arch/arm/mm/proc-arm925.S

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/mm/arm925.S: MMU functions for ARM925
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1999,2000 ARM Limited
   5  *  Copyright (C) 2000 Deep Blue Solutions Ltd.
   6  *  Copyright (C) 2002 RidgeRun, Inc.
   7  *  Copyright (C) 2002-2003 MontaVista Software, Inc.
   8  *
   9  *  Update for Linux-2.6 and cache flush improvements
  10  *  Copyright (C) 2004 Nokia Corporation by Tony Lindgren <tony@atomide.com>
  11  *
  12  *  hacked for non-paged-MM by Hyok S. Choi, 2004.
  13  *
  14  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  15  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  16  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  17  * (at your option) any later version.
  18  *
  19  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  20  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  21  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  22  * GNU General Public License for more details.
  23  *
  24  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  25  * along with this program; if not, write to the Free Software
  26  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  27  *
  28  *
  29  * These are the low level assembler for performing cache and TLB
  30  * functions on the arm925.
  31  *
  32  *  CONFIG_CPU_ARM925_CPU_IDLE -> nohlt
  33  *
  34  * Some additional notes based on deciphering the TI TRM on OMAP-5910:
  35  *
  36  * NOTE1: The TI925T Configuration Register bit "D-cache clean and flush
  37  *        entry mode" must be 0 to flush the entries in both segments
  38  *        at once. This is the default value. See TRM 2-20 and 2-24 for
  39  *        more information.
  40  *
  41  * NOTE2: Default is the "D-cache clean and flush entry mode". It looks
  42  *        like the "Transparent mode" must be on for partial cache flushes
  43  *        to work in this mode. This mode only works with 16-bit external
  44  *        memory. See TRM 2-24 for more information.
  45  *
  46  * NOTE3: Write-back cache flushing seems to be flakey with devices using
  47  *        direct memory access, such as USB OHCI. The workaround is to use
  48  *        write-through cache with CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH (this is
  49  *        the default for OMAP-1510).
  50  */
  51
  52 #include <linux/linkage.h>
  53 #include <linux/config.h>
  54 #include <linux/init.h>
  55 #include <asm/assembler.h>
  56 #include <asm/pgtable-hwdef.h>
  57 #include <asm/pgtable.h>
  58 #include <asm/procinfo.h>
  59 #include <asm/page.h>
  60 #include <asm/ptrace.h>
  61 #include "proc-macros.S"
  62
  63 /*
  64  * The size of one data cache line.
  65  */
  66 #define CACHE_DLINESIZE 16
  67
  68 /*
  69  * The number of data cache segments.
  70  */
  71 #define CACHE_DSEGMENTS 2
  72
  73 /*
  74  * The number of lines in a cache segment.
  75  */
  76 #define CACHE_DENTRIES  256
  77
  78 /*
  79  * This is the size at which it becomes more efficient to
  80  * clean the whole cache, rather than using the individual
  81  * cache line maintainence instructions.
  82  */
  83 #define CACHE_DLIMIT    8192
  84
  85         .text
  86 /*
  87  * cpu_arm925_proc_init()
  88  */
  89 ENTRY(cpu_arm925_proc_init)
  90         mov     pc, lr
  91
  92 /*
  93  * cpu_arm925_proc_fin()
  94  */
  95 ENTRY(cpu_arm925_proc_fin)
  96         stmfd   sp!, {lr}
  97         mov     ip, #PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE
  98         msr     cpsr_c, ip
  99         bl      arm925_flush_kern_cache_all
 100         mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ ctrl register
 101         bic     r0, r0, #0x1000                 @ ...i............
 102         bic     r0, r0, #0x000e                 @ ............wca.
 103         mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ disable caches
 104         ldmfd   sp!, {pc}
 105
 106 /*
 107  * cpu_arm925_reset(loc)
 108  *
 109  * Perform a soft reset of the system.  Put the CPU into the
 110  * same state as it would be if it had been reset, and branch
 111  * to what would be the reset vector.
