Merge tag 'csky-for-linus-5.2-perf-unwind-libdw' of git://github.com/c-sky/csky-linux
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / arc / mm / cache.c
1 /*
2  * ARC Cache Management
3  *
4  * Copyright (C) 2014-15 Synopsys, Inc. (www.synopsys.com)
5  * Copyright (C) 2004, 2007-2010, 2011-2012 Synopsys, Inc. (www.synopsys.com)
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 version 2 as
9  * published by the Free Software Foundation.
10  */
11
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/mm.h>
14 #include <linux/sched.h>
15 #include <linux/cache.h>
16 #include <linux/mmu_context.h>
17 #include <linux/syscalls.h>
18 #include <linux/uaccess.h>
19 #include <linux/pagemap.h>
20 #include <asm/cacheflush.h>
21 #include <asm/cachectl.h>
22 #include <asm/setup.h>
23
24 #ifdef CONFIG_ISA_ARCV2
25 #define USE_RGN_FLSH    1
26 #endif
27
28 static int l2_line_sz;
29 static int ioc_exists;
30 int slc_enable = 1, ioc_enable = 1;
31 unsigned long perip_base = ARC_UNCACHED_ADDR_SPACE; /* legacy value for boot */
32 unsigned long perip_end = 0xFFFFFFFF; /* legacy value */
33
34 void (*_cache_line_loop_ic_fn)(phys_addr_t paddr, unsigned long vaddr,
35                                unsigned long sz, const int op, const int full_page);
36
37 void (*__dma_cache_wback_inv)(phys_addr_t start, unsigned long sz);
38 void (*__dma_cache_inv)(phys_addr_t start, unsigned long sz);
39 void (*__dma_cache_wback)(phys_addr_t start, unsigned long sz);
40
41 char *arc_cache_mumbojumbo(int c, char *buf, int len)
42 {
43         int n = 0;
44         struct cpuinfo_arc_cache *p;
45
46 #define PR_CACHE(p, cfg, str)                                           \
47         if (!(p)->line_len)                                             \
48                 n += scnprintf(buf + n, len - n, str"\t\t: N/A\n");     \
49         else                                                            \
50                 n += scnprintf(buf + n, len - n,                        \
51                         str"\t\t: %uK, %dway/set, %uB Line, %s%s%s\n",  \
52                         (p)->sz_k, (p)->assoc, (p)->line_len,           \
53                         (p)->vipt ? "VIPT" : "PIPT",                    \
54                         (p)->alias ? " aliasing" : "",                  \
55                         IS_USED_CFG(cfg));
56
57         PR_CACHE(&cpuinfo_arc700[c].icache, CONFIG_ARC_HAS_ICACHE, "I-Cache");
58         PR_CACHE(&cpuinfo_arc700[c].dcache, CONFIG_ARC_HAS_DCACHE, "D-Cache");
59
60         p = &cpuinfo_arc700[c].slc;
61         if (p->line_len)
62                 n += scnprintf(buf + n, len - n,
63                                "SLC\t\t: %uK, %uB Line%s\n",
64                                p->sz_k, p->line_len, IS_USED_RUN(slc_enable));
65
66         n += scnprintf(buf + n, len - n, "Peripherals\t: %#lx%s%s\n",
67                        perip_base,
68                        IS_AVAIL3(ioc_exists, ioc_enable, ", IO-Coherency (per-device) "));
69
70         return buf;
71 }
72
73 /*
74  * Read the Cache Build Confuration Registers, Decode them and save into
75  * the cpuinfo structure for later use.
