arch/arm/mm/proc-arm926.S

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/mm/proc-arm926.S: MMU functions for ARM926EJ-S
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1999-2001 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  * 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 arm926.
  25  *
  26  *  CONFIG_CPU_ARM926_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-hwdef.h>
  33 #include <asm/pgtable.h>
  34 #include <asm/procinfo.h>
  35 #include <asm/page.h>
  36 #include <asm/ptrace.h>
  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 CACHE_DLIMIT    16384
  48
  49 /*
  50  * the cache line size of the I and D cache
  51  */
  52 #define CACHE_DLINESIZE 32
  53
  54         .text
  55 /*
  56  * cpu_arm926_proc_init()
  57  */
  58 ENTRY(cpu_arm926_proc_init)
  59         mov     pc, lr
  60
  61 /*
  62  * cpu_arm926_proc_fin()
  63  */
  64 ENTRY(cpu_arm926_proc_fin)
  65         stmfd   sp!, {lr}
  66         mov     ip, #PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE
  67         msr     cpsr_c, ip
  68         bl      arm926_flush_kern_cache_all
  69         mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ ctrl register
  70         bic     r0, r0, #0x1000                 @ ...i............
  71         bic     r0, r0, #0x000e                 @ ............wca.
  72         mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ disable caches
  73         ldmfd   sp!, {pc}
  74
  75 /*
  76  * cpu_arm926_reset(loc)
  77  *
  78  * Perform a soft reset of the system.  Put the CPU into the
  79  * same state as it would be if it had been reset, and branch
  80  * to what would be the reset vector.
  81  *
  82  * loc: location to jump to for soft reset
  83  */
  84         .align  5
  85 ENTRY(cpu_arm926_reset)
  86         mov     ip, #0
  87         mcr     p15, 0, ip, c7, c7, 0           @ invalidate I,D caches
  88         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
  89 #ifdef CONFIG_MMU
  90         mcr     p15, 0, ip, c8, c7, 0           @ invalidate I & D TLBs
  91 #endif
  92         mrc     p15, 0, ip, c1, c0, 0           @ ctrl register
  93         bic     ip, ip, #0x000f                 @ ............wcam
  94         bic     ip, ip, #0x1100                 @ ...i...s........
  95         mcr     p15, 0, ip, c1, c0, 0           @ ctrl register
  96         mov     pc, r0
  97
  98 /*
  99  * cpu_arm926_do_idle()
 100  *
 101  * Called with IRQs disabled
 102  */
 103         .align  10
 104 ENTRY(cpu_arm926_do_idle)
 105         mov     r0, #0
 106         mrc     p15, 0, r1, c1, c0, 0           @ Read control register
 107         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ Drain write buffer
 108         bic     r2, r1, #1 << 12
 109         mcr     p15, 0, r2, c1, c0, 0           @ Disable I cache
 110         mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 4           @ Wait for interrupt
 111         mcr     p15, 0, r1, c1, c0, 0           @ Restore ICache enable
 112         mov     pc, lr
 113
 114 /*
 115  *      flush_user_cache_all()
 116  *
 117  *      Clean and invalidate all cache entries in a particular
 118  *      address space.
 119  */
 120 ENTRY(arm926_flush_user_cache_all)
 121         /* FALLTHROUGH */
 122
 123 /*
 124  *      flush_kern_cache_all()
 125  *
 126  *      Clean and invalidate the entire cache.
 127  */
 128 ENTRY(arm926_flush_kern_cache_all)
 129         mov     r2, #VM_EXEC
 130         mov     ip, #0
 131 __flush_whole_cache:
 132 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 133         mcr     p15, 0, ip, c7, c6, 0           @ invalidate D cache
 134 #else
 135 1:      mrc     p15, 0, r15, c7, c14, 3         @ test,clean,invalidate
 136         bne     1b
 137 #endif
 138         tst     r2, #VM_EXEC
 139         mcrne   p15, 0, ip, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 140         mcrne   p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 141         mov     pc, lr
 142
 143 /*
 144  *      flush_user_cache_range(start, end, flags)
 145  *
 146  *      Clean and invalidate a range of cache entries in the
 147  *      specified address range.
 148  *
 149  *      - start - start address (inclusive)
 150  *      - end   - end address (exclusive)
 151  *      - flags - vm_flags describing address space
 152  */
 153 ENTRY(arm926_flush_user_cache_range)
 154         mov     ip, #0
 155         sub     r3, r1, r0                      @ calculate total size
 156         cmp     r3, #CACHE_DLIMIT
 157         bgt     __flush_whole_cache
 158 1:      tst     r2, #VM_EXEC
 159 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 160         mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 1           @ invalidate D entry
 161         mcrne   p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 162         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 163         mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 1           @ invalidate D entry
 164         mcrne   p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 165         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 166 #else
 167         mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean and invalidate D entry
 168         mcrne   p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 169         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 170         mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean and invalidate D entry
 171         mcrne   p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 172         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 173 #endif
 174         cmp     r0, r1
 175         blo     1b
 176         tst     r2, #VM_EXEC
 177         mcrne   p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 178         mov     pc, lr
 179
 180 /*
 181  *      coherent_kern_range(start, end)
 182  *
 183  *      Ensure coherency between the Icache and the Dcache in the
 184  *      region described by start, end.  If you have non-snooping
 185  *      Harvard caches, you need to implement this function.
