arch/arm/mm/proc-arm922.S

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/mm/proc-arm922.S: MMU functions for ARM922
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1999,2000 ARM Limited
   5  *  Copyright (C) 2000 Deep Blue Solutions Ltd.
   6  *  Copyright (C) 2001 Altera Corporation
   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  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  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 arm922.
  25  *
  26  *  CONFIG_CPU_ARM922_CPU_IDLE -> nohlt
  27  */
  28 #include <linux/linkage.h>
  29 #include <linux/config.h>
  30 #include <linux/init.h>
  31 #include <asm/assembler.h>
  32 #include <asm/pgtable.h>
  33 #include <asm/procinfo.h>
  34 #include <asm/page.h>
  35 #include <asm/ptrace.h>
  36 #include "proc-macros.S"
  37
  38 /*
  39  * The size of one data cache line.
  40  */
  41 #define CACHE_DLINESIZE 32
  42
  43 /*
  44  * The number of data cache segments.
  45  */
  46 #define CACHE_DSEGMENTS 4
  47
  48 /*
  49  * The number of lines in a cache segment.
  50  */
  51 #define CACHE_DENTRIES  64
  52
  53 /*
  54  * This is the size at which it becomes more efficient to
  55  * clean the whole cache, rather than using the individual
  56  * cache line maintainence instructions.  (I think this should
  57  * be 32768).
  58  */
  59 #define CACHE_DLIMIT    8192
  60
  61
  62         .text
  63 /*
  64  * cpu_arm922_proc_init()
  65  */
  66 ENTRY(cpu_arm922_proc_init)
  67         mov     pc, lr
  68
  69 /*
  70  * cpu_arm922_proc_fin()
  71  */
  72 ENTRY(cpu_arm922_proc_fin)
  73         stmfd   sp!, {lr}
  74         mov     ip, #PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE
  75         msr     cpsr_c, ip
  76 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
  77         bl      arm922_flush_kern_cache_all
  78 #else
  79         bl      v4wt_flush_kern_cache_all
  80 #endif
  81         mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ ctrl register
  82         bic     r0, r0, #0x1000                 @ ...i............
  83         bic     r0, r0, #0x000e                 @ ............wca.
  84         mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ disable caches
  85         ldmfd   sp!, {pc}
  86
  87 /*
  88  * cpu_arm922_reset(loc)
  89  *
  90  * Perform a soft reset of the system.  Put the CPU into the
  91  * same state as it would be if it had been reset, and branch
  92  * to what would be the reset vector.
  93  *
  94  * loc: location to jump to for soft reset
  95  */
  96         .align  5
  97 ENTRY(cpu_arm922_reset)
  98         mov     ip, #0
  99         mcr     p15, 0, ip, c7, c7, 0           @ invalidate I,D caches
 100         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 101         mcr     p15, 0, ip, c8, c7, 0           @ invalidate I & D TLBs
 102         mrc     p15, 0, ip, c1, c0, 0           @ ctrl register
 103         bic     ip, ip, #0x000f                 @ ............wcam
 104         bic     ip, ip, #0x1100                 @ ...i...s........
 105         mcr     p15, 0, ip, c1, c0, 0           @ ctrl register
 106         mov     pc, r0
 107
 108 /*
 109  * cpu_arm922_do_idle()
 110  */
 111         .align  5
 112 ENTRY(cpu_arm922_do_idle)
 113         mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 4           @ Wait for interrupt
 114         mov     pc, lr
 115
 116
 117 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 118
 119 /*
 120  *      flush_user_cache_all()
 121  *
 122  *      Clean and invalidate all cache entries in a particular
 123  *      address space.
 124  */
 125 ENTRY(arm922_flush_user_cache_all)
 126         /* FALLTHROUGH */
 127
 128 /*
 129  *      flush_kern_cache_all()
 130  *
 131  *      Clean and invalidate the entire cache.
 132  */
 133 ENTRY(arm922_flush_kern_cache_all)
 134         mov     r2, #VM_EXEC
 135         mov     ip, #0
 136 __flush_whole_cache:
 137         mov     r1, #(CACHE_DSEGMENTS - 1) << 5 @ 8 segments
 138 1:      orr     r3, r1, #(CACHE_DENTRIES - 1) << 26 @ 64 entries
 139 2:      mcr     p15, 0, r3, c7, c14, 2          @ clean+invalidate D index
 140         subs    r3, r3, #1 << 26
 141         bcs     2b                              @ entries 63 to 0
 142         subs    r1, r1, #1 << 5
 143         bcs     1b                              @ segments 7 to 0
 144         tst     r2, #VM_EXEC
 145         mcrne   p15, 0, ip, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 146         mcrne   p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 147         mov     pc, lr
 148
 149 /*
 150  *      flush_user_cache_range(start, end, flags)
 151  *
 152  *      Clean and invalidate a range of cache entries in the
 153  *      specified address range.