76  * No Validation done here, simply read/convert the BCRs
77  */
78 static void read_decode_cache_bcr_arcv2(int cpu)
79 {
80         struct cpuinfo_arc_cache *p_slc = &cpuinfo_arc700[cpu].slc;
81         struct bcr_generic sbcr;
82
83         struct bcr_slc_cfg {
84 #ifdef CONFIG_CPU_BIG_ENDIAN
85                 unsigned int pad:24, way:2, lsz:2, sz:4;
86 #else
87                 unsigned int sz:4, lsz:2, way:2, pad:24;
88 #endif
89         } slc_cfg;
90
91         struct bcr_clust_cfg {
92 #ifdef CONFIG_CPU_BIG_ENDIAN
93                 unsigned int pad:7, c:1, num_entries:8, num_cores:8, ver:8;
94 #else
95                 unsigned int ver:8, num_cores:8, num_entries:8, c:1, pad:7;
96 #endif
97         } cbcr;
98
99         struct bcr_volatile {
100 #ifdef CONFIG_CPU_BIG_ENDIAN
101                 unsigned int start:4, limit:4, pad:22, order:1, disable:1;
102 #else
103                 unsigned int disable:1, order:1, pad:22, limit:4, start:4;
104 #endif
105         } vol;
106
107
108         READ_BCR(ARC_REG_SLC_BCR, sbcr);
109         if (sbcr.ver) {
110                 READ_BCR(ARC_REG_SLC_CFG, slc_cfg);
111                 p_slc->sz_k = 128 << slc_cfg.sz;
112                 l2_line_sz = p_slc->line_len = (slc_cfg.lsz == 0) ? 128 : 64;
113         }
114
115         READ_BCR(ARC_REG_CLUSTER_BCR, cbcr);
116         if (cbcr.c) {
117                 ioc_exists = 1;
118
119                 /*
120                  * As for today we don't support both IOC and ZONE_HIGHMEM enabled
121                  * simultaneously. This happens because as of today IOC aperture covers
122                  * only ZONE_NORMAL (low mem) and any dma transactions outside this
123                  * region won't be HW coherent.
124                  * If we want to use both IOC and ZONE_HIGHMEM we can use
125                  * bounce_buffer to handle dma transactions to HIGHMEM.
126                  * Also it is possible to modify dma_direct cache ops or increase IOC
127                  * aperture size if we are planning to use HIGHMEM without PAE.
128                  */
129                 if (IS_ENABLED(CONFIG_HIGHMEM) || is_pae40_enabled())
130                         ioc_enable = 0;
131         } else {
132                 ioc_enable = 0;
133         }
134
135         /* HS 2.0 didn't have AUX_VOL */
136         if (cpuinfo_arc700[cpu].core.family > 0x51) {
137                 READ_BCR(AUX_VOL, vol);
138                 perip_base = vol.start << 28;
139                 /* HS 3.0 has limit and strict-ordering fields */
140                 if (cpuinfo_arc700[cpu].core.family > 0x52)
141                         perip_end = (vol.limit << 28) - 1;
142         }
143 }
144
145 void read_decode_cache_bcr(void)
146 {
147         struct cpuinfo_arc_cache *p_ic, *p_dc;
148         unsigned int cpu = smp_processor_id();
149         struct bcr_cache {
150 #ifdef CONFIG_CPU_BIG_ENDIAN
151                 unsigned int pad:12, line_len:4, sz:4, config:4, ver:8;
152 #else
153                 unsigned int ver:8, config:4, sz:4, line_len:4, pad:12;
154 #endif
155         } ibcr, dbcr;
156
157         p_ic = &cpuinfo_arc700[cpu].icache;
158         READ_BCR(ARC_REG_IC_BCR, ibcr);
159
160         if (!ibcr.ver)
161                 goto dc_chk;
162
163         if (ibcr.ver <= 3) {
164                 BUG_ON(ibcr.config != 3);
165                 p_ic->assoc = 2;                /* Fixed to 2w set assoc */
166         } else if (ibcr.ver >= 4) {
167                 p_ic->assoc = 1 << ibcr.config; /* 1,2,4,8 */
168         }
169
170         p_ic->line_len = 8 << ibcr.line_len;
171         p_ic->sz_k = 1 << (ibcr.sz - 1);
172         p_ic->vipt = 1;
173         p_ic->alias = p_ic->sz_k/p_ic->assoc/TO_KB(PAGE_SIZE) > 1;
174
175 dc_chk:
176         p_dc = &cpuinfo_arc700[cpu].dcache;
177         READ_BCR(ARC_REG_DC_BCR, dbcr);
178
179         if (!dbcr.ver)
180                 goto slc_chk;
181
182         if (dbcr.ver <= 3) {
183                 BUG_ON(dbcr.config != 2);
184                 p_dc->assoc = 4;                /* Fixed to 4w set assoc */
185                 p_dc->vipt = 1;
186                 p_dc->alias = p_dc->sz_k/p_dc->assoc/TO_KB(PAGE_SIZE) > 1;
187         } else if (dbcr.ver >= 4) {
188                 p_dc->assoc = 1 << dbcr.config; /* 1,2,4,8 */
189                 p_dc->vipt = 0;
190                 p_dc->alias = 0;                /* PIPT so can't VIPT alias */
191         }
192
193         p_dc->line_len = 16 << dbcr.line_len;
194         p_dc->sz_k = 1 << (dbcr.sz - 1);
195
196 slc_chk:
197         if (is_isa_arcv2())
198                 read_decode_cache_bcr_arcv2(cpu);
199 }
200
201 /*
202  * Line Operation on {I,D}-Cache
203  */
204
205 #define OP_INV          0x1
206 #define OP_FLUSH        0x2
207 #define OP_FLUSH_N_INV  0x3
208 #define OP_INV_IC       0x4
209
210 /*
211  *              I-Cache Aliasing in ARC700 VIPT caches (MMU v1-v3)
212  *
213  * ARC VIPT I-cache uses vaddr to index into cache and paddr to match the tag.