 186  *
 187  *      - start - virtual start address
 188  *      - end   - virtual end address
 189  */
 190 ENTRY(arm926_coherent_kern_range)
 191         /* FALLTHROUGH */
 192
 193 /*
 194  *      coherent_user_range(start, end)
 195  *
 196  *      Ensure coherency between the Icache and the Dcache in the
 197  *      region described by start, end.  If you have non-snooping
 198  *      Harvard caches, you need to implement this function.
 199  *
 200  *      - start - virtual start address
 201  *      - end   - virtual end address
 202  */
 203 ENTRY(arm926_coherent_user_range)
 204         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 205 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 206         mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 207         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 208         cmp     r0, r1
 209         blo     1b
 210         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 211         mov     pc, lr
 212
 213 /*
 214  *      flush_kern_dcache_page(void *page)
 215  *
 216  *      Ensure no D cache aliasing occurs, either with itself or
 217  *      the I cache
 218  *
 219  *      - addr  - page aligned address
 220  */
 221 ENTRY(arm926_flush_kern_dcache_page)
 222         add     r1, r0, #PAGE_SZ
 223 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean+invalidate D entry
 224         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 225         cmp     r0, r1
 226         blo     1b
 227         mov     r0, #0
 228         mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 229         mcr     p15, 0, r0, 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(arm926_dma_inv_range)
 246 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 247         tst     r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 248         mcrne   p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 249         tst     r1, #CACHE_DLINESIZE - 1
 250         mcrne   p15, 0, r1, c7, c10, 1          @ clean D entry
 251 #endif
 252         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 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         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 258         mov     pc, lr
 259
 260 /*
 261  *      dma_clean_range(start, end)
 262  *
 263  *      Clean the specified virtual address range.
 264  *
 265  *      - start - virtual start address
 266  *      - end   - virtual end address
 267  *
 268  * (same as v4wb)
 269  */
 270 ENTRY(arm926_dma_clean_range)
 271 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 272         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 273 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 274         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 275         cmp     r0, r1
 276         blo     1b
 277 #endif
 278         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 279         mov     pc, lr
 280
 281 /*
 282  *      dma_flush_range(start, end)
 283  *
 284  *      Clean and invalidate the specified virtual address range.
 285  *
 286  *      - start - virtual start address
 287  *      - end   - virtual end address
 288  */
 289 ENTRY(arm926_dma_flush_range)
 290         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 291 1:
 292 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 293         mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean+invalidate D entry
 294 #else
 295         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 296 #endif
 297         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 298         cmp     r0, r1
 299         blo     1b
 300         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 301         mov     pc, lr
 302
 303 ENTRY(arm926_cache_fns)
 304         .long   arm926_flush_kern_cache_all
 305         .long   arm926_flush_user_cache_all
 306         .long   arm926_flush_user_cache_range
 307         .long   arm926_coherent_kern_range
 308         .long   arm926_coherent_user_range
 309         .long   arm926_flush_kern_dcache_page
 310         .long   arm926_dma_inv_range
 311         .long   arm926_dma_clean_range
 312         .long   arm926_dma_flush_range
 313
 314 ENTRY(cpu_arm926_dcache_clean_area)
 315 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 316 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 317         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 318         subs    r1, r1, #CACHE_DLINESIZE
 319         bhi     1b
 320 #endif
 321         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 322         mov     pc, lr
 323
 324 /* =============================== PageTable ============================== */
 325
 326 /*
 327  * cpu_arm926_switch_mm(pgd)
 328  *
 329  * Set the translation base pointer to be as described by pgd.
 330  *
 331  * pgd: new page tables
 332  */
 333         .align  5
 334 ENTRY(cpu_arm926_switch_mm)
 335 #ifdef CONFIG_MMU
 336         mov     ip, #0
 337 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 338         mcr     p15, 0, ip, c7, c6, 0           @ invalidate D cache
 339 #else
 340 @ && 'Clean & Invalidate whole DCache'
 341 1:      mrc     p15, 0, r15, c7, c14, 3         @ test,clean,invalidate
 342         bne     1b
 343 #endif
 344         mcr     p15, 0, ip, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 345         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 346         mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 0           @ load page table pointer
 347         mcr     p15, 0, ip, c8, c7, 0           @ invalidate I & D TLBs
 348 #endif
 349         mov     pc, lr
 350
 351 /*
 352  * cpu_arm926_set_pte(ptep, pte)
 353  *
 354  * Set a PTE and flush it out
 355  */
 356         .align  5
 357 ENTRY(cpu_arm926_set_pte)
 358 #ifdef CONFIG_MMU
 359         str     r1, [r0], #-2048                @ linux version
 360
 361         eor     r1, r1, #L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | L_PTE_WRITE | L_PTE_DIRTY
 362
 363         bic     r2, r1, #PTE_SMALL_AP_MASK
 364         bic     r2, r2, #PTE_TYPE_MASK
 365         orr     r2, r2, #PTE_TYPE_SMALL
 366
 367         tst     r1, #L_PTE_USER                 @ User?
