm1022_proc_fin
 441         .word   cpu_arm1022_reset
 442         .word   cpu_arm1022_do_idle
 443         .word   cpu_arm1022_dcache_clean_area
 444         .word   cpu_arm1022_switch_mm
 445         .word   cpu_arm1022_set_pte
 446         .size   arm1022_processor_functions, . - arm1022_processor_functions
 447
 448         .section ".rodata"
 449
 450         .type   cpu_arch_name, #object
 451 cpu_arch_name:
 452         .asciz  "armv5te"
 453         .size   cpu_arch_name, . - cpu_arch_name
 454
 455         .type   cpu_elf_name, #object
 456 cpu_elf_name:
 457         .asciz  "v5"
 458         .size   cpu_elf_name, . - cpu_elf_name
 459
 460         .type   cpu_arm1022_name, #object
 461 cpu_arm1022_name:
 462         .ascii  "arm1022"
 463 #ifndef CONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
 464         .ascii  "i"
 465 #endif
 466 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 467         .ascii  "d"
 468 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 469         .ascii  "(wt)"
 470 #else
 471         .ascii  "(wb)"
 472 #endif
 473 #endif
 474 #ifndef CONFIG_CPU_BPREDICT_DISABLE
 475         .ascii  "B"
 476 #endif
 477 #ifdef CONFIG_CPU_CACHE_ROUND_ROBIN
 478         .ascii  "RR"
 479 #endif
 480         .ascii  "\0"
 481         .size   cpu_arm1022_name, . - cpu_arm1022_name
 482
 483         .align
 484
 485         .section ".proc.info.init", #alloc, #execinstr
 486
 487         .type   __arm1022_proc_info,#object
 488 __arm1022_proc_info:
 489         .long   0x4105a220                      @ ARM 1022E (v5TE)
 490         .long   0xff0ffff0
 491         .long   PMD_TYPE_SECT | \
 492                 PMD_BIT4 | \
 493                 PMD_SECT_AP_WRITE | \
 494                 PMD_SECT_AP_READ
 495         b       __arm1022_setup
 496         .long   cpu_arch_name
 497         .long   cpu_elf_name
 498         .long   HWCAP_SWP | HWCAP_HALF | HWCAP_THUMB | HWCAP_EDSP
 499         .long   cpu_arm1022_name
 500         .long   arm1022_processor_functions
 501         .long   v4wbi_tlb_fns
 502         .long   v4wb_user_fns
 503         .long   arm1022_cache_fns
 504         .size   __arm1022_proc_info, . - __arm1022_proc_info