 154  *
 155  *      - start - start address (inclusive)
 156  *      - end   - end address (exclusive)
 157  *      - flags - vm_flags describing address space
 158  */
 159 ENTRY(arm922_flush_user_cache_range)
 160         mov     ip, #0
 161         sub     r3, r1, r0                      @ calculate total size
 162         cmp     r3, #CACHE_DLIMIT
 163         bhs     __flush_whole_cache
 164
 165 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean+invalidate D entry
 166         tst     r2, #VM_EXEC
 167         mcrne   p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 168         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 169         cmp     r0, r1
 170         blo     1b
 171         tst     r2, #VM_EXEC
 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, end.  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(arm922_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, end.  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(arm922_coherent_user_range)
 199         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 200 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 201         mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 202         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 203         cmp     r0, r1
 204         blo     1b
 205         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 206         mov     pc, lr
 207
 208 /*
 209  *      flush_kern_dcache_page(void *page)
 210  *
 211  *      Ensure no D cache aliasing occurs, either with itself or
 212  *      the I cache
 213  *
 214  *      - addr  - page aligned address
 215  */
 216 ENTRY(arm922_flush_kern_dcache_page)
 217         add     r1, r0, #PAGE_SZ
 218 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean+invalidate D entry
 219         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 220         cmp     r0, r1
 221         blo     1b
 222         mov     r0, #0
 223         mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 224         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 225         mov     pc, lr
 226
 227 /*
 228  *      dma_inv_range(start, end)
 229  *
 230  *      Invalidate (discard) the specified virtual address range.
 231  *      May not write back any entries.  If 'start' or 'end'
 232  *      are not cache line aligned, those lines must be written
 233  *      back.
 234  *
 235  *      - start - virtual start address
 236  *      - end   - virtual end address
 237  *
 238  * (same as v4wb)
 239  */
 240 ENTRY(arm922_dma_inv_range)
 241         tst     r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 242         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 243         mcrne   p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 244         tst     r1, #CACHE_DLINESIZE - 1
 245         mcrne   p15, 0, r1, c7, c10, 1          @ clean D entry
 246 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 1           @ invalidate D entry
 247         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 248         cmp     r0, r1
 249         blo     1b
 250         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 251         mov     pc, lr
 252
 253 /*
 254  *      dma_clean_range(start, end)
 255  *
 256  *      Clean the specified virtual address range.
 257  *
 258  *      - start - virtual start address
 259  *      - end   - virtual end address
 260  *
 261  * (same as v4wb)
 262  */
 263 ENTRY(arm922_dma_clean_range)
 264         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 265 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 266         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 267         cmp     r0, r1
 268         blo     1b
 269         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 270         mov     pc, lr
 271
 272 /*
 273  *      dma_flush_range(start, end)
 274  *
 275  *      Clean and invalidate the specified virtual address range.
 276  *
 277  *      - start - virtual start address
 278  *      - end   - virtual end address
 279  */
 280 ENTRY(arm922_dma_flush_range)
 281         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 282 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean+invalidate D entry
 283         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 284         cmp     r0, r1
 285         blo     1b
 286         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 287         mov     pc, lr
 288
 289 ENTRY(arm922_cache_fns)
 290         .long   arm922_flush_kern_cache_all
 291         .long   arm922_flush_user_cache_all
 292         .long   arm922_flush_user_cache_range
 293         .long   arm922_coherent_kern_range
 294         .long   arm922_coherent_user_range
 295         .long   arm922_flush_kern_dcache_page
 296         .long   arm922_dma_inv_range
 297         .long   arm922_dma_clean_range
 298         .long   arm922_dma_flush_range
 299
 300 #endif
 301
 302
 303 ENTRY(cpu_arm922_dcache_clean_area)
 304 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 305 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 306         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 307         subs    r1, r1, #CACHE_DLINESIZE
 308         bhi     1b
 309 #endif
 310         mov     pc, lr
 311
 312 /* =============================== PageTable ============================== */
 313
 314 /*
 315  * cpu_arm922_switch_mm(pgd)
 316  *
 317  * Set the translation base pointer to be as described by pgd.
 318  *
 319  * pgd: new page tables
 320  */
 321         .align  5
 322 ENTRY(cpu_arm922_switch_mm)
 323         mov     ip, #0
 324 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 325         mcr     p15, 0, ip, c7, c6, 0           @ invalidate D cache
 326 #else
 327 @ && 'Clean & Invalidate whole DCache'
 328 @ && Re-written to use Index Ops.
 329 @ && Uses registers r1, r3 and ip
 330
 331         mov     r1, #(CACHE_DSEGMENTS - 1) << 5 @ 4 segments
 332 1:      orr     r3, r1, #(CACHE_DENTRIES - 1) << 26 @ 64 entries
 333 2:      mcr     p15, 0, r3, c7, c14, 2          @ clean & invalidate D index
 334         subs    r3, r3, #1 << 26
 335         bcs     2b                              @ entries 63 to 0
 336         subs    r1, r1, #1 << 5
 337         bcs     1b                              @ segments 7 to 0
 338 #endif
 339         mcr     p15, 0, ip, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 340         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 341         mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 0           @ load page table pointer
 342         mcr     p15, 0, ip, c8, c7, 0           @ invalidate I & D TLBs
 343         mov     pc, lr
 344
 345 /*
 346  * cpu_arm922_set_pte(ptep, pte)
 347  *
 348  * Set a PTE and flush it out
 349  */
 350         .align  5
 351 ENTRY(cpu_arm922_set_pte)
 352         str     r1, [r0], #-2048                @ linux version
 353
 354         eor     r1, r1, #L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | L_PTE_WRITE | L_PTE_DIRTY
 355
 356         bic     r2, r1, #PTE_SMALL_AP_MASK
 357         bic     r2, r2, #PTE_TYPE_MASK
 358         orr     r2, r2, #PTE_TYPE_SMALL
 359
 360         tst     r1, #L_PTE_USER                 @ User?