 112  *
 113  * loc: location to jump to for soft reset
 114  */
 115         .align  5
 116 ENTRY(cpu_arm925_reset)
 117         /* Send software reset to MPU and DSP */
 118         mov     ip, #0xff000000
 119         orr     ip, ip, #0x00fe0000
 120         orr     ip, ip, #0x0000ce00
 121         mov     r4, #1
 122         strh    r4, [ip, #0x10]
 123
 124         mov     ip, #0
 125         mcr     p15, 0, ip, c7, c7, 0           @ invalidate I,D caches
 126         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 127 #ifdef CONFIG_MMU
 128         mcr     p15, 0, ip, c8, c7, 0           @ invalidate I & D TLBs
 129 #endif
 130         mrc     p15, 0, ip, c1, c0, 0           @ ctrl register
 131         bic     ip, ip, #0x000f                 @ ............wcam
 132         bic     ip, ip, #0x1100                 @ ...i...s........
 133         mcr     p15, 0, ip, c1, c0, 0           @ ctrl register
 134         mov     pc, r0
 135
 136 /*
 137  * cpu_arm925_do_idle()
 138  *
 139  * Called with IRQs disabled
 140  */
 141         .align  10
 142 ENTRY(cpu_arm925_do_idle)
 143         mov     r0, #0
 144         mrc     p15, 0, r1, c1, c0, 0           @ Read control register
 145         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ Drain write buffer
 146         bic     r2, r1, #1 << 12
 147         mcr     p15, 0, r2, c1, c0, 0           @ Disable I cache
 148         mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 4           @ Wait for interrupt
 149         mcr     p15, 0, r1, c1, c0, 0           @ Restore ICache enable
 150         mov     pc, lr
 151
 152 /*
 153  *      flush_user_cache_all()
 154  *
 155  *      Clean and invalidate all cache entries in a particular
 156  *      address space.
 157  */
 158 ENTRY(arm925_flush_user_cache_all)
 159         /* FALLTHROUGH */
 160
 161 /*
 162  *      flush_kern_cache_all()
 163  *
 164  *      Clean and invalidate the entire cache.
 165  */
 166 ENTRY(arm925_flush_kern_cache_all)
 167         mov     r2, #VM_EXEC
 168         mov     ip, #0
 169 __flush_whole_cache:
 170 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 171         mcr     p15, 0, ip, c7, c6, 0           @ invalidate D cache
 172 #else
 173         /* Flush entries in both segments at once, see NOTE1 above */
 174         mov     r3, #(CACHE_DENTRIES - 1) << 4  @ 256 entries in segment
 175 2:      mcr     p15, 0, r3, c7, c14, 2          @ clean+invalidate D index
 176         subs    r3, r3, #1 << 4
 177         bcs     2b                              @ entries 255 to 0
 178 #endif
 179         tst     r2, #VM_EXEC
 180         mcrne   p15, 0, ip, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 181         mcrne   p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 182         mov     pc, lr
 183
 184 /*
 185  *      flush_user_cache_range(start, end, flags)
 186  *
 187  *      Clean and invalidate a range of cache entries in the
 188  *      specified address range.
 189  *
 190  *      - start - start address (inclusive)
 191  *      - end   - end address (exclusive)
 192  *      - flags - vm_flags describing address space
 193  */
 194 ENTRY(arm925_flush_user_cache_range)
 195         mov     ip, #0
 196         sub     r3, r1, r0                      @ calculate total size
 197         cmp     r3, #CACHE_DLIMIT
 198         bgt     __flush_whole_cache
 199 1:      tst     r2, #VM_EXEC
 200 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 201         mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 1           @ invalidate D entry
 202         mcrne   p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 203         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 204         mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 1           @ invalidate D entry
 205         mcrne   p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 206         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 207 #else
 208         mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean and invalidate D entry
 209         mcrne   p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 210         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 211         mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean and invalidate D entry
 212         mcrne   p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 213         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 214 #endif
 215         cmp     r0, r1
 216         blo     1b
 217         tst     r2, #VM_EXEC
 218         mcrne   p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 219         mov     pc, lr
 220
 221 /*
 222  *      coherent_kern_range(start, end)
 223  *
 224  *      Ensure coherency between the Icache and the Dcache in the
 225  *      region described by start, end.  If you have non-snooping
 226  *      Harvard caches, you need to implement this function.