214  * The orig Cache Management Module "CDU" only required paddr to invalidate a
215  * certain line since it sufficed as index in Non-Aliasing VIPT cache-geometry.
216  * Infact for distinct V1,V2,P: all of {V1-P},{V2-P},{P-P} would end up fetching
217  * the exact same line.
218  *
219  * However for larger Caches (way-size > page-size) - i.e. in Aliasing config,
220  * paddr alone could not be used to correctly index the cache.
221  *
222  * ------------------
223  * MMU v1/v2 (Fixed Page Size 8k)
224  * ------------------
225  * The solution was to provide CDU with these additonal vaddr bits. These
226  * would be bits [x:13], x would depend on cache-geometry, 13 comes from
227  * standard page size of 8k.
228  * H/w folks chose [17:13] to be a future safe range, and moreso these 5 bits
229  * of vaddr could easily be "stuffed" in the paddr as bits [4:0] since the
230  * orig 5 bits of paddr were anyways ignored by CDU line ops, as they
231  * represent the offset within cache-line. The adv of using this "clumsy"
232  * interface for additional info was no new reg was needed in CDU programming
233  * model.
234  *
235  * 17:13 represented the max num of bits passable, actual bits needed were
236  * fewer, based on the num-of-aliases possible.
237  * -for 2 alias possibility, only bit 13 needed (32K cache)
238  * -for 4 alias possibility, bits 14:13 needed (64K cache)
239  *
240  * ------------------
241  * MMU v3
242  * ------------------
243  * This ver of MMU supports variable page sizes (1k-16k): although Linux will
244  * only support 8k (default), 16k and 4k.
245  * However from hardware perspective, smaller page sizes aggravate aliasing
246  * meaning more vaddr bits needed to disambiguate the cache-line-op ;
247  * the existing scheme of piggybacking won't work for certain configurations.
248  * Two new registers IC_PTAG and DC_PTAG inttoduced.
249  * "tag" bits are provided in PTAG, index bits in existing IVIL/IVDL/FLDL regs
250  */
251
252 static inline
253 void __cache_line_loop_v2(phys_addr_t paddr, unsigned long vaddr,
254                           unsigned long sz, const int op, const int full_page)
255 {
256         unsigned int aux_cmd;
257         int num_lines;
258
259         if (op == OP_INV_IC) {
260                 aux_cmd = ARC_REG_IC_IVIL;
261         } else {
262                 /* d$ cmd: INV (discard or wback-n-discard) OR FLUSH (wback) */
263                 aux_cmd = op & OP_INV ? ARC_REG_DC_IVDL : ARC_REG_DC_FLDL;
264         }
265
266         /* Ensure we properly floor/ceil the non-line aligned/sized requests
267          * and have @paddr - aligned to cache line and integral @num_lines.
268          * This however can be avoided for page sized since:
269          *  -@paddr will be cache-line aligned already (being page aligned)
270          *  -@sz will be integral multiple of line size (being page sized).