 361         orrne   r2, r2, #PTE_SMALL_AP_URO_SRW
 362
 363         tst     r1, #L_PTE_WRITE | L_PTE_DIRTY  @ Write and Dirty?
 364         orreq   r2, r2, #PTE_SMALL_AP_UNO_SRW
 365
 366         tst     r1, #L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG        @ Present and Young?
 367         movne   r2, #0
 368
 369 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 370         eor     r3, r2, #0x0a                   @ C & small page?
 371         tst     r3, #0x0b
 372         biceq   r2, r2, #4
 373 #endif
 374         str     r2, [r0]                        @ hardware version
 375         mov     r0, r0
 376         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 377         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 378         mov     pc, lr
 379
 380         __INIT
 381
 382         .type   __arm922_setup, #function
 383 __arm922_setup:
 384         mov     r0, #0
 385         mcr     p15, 0, r0, c7, c7              @ invalidate I,D caches on v4
 386         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain write buffer on v4
 387         mcr     p15, 0, r0, c8, c7              @ invalidate I,D TLBs on v4
 388         mrc     p15, 0, r0, c1, c0              @ get control register v4
 389         ldr     r5, arm922_cr1_clear
 390         bic     r0, r0, r5
 391         ldr     r5, arm922_cr1_set
 392         orr     r0, r0, r5
 393         mov     pc, lr
 394         .size   __arm922_setup, . - __arm922_setup
 395
 396         /*
 397          *  R
 398          * .RVI ZFRS BLDP WCAM
 399          * ..11 0001 ..11 0101
 400          *
 401          */
 402         .type   arm922_cr1_clear, #object
 403         .type   arm922_cr1_set, #object
 404 arm922_cr1_clear:
 405         .word   0x3f3f
 406 arm922_cr1_set:
 407         .word   0x3135
 408
 409         __INITDATA
 410
 411 /*
 412  * Purpose : Function pointers used to access above functions - all calls
 413  *           come through these
 414  */
 415         .type   arm922_processor_functions, #object
 416 arm922_processor_functions:
 417         .word   v4t_early_abort
 418         .word   cpu_arm922_proc_init
 419         .word   cpu_arm922_proc_fin
 420         .word   cpu_arm922_reset
 421         .word   cpu_arm922_do_idle
 422         .word   cpu_arm922_dcache_clean_area
 423         .word   cpu_arm922_switch_mm
 424         .word   cpu_arm922_set_pte
 425         .size   arm922_processor_functions, . - arm922_processor_functions
 426
 427         .section ".rodata"
 428
 429         .type   cpu_arch_name, #object
 430 cpu_arch_name:
 431         .asciz  "armv4t"
 432         .size   cpu_arch_name, . - cpu_arch_name
 433
 434         .type   cpu_elf_name, #object
 435 cpu_elf_name:
 436         .asciz  "v4"
 437         .size   cpu_elf_name, . - cpu_elf_name
 438
 439         .type   cpu_arm922_name, #object
 440 cpu_arm922_name:
 441         .ascii  "ARM922T"
 442 #ifndef CONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
 443         .ascii  "i"
 444 #endif
 445 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 446         .ascii  "d"
 447 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 448         .ascii  "(wt)"
 449 #else
 450         .ascii  "(wb)"
 451 #endif
 452 #endif
 453         .ascii  "\0"
 454         .size   cpu_arm922_name, . - cpu_arm922_name
 455
 456         .align
 457
 458         .section ".proc.info.init", #alloc, #execinstr
 459
 460         .type   __arm922_proc_info,#object
 461 __arm922_proc_info:
 462         .long   0x41009220
 463         .long   0xff00fff0
 464         .long   PMD_TYPE_SECT | \
 465                 PMD_SECT_BUFFERABLE | \
 466                 PMD_SECT_CACHEABLE | \
 467                 PMD_BIT4 | \
 468                 PMD_SECT_AP_WRITE | \
 469                 PMD_SECT_AP_READ
 470         b       __arm922_setup
 471         .long   cpu_arch_name
 472         .long   cpu_elf_name
 473         .long   HWCAP_SWP | HWCAP_HALF | HWCAP_THUMB
 474         .long   cpu_arm922_name
 475         .long   arm922_processor_functions
 476         .long   v4wbi_tlb_fns
 477         .long   v4wb_user_fns
 478 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 479         .long   arm922_cache_fns
 480 #else
 481         .long   v4wt_cache_fns
 482 #endif
 483         .size   __arm922_proc_info, . - __arm922_proc_info