 227  *
 228  *      - start - virtual start address
 229  *      - end   - virtual end address
 230  */
 231 ENTRY(arm925_coherent_kern_range)
 232         /* FALLTHROUGH */
 233
 234 /*
 235  *      coherent_user_range(start, end)
 236  *
 237  *      Ensure coherency between the Icache and the Dcache in the
 238  *      region described by start, end.  If you have non-snooping
 239  *      Harvard caches, you need to implement this function.
 240  *
 241  *      - start - virtual start address
 242  *      - end   - virtual end address
 243  */
 244 ENTRY(arm925_coherent_user_range)
 245         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 246 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 247         mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 248         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 249         cmp     r0, r1
 250         blo     1b
 251         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 252         mov     pc, lr
 253
 254 /*
 255  *      flush_kern_dcache_page(void *page)
 256  *
 257  *      Ensure no D cache aliasing occurs, either with itself or
 258  *      the I cache
 259  *
 260  *      - addr  - page aligned address
 261  */
 262 ENTRY(arm925_flush_kern_dcache_page)
 263         add     r1, r0, #PAGE_SZ
 264 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean+invalidate D entry
 265         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 266         cmp     r0, r1
 267         blo     1b
 268         mov     r0, #0
 269         mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 270         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 271         mov     pc, lr
 272
 273 /*
 274  *      dma_inv_range(start, end)
 275  *
 276  *      Invalidate (discard) the specified virtual address range.
 277  *      May not write back any entries.  If 'start' or 'end'
 278  *      are not cache line aligned, those lines must be written
 279  *      back.
 280  *
 281  *      - start - virtual start address
 282  *      - end   - virtual end address
 283  *
 284  * (same as v4wb)
 285  */
 286 ENTRY(arm925_dma_inv_range)
 287 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 288         tst     r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 289         mcrne   p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 290         tst     r1, #CACHE_DLINESIZE - 1
 291         mcrne   p15, 0, r1, c7, c10, 1          @ clean D entry
 292 #endif
 293         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 294 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 1           @ invalidate D entry
 295         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 296         cmp     r0, r1
 297         blo     1b
 298         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 299         mov     pc, lr
 300
 301 /*
 302  *      dma_clean_range(start, end)
 303  *
 304  *      Clean the specified virtual address range.
 305  *
 306  *      - start - virtual start address
 307  *      - end   - virtual end address
 308  *
 309  * (same as v4wb)
 310  */
 311 ENTRY(arm925_dma_clean_range)
 312 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 313         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 314 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 315         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 316         cmp     r0, r1
 317         blo     1b
 318 #endif
 319         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 320         mov     pc, lr
 321
 322 /*
 323  *      dma_flush_range(start, end)
 324  *
 325  *      Clean and invalidate the specified virtual address range.