271          */
272         if (!full_page) {
273                 sz += paddr & ~CACHE_LINE_MASK;
274                 paddr &= CACHE_LINE_MASK;
275                 vaddr &= CACHE_LINE_MASK;
276         }
277
278         num_lines = DIV_ROUND_UP(sz, L1_CACHE_BYTES);
279
280         /* MMUv2 and before: paddr contains stuffed vaddrs bits */
281         paddr |= (vaddr >> PAGE_SHIFT) & 0x1F;
282
283         while (num_lines-- > 0) {
284                 write_aux_reg(aux_cmd, paddr);
285                 paddr += L1_CACHE_BYTES;
286         }
287 }
288
289 /*
290  * For ARC700 MMUv3 I-cache and D-cache flushes
291  *  - ARC700 programming model requires paddr and vaddr be passed in seperate
292  *    AUX registers (*_IV*L and *_PTAG respectively) irrespective of whether the
293  *    caches actually alias or not.
294  * -  For HS38, only the aliasing I-cache configuration uses the PTAG reg
295  *    (non aliasing I-cache version doesn't; while D-cache can't possibly alias)
296  */
297 static inline
298 void __cache_line_loop_v3(phys_addr_t paddr, unsigned long vaddr,
299                           unsigned long sz, const int op, const int full_page)
300 {
301         unsigned int aux_cmd, aux_tag;
302         int num_lines;
303
304         if (op == OP_INV_IC) {
305                 aux_cmd = ARC_REG_IC_IVIL;
306                 aux_tag = ARC_REG_IC_PTAG;
307         } else {
308                 aux_cmd = op & OP_INV ? ARC_REG_DC_IVDL : ARC_REG_DC_FLDL;
309                 aux_tag = ARC_REG_DC_PTAG;
310         }
311
312         /* Ensure we properly floor/ceil the non-line aligned/sized requests
313          * and have @paddr - aligned to cache line and integral @num_lines.
314          * This however can be avoided for page sized since:
315          *  -@paddr will be cache-line aligned already (being page aligned)
316          *  -@sz will be integral multiple of line size (being page sized).
317          */
318         if (!full_page) {
319                 sz += paddr & ~CACHE_LINE_MASK;
320                 paddr &= CACHE_LINE_MASK;
321                 vaddr &= CACHE_LINE_MASK;
322         }
323         num_lines = DIV_ROUND_UP(sz, L1_CACHE_BYTES);
324
325         /*
326          * MMUv3, cache ops require paddr in PTAG reg
327          * if V-P const for loop, PTAG can be written once outside loop
328          */
329         if (full_page)
330                 write_aux_reg(aux_tag, paddr);
331
332         /*
333          * This is technically for MMU v4, using the MMU v3 programming model
334          * Special work for HS38 aliasing I-cache configuration with PAE40
335          *   - upper 8 bits of paddr need to be written into PTAG_HI
336          *   - (and needs to be written before the lower 32 bits)
337          * Note that PTAG_HI is hoisted outside the line loop
338          */
339         if (is_pae40_enabled() && op == OP_INV_IC)
340                 write_aux_reg(ARC_REG_IC_PTAG_HI, (u64)paddr >> 32);
341
342         while (num_lines-- > 0) {
343                 if (!full_page) {
344                         write_aux_reg(aux_tag, paddr);
345                         paddr += L1_CACHE_BYTES;
346                 }
347
348                 write_aux_reg(aux_cmd, vaddr);
349                 vaddr += L1_CACHE_BYTES;
350         }
351 }
352
353 #ifndef USE_RGN_FLSH
354
355 /*
356  * In HS38x (MMU v4), I-cache is VIPT (can alias), D-cache is PIPT
357  * Here's how cache ops are implemented
358  *
359  *  - D-cache: only paddr needed (in DC_IVDL/DC_FLDL)
360  *  - I-cache Non Aliasing: Despite VIPT, only paddr needed (in IC_IVIL)
361  *  - I-cache Aliasing: Both vaddr and paddr needed (in IC_IVIL, IC_PTAG
362  *    respectively, similar to MMU v3 programming model, hence
363  *    __cache_line_loop_v3() is used)
364  *
365  * If PAE40 is enabled, independent of aliasing considerations, the higher bits
366  * needs to be written into PTAG_HI
367  */
368 static inline
369 void __cache_line_loop_v4(phys_addr_t paddr, unsigned long vaddr,
370                           unsigned long sz, const int op, const int full_page)
371 {
372         unsigned int aux_cmd;
373         int num_lines;
374
375         if (op == OP_INV_IC) {
376                 aux_cmd = ARC_REG_IC_IVIL;
377         } else {
378                 /* d$ cmd: INV (discard or wback-n-discard) OR FLUSH (wback) */
379                 aux_cmd = op & OP_INV ? ARC_REG_DC_IVDL : ARC_REG_DC_FLDL;
380         }
381
382         /* Ensure we properly floor/ceil the non-line aligned/sized requests
383          * and have @paddr - aligned to cache line and integral @num_lines.