 368         orrne   r2, r2, #PTE_SMALL_AP_URO_SRW
 369
 370         tst     r1, #L_PTE_WRITE | L_PTE_DIRTY  @ Write and Dirty?
 371         orreq   r2, r2, #PTE_SMALL_AP_UNO_SRW
 372
 373         tst     r1, #L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG        @ Present and Young?
 374         movne   r2, #0
 375
 376 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 377         eor     r3, r2, #0x0a                   @ C & small page?
 378         tst     r3, #0x0b
 379         biceq   r2, r2, #4
 380 #endif
 381         str     r2, [r0]                        @ hardware version
 382         mov     r0, r0
 383 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 384         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 385 #endif
 386         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 387 #endif
 388         mov     pc, lr
 389
 390         __INIT
 391
 392         .type   __arm926_setup, #function
 393 __arm926_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 #ifdef CONFIG_MMU
 398         mcr     p15, 0, r0, c8, c7              @ invalidate I,D TLBs on v4
 399 #endif
 400
 401
 402 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 403         mov     r0, #4                          @ disable write-back on caches explicitly
 404         mcr     p15, 7, r0, c15, c0, 0
 405 #endif
 406
 407         mrc     p15, 0, r0, c1, c0              @ get control register v4
 408         ldr     r5, arm926_cr1_clear
 409         bic     r0, r0, r5
 410         ldr     r5, arm926_cr1_set
 411         orr     r0, r0, r5
 412 #ifdef CONFIG_CPU_CACHE_ROUND_ROBIN
 413         orr     r0, r0, #0x4000                 @ .1.. .... .... ....
 414 #endif
 415         mov     pc, lr
 416         .size   __arm926_setup, . - __arm926_setup
 417
 418         /*
 419          *  R
 420          * .RVI ZFRS BLDP WCAM
 421          * .011 0001 ..11 0101
 422          *
 423          */
 424         .type   arm926_cr1_clear, #object
 425         .type   arm926_cr1_set, #object
 426 arm926_cr1_clear:
 427         .word   0x7f3f
 428 arm926_cr1_set:
 429         .word   0x3135
 430
 431         __INITDATA
 432
 433 /*
 434  * Purpose : Function pointers used to access above functions - all calls
 435  *           come through these
 436  */
 437         .type   arm926_processor_functions, #object
 438 arm926_processor_functions:
 439         .word   v5tj_early_abort
 440         .word   cpu_arm926_proc_init
 441         .word   cpu_arm926_proc_fin
 442         .word   cpu_arm926_reset
 443         .word   cpu_arm926_do_idle
 444         .word   cpu_arm926_dcache_clean_area
 445         .word   cpu_arm926_switch_mm
 446         .word   cpu_arm926_set_pte
 447         .size   arm926_processor_functions, . - arm926_processor_functions
 448
 449         .section ".rodata"
 450
 451         .type   cpu_arch_name, #object
 452 cpu_arch_name:
 453         .asciz  "armv5tej"
 454         .size   cpu_arch_name, . - cpu_arch_name
 455
 456         .type   cpu_elf_name, #object
 457 cpu_elf_name:
 458         .asciz  "v5"
 459         .size   cpu_elf_name, . - cpu_elf_name
 460
 461         .type   cpu_arm926_name, #object
 462 cpu_arm926_name:
 463         .ascii  "ARM926EJ-S"
 464 #ifndef CONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
 465         .ascii  "i"
 466 #endif
 467 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 468         .ascii  "d"
 469 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 470         .ascii  "(wt)"
 471 #else
 472         .ascii  "(wb)"
 473 #endif
 474 #ifdef CONFIG_CPU_CACHE_ROUND_ROBIN
 475         .ascii  "RR"
 476 #endif
 477 #endif
 478         .ascii  "\0"
 479         .size   cpu_arm926_name, . - cpu_arm926_name
 480
 481         .align
 482
 483         .section ".proc.info.init", #alloc, #execinstr
 484
 485         .type   __arm926_proc_info,#object
 486 __arm926_proc_info:
 487         .long   0x41069260                      @ ARM926EJ-S (v5TEJ)
 488         .long   0xff0ffff0
 489         .long   PMD_TYPE_SECT | \
 490                 PMD_SECT_BUFFERABLE | \
 491                 PMD_SECT_CACHEABLE | \
 492                 PMD_BIT4 | \
 493                 PMD_SECT_AP_WRITE | \
 494                 PMD_SECT_AP_READ
 495         b       __arm926_setup
 496         .long   cpu_arch_name
 497         .long   cpu_elf_name
 498         .long   HWCAP_SWP|HWCAP_HALF|HWCAP_THUMB|HWCAP_FAST_MULT|HWCAP_EDSP|HWCAP_JAVA
 499         .long   cpu_arm926_name
 500         .long   arm926_processor_functions
 501         .long   v4wbi_tlb_fns
 502         .long   v4wb_user_fns
 503         .long   arm926_cache_fns
 504         .size   __arm926_proc_info, . - __arm926_proc_info