 326  *
 327  *      - start - virtual start address
 328  *      - end   - virtual end address
 329  */
 330 ENTRY(arm925_dma_flush_range)
 331         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 332 1:
 333 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 334         mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean+invalidate D entry
 335 #else
 336         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 337 #endif
 338         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 339         cmp     r0, r1
 340         blo     1b
 341         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 342         mov     pc, lr
 343
 344 ENTRY(arm925_cache_fns)
 345         .long   arm925_flush_kern_cache_all
 346         .long   arm925_flush_user_cache_all
 347         .long   arm925_flush_user_cache_range
 348         .long   arm925_coherent_kern_range
 349         .long   arm925_coherent_user_range
 350         .long   arm925_flush_kern_dcache_page
 351         .long   arm925_dma_inv_range
 352         .long   arm925_dma_clean_range
 353         .long   arm925_dma_flush_range
 354
 355 ENTRY(cpu_arm925_dcache_clean_area)
 356 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 357 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 358         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 359         subs    r1, r1, #CACHE_DLINESIZE
 360         bhi     1b
 361 #endif
 362         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 363         mov     pc, lr
 364
 365 /* =============================== PageTable ============================== */
 366
 367 /*
 368  * cpu_arm925_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_arm925_switch_mm)
 376 #ifdef CONFIG_MMU
 377         mov     ip, #0
 378 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 379         mcr     p15, 0, ip, c7, c6, 0           @ invalidate D cache
 380 #else
 381         /* Flush entries in bothe segments at once, see NOTE1 above */
 382         mov     r3, #(CACHE_DENTRIES - 1) << 4  @ 256 entries in segment
 383 2:      mcr     p15, 0, r3, c7, c14, 2          @ clean & invalidate D index
 384         subs    r3, r3, #1 << 4
 385         bcs     2b                              @ entries 255 to 0
 386 #endif
 387         mcr     p15, 0, ip, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 388         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 389         mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 0           @ load page table pointer
 390         mcr     p15, 0, ip, c8, c7, 0           @ invalidate I & D TLBs
 391 #endif
 392         mov     pc, lr
 393
 394 /*
 395  * cpu_arm925_set_pte(ptep, pte)
 396  *
 397  * Set a PTE and flush it out
 398  */
 399         .align  5
 400 ENTRY(cpu_arm925_set_pte)
 401 #ifdef CONFIG_MMU
 402         str     r1, [r0], #-2048                @ linux version
 403
 404         eor     r1, r1, #L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | L_PTE_WRITE | L_PTE_DIRTY
 405
 406         bic     r2, r1, #PTE_SMALL_AP_MASK
 407         bic     r2, r2, #PTE_TYPE_MASK
 408         orr     r2, r2, #PTE_TYPE_SMALL
 409
 410         tst     r1, #L_PTE_USER                 @ User?
 411         orrne   r2, r2, #PTE_SMALL_AP_URO_SRW
 412
 413         tst     r1, #L_PTE_WRITE | L_PTE_DIRTY  @ Write and Dirty?
 414         orreq   r2, r2, #PTE_SMALL_AP_UNO_SRW
 415
 416         tst     r1, #L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG        @ Present and Young?
 417         movne   r2, #0
 418
 419 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 420         eor     r3, r2, #0x0a                   @ C & small page?
 421         tst     r3, #0x0b
 422         biceq   r2, r2, #4
 423 #endif
 424         str     r2, [r0]                        @ hardware version
 425         mov     r0, r0
 426 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 427         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 428 #endif
 429         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 430 #endif /* CONFIG_MMU */
 431         mov     pc, lr
 432
 433         __INIT
 434
 435         .type   __arm925_setup, #function
 436 __arm925_setup:
 437         mov     r0, #0
 438 #if defined(CONFIG_CPU_ICACHE_STREAMING_DISABLE)
 439         orr     r0,r0,#1 << 7
 440 #endif
 441
 442         /* Transparent on, D-cache clean & flush mode. See  NOTE2 above */
 443         orr     r0,r0,#1 << 1                   @ transparent mode on
 444         mcr     p15, 0, r0, c15, c1, 0          @ write TI config register
 445
 446         mov     r0, #0
 447         mcr     p15, 0, r0, c7, c7              @ invalidate I,D caches on v4
 448         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain write buffer on v4
 449 #ifdef CONFIG_MMU
 450         mcr     p15, 0, r0, c8, c7              @ invalidate I,D TLBs on v4
 451 #endif
 452
 453 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 454         mov     r0, #4                          @ disable write-back on caches explicitly
 455         mcr     p15, 7, r0, c15, c0, 0
 456 #endif
 457
 458         mrc     p15, 0, r0, c1, c0              @ get control register v4
 459         ldr     r5, arm925_cr1_clear
 460         bic     r0, r0, r5
 461         ldr     r5, arm925_cr1_set
 462         orr     r0, r0, r5
 463 #ifdef CONFIG_CPU_CACHE_ROUND_ROBIN
 464         orr     r0, r0, #0x4000                 @ .1.. .... .... ....