384          * This however can be avoided for page sized since:
385          *  -@paddr will be cache-line aligned already (being page aligned)
386          *  -@sz will be integral multiple of line size (being page sized).
387          */
388         if (!full_page) {
389                 sz += paddr & ~CACHE_LINE_MASK;
390                 paddr &= CACHE_LINE_MASK;
391         }
392
393         num_lines = DIV_ROUND_UP(sz, L1_CACHE_BYTES);
394
395         /*
396          * For HS38 PAE40 configuration
397          *   - upper 8 bits of paddr need to be written into PTAG_HI
398          *   - (and needs to be written before the lower 32 bits)
399          */
400         if (is_pae40_enabled()) {
401                 if (op == OP_INV_IC)
402                         /*
403                          * Non aliasing I-cache in HS38,
404                          * aliasing I-cache handled in __cache_line_loop_v3()
405                          */
406                         write_aux_reg(ARC_REG_IC_PTAG_HI, (u64)paddr >> 32);
407                 else
408                         write_aux_reg(ARC_REG_DC_PTAG_HI, (u64)paddr >> 32);
409         }
410
411         while (num_lines-- > 0) {
412                 write_aux_reg(aux_cmd, paddr);
413                 paddr += L1_CACHE_BYTES;
414         }
415 }
416
417 #else
418
419 /*
420  * optimized flush operation which takes a region as opposed to iterating per line
421  */
422 static inline
423 void __cache_line_loop_v4(phys_addr_t paddr, unsigned long vaddr,
424                           unsigned long sz, const int op, const int full_page)
425 {
426         unsigned int s, e;
427
428         /* Only for Non aliasing I-cache in HS38 */
429         if (op == OP_INV_IC) {
430                 s = ARC_REG_IC_IVIR;
431                 e = ARC_REG_IC_ENDR;
432         } else {
433                 s = ARC_REG_DC_STARTR;
434                 e = ARC_REG_DC_ENDR;
435         }
436
437         if (!full_page) {
438                 /* for any leading gap between @paddr and start of cache line */
439                 sz += paddr & ~CACHE_LINE_MASK;
440                 paddr &= CACHE_LINE_MASK;
441
442                 /*
443                  *  account for any trailing gap to end of cache line
444                  *  this is equivalent to DIV_ROUND_UP() in line ops above
445                  */
446                 sz += L1_CACHE_BYTES - 1;
447         }
448
449         if (is_pae40_enabled()) {
450                 /* TBD: check if crossing 4TB boundary */
451                 if (op == OP_INV_IC)
452                         write_aux_reg(ARC_REG_IC_PTAG_HI, (u64)paddr >> 32);
453                 else
454                         write_aux_reg(ARC_REG_DC_PTAG_HI, (u64)paddr >> 32);
455         }
456
457         /* ENDR needs to be set ahead of START */
458         write_aux_reg(e, paddr + sz);   /* ENDR is exclusive */
459         write_aux_reg(s, paddr);
460
461         /* caller waits on DC_CTRL.FS */
462 }
463
464 #endif
465
466 #if (CONFIG_ARC_MMU_VER < 3)
467 #define __cache_line_loop       __cache_line_loop_v2
468 #elif (CONFIG_ARC_MMU_VER == 3)
469 #define __cache_line_loop       __cache_line_loop_v3
470 #elif (CONFIG_ARC_MMU_VER > 3)
471 #define __cache_line_loop       __cache_line_loop_v4
472 #endif
473
474 #ifdef CONFIG_ARC_HAS_DCACHE
475
476 /***************************************************************
