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