 465 #endif
 466         mov     pc, lr
 467         .size   __arm925_setup, . - __arm925_setup
 468
 469         /*
 470          *  R
 471          * .RVI ZFRS BLDP WCAM
 472          * .011 0001 ..11 1101
 473          *
 474          */
 475         .type   arm925_cr1_clear, #object
 476         .type   arm925_cr1_set, #object
 477 arm925_cr1_clear:
 478         .word   0x7f3f
 479 arm925_cr1_set:
 480         .word   0x313d
 481
 482         __INITDATA
 483
 484 /*
 485  * Purpose : Function pointers used to access above functions - all calls
 486  *           come through these
 487  */
 488         .type   arm925_processor_functions, #object
 489 arm925_processor_functions:
 490         .word   v4t_early_abort
 491         .word   cpu_arm925_proc_init
 492         .word   cpu_arm925_proc_fin
 493         .word   cpu_arm925_reset
 494         .word   cpu_arm925_do_idle
 495         .word   cpu_arm925_dcache_clean_area
 496         .word   cpu_arm925_switch_mm
 497         .word   cpu_arm925_set_pte
 498         .size   arm925_processor_functions, . - arm925_processor_functions
 499
 500         .section ".rodata"
 501
 502         .type   cpu_arch_name, #object
 503 cpu_arch_name:
 504         .asciz  "armv4t"
 505         .size   cpu_arch_name, . - cpu_arch_name
 506
 507         .type   cpu_elf_name, #object
 508 cpu_elf_name:
 509         .asciz  "v4"
 510         .size   cpu_elf_name, . - cpu_elf_name
 511
 512         .type   cpu_arm925_name, #object
 513 cpu_arm925_name:
 514         .ascii  "ARM925T"
 515 #ifndef CONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
 516         .ascii  "i"
 517 #endif
 518 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 519         .ascii  "d"
 520 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 521         .ascii  "(wt)"
 522 #else
 523         .ascii  "(wb)"
 524 #endif
 525 #ifdef CONFIG_CPU_CACHE_ROUND_ROBIN
 526         .ascii  "RR"
 527 #endif
 528 #endif
 529         .ascii  "\0"
 530         .size   cpu_arm925_name, . - cpu_arm925_name
 531
 532         .align
 533
 534         .section ".proc.info.init", #alloc, #execinstr
 535
 536         .type   __arm925_proc_info,#object
 537 __arm925_proc_info:
 538         .long   0x54029250
 539         .long   0xfffffff0
 540         .long   PMD_TYPE_SECT | \
 541                 PMD_BIT4 | \
 542                 PMD_SECT_AP_WRITE | \
 543                 PMD_SECT_AP_READ
 544         b       __arm925_setup
 545         .long   cpu_arch_name
 546         .long   cpu_elf_name
 547         .long   HWCAP_SWP | HWCAP_HALF | HWCAP_THUMB
 548         .long   cpu_arm925_name
 549         .long   arm925_processor_functions
 550         .long   v4wbi_tlb_fns
 551         .long   v4wb_user_fns
 552         .long   arm925_cache_fns
 553         .size   __arm925_proc_info, . - __arm925_proc_info
 554
 555         .type   __arm915_proc_info,#object
 556 __arm915_proc_info:
 557         .long   0x54029150
 558         .long   0xfffffff0
 559         .long   PMD_TYPE_SECT | \
 560                 PMD_BIT4 | \
 561                 PMD_SECT_AP_WRITE | \
 562                 PMD_SECT_AP_READ
 563         b       __arm925_setup
 564         .long   cpu_arch_name
 565         .long   cpu_elf_name
 566         .long   HWCAP_SWP | HWCAP_HALF | HWCAP_THUMB
 567         .long   cpu_arm925_name
 568         .long   arm925_processor_functions
 569         .long   v4wbi_tlb_fns
 570         .long   v4wb_user_fns
 571         .long   arm925_cache_fns
 572         .size   __arm925_proc_info, . - __arm925_proc_info