477  * Machine specific helpers for Entire D-Cache or Per Line ops
478  */
479
480 #ifndef USE_RGN_FLSH
481 /*
482  * this version avoids extra read/write of DC_CTRL for flush or invalid ops
483  * in the non region flush regime (such as for ARCompact)
484  */
485 static inline void __before_dc_op(const int op)
486 {
487         if (op == OP_FLUSH_N_INV) {
488                 /* Dcache provides 2 cmd: FLUSH or INV
489                  * INV inturn has sub-modes: DISCARD or FLUSH-BEFORE
490                  * flush-n-inv is achieved by INV cmd but with IM=1
491                  * So toggle INV sub-mode depending on op request and default
492                  */
493                 const unsigned int ctl = ARC_REG_DC_CTRL;
494                 write_aux_reg(ctl, read_aux_reg(ctl) | DC_CTRL_INV_MODE_FLUSH);
495         }
496 }
497
498 #else
499
500 static inline void __before_dc_op(const int op)
501 {
502         const unsigned int ctl = ARC_REG_DC_CTRL;
503         unsigned int val = read_aux_reg(ctl);
504
505         if (op == OP_FLUSH_N_INV) {
506                 val |= DC_CTRL_INV_MODE_FLUSH;
507         }
508
509         if (op != OP_INV_IC) {
510                 /*
511                  * Flush / Invalidate is provided by DC_CTRL.RNG_OP 0 or 1
512                  * combined Flush-n-invalidate uses DC_CTRL.IM = 1 set above
513                  */
514                 val &= ~DC_CTRL_RGN_OP_MSK;
515                 if (op & OP_INV)
516                         val |= DC_CTRL_RGN_OP_INV;
517         }
518         write_aux_reg(ctl, val);
519 }
520
521 #endif
522
523
524 static inline void __after_dc_op(const int op)
525 {
526         if (op & OP_FLUSH) {
527                 const unsigned int ctl = ARC_REG_DC_CTRL;
528                 unsigned int reg;
529
530                 /* flush / flush-n-inv both wait */
531                 while ((reg = read_aux_reg(ctl)) & DC_CTRL_FLUSH_STATUS)
532                         ;
533
534                 /* Switch back to default Invalidate mode */
535                 if (op == OP_FLUSH_N_INV)
536                         write_aux_reg(ctl, reg & ~DC_CTRL_INV_MODE_FLUSH);
537         }
538 }
539
540 /*
541  * Operation on Entire D-Cache
542  * @op = {OP_INV, OP_FLUSH, OP_FLUSH_N_INV}
543  * Note that constant propagation ensures all the checks are gone
544  * in generated code
545  */
546 static inline void __dc_entire_op(const int op)
547 {
548         int aux;
549
550         __before_dc_op(op);
551
552         if (op & OP_INV)        /* Inv or flush-n-inv use same cmd reg */
553                 aux = ARC_REG_DC_IVDC;
554         else
555                 aux = ARC_REG_DC_FLSH;
556
557         write_aux_reg(aux, 0x1);
558
559         __after_dc_op(op);
560 }
561
562 static inline void __dc_disable(void)
563 {
564         const int r = ARC_REG_DC_CTRL;
565
566         __dc_entire_op(OP_FLUSH_N_INV);
567         write_aux_reg(r, read_aux_reg(r) | DC_CTRL_DIS);
568 }
569
570 static void __dc_enable(void)
571 {
572         const int r = ARC_REG_DC_CTRL;
573
574         write_aux_reg(r, read_aux_reg(r) & ~DC_CTRL_DIS);
575 }
576
577 /* For kernel mappings cache operation: index is same as paddr */
578 #define __dc_line_op_k(p, sz, op)       __dc_line_op(p, p, sz, op)
579
580 /*
581  * D-Cache Line ops: Per Line INV (discard or wback+discard) or FLUSH (wback)
582  */
583 static inline void __dc_line_op(phys_addr_t paddr, unsigned long vaddr,
584                                 unsigned long sz, const int op)
585 {
586         const int full_page = __builtin_constant_p(sz) && sz == PAGE_SIZE;
587         unsigned long flags;
588
589         local_irq_save(flags);
590
591         __before_dc_op(op);
592
593         __cache_line_loop(paddr, vaddr, sz, op, full_page);
594
595         __after_dc_op(op);
596
597         local_irq_restore(flags);
598 }
599
600 #else
601
602 #define __dc_entire_op(op)
603 #define __dc_disable()
604 #define __dc_enable()
605 #define __dc_line_op(paddr, vaddr, sz, op)
606 #define __dc_line_op_k(paddr, sz, op)
607
608 #endif /* CONFIG_ARC_HAS_DCACHE */
609
610 #ifdef CONFIG_ARC_HAS_ICACHE
611
612 static inline void __ic_entire_inv(void)
613 {
614         write_aux_reg(ARC_REG_IC_IVIC, 1);
615         read_aux_reg(ARC_REG_IC_CTRL);  /* blocks */
616 }
617
618 static inline void
619 __ic_line_inv_vaddr_local(phys_addr_t paddr, unsigned long vaddr,
620                           unsigned long sz)
621 {
622         const int full_page = __builtin_constant_p(sz) && sz == PAGE_SIZE;
623         unsigned long flags;
624
625         local_irq_save(flags);
626         (*_cache_line_loop_ic_fn)(paddr, vaddr, sz, OP_INV_IC, full_page);
627         local_irq_restore(flags);
628 }
629
630 #ifndef CONFIG_SMP
631
632 #define __ic_line_inv_vaddr(p, v, s)    __ic_line_inv_vaddr_local(p, v, s)
633
634 #else
635
636 struct ic_inv_args {
637         phys_addr_t paddr, vaddr;
638         int sz;
639 };
640
641 static void __ic_line_inv_vaddr_helper(void *info)
642 {
643         struct ic_inv_args *ic_inv = info;
644
645         __ic_line_inv_vaddr_local(ic_inv->paddr, ic_inv->vaddr, ic_inv->sz);
646 }
647
648 static void __ic_line_inv_vaddr(phys_addr_t paddr, unsigned long vaddr,
649                                 unsigned long sz)
650 {
651         struct ic_inv_args ic_inv = {
652                 .paddr = paddr,
653                 .vaddr = vaddr,
654                 .sz    = sz
655         };
656
657         on_each_cpu(__ic_line_inv_vaddr_helper, &ic_inv, 1);
658 }
659
660 #endif  /* CONFIG_SMP */
661
662 #else   /* !CONFIG_ARC_HAS_ICACHE */
663
664 #define __ic_entire_inv()
665 #define __ic_line_inv_vaddr(pstart, vstart, sz)
666
667 #endif /* CONFIG_ARC_HAS_ICACHE */
668
669 noinline void slc_op_rgn(phys_addr_t paddr, unsigned long sz, const int op)
670 {
671 #ifdef CONFIG_ISA_ARCV2
672         /*
673          * SLC is shared between all cores and concurrent aux operations from
674          * multiple cores need to be serialized using a spinlock
675          * A concurrent operation can be silently ignored and/or the old/new
676          * operation can remain incomplete forever (lockup in SLC_CTRL_BUSY loop
677          * below)
678          */
679         static DEFINE_SPINLOCK(lock);
680         unsigned long flags;
681         unsigned int ctrl;
682         phys_addr_t end;
683
684         spin_lock_irqsave(&lock, flags);
685
686         /*
687          * The Region Flush operation is specified by CTRL.RGN_OP[11..9]
688          *  - b'000 (default) is Flush,
689          *  - b'001 is Invalidate if CTRL.IM == 0
690          *  - b'001 is Flush-n-Invalidate if CTRL.IM == 1
691          */
692         ctrl = read_aux_reg(ARC_REG_SLC_CTRL);
693
694         /* Don't rely on default value of IM bit */
695         if (!(op & OP_FLUSH))           /* i.e. OP_INV */
696                 ctrl &= ~SLC_CTRL_IM;   /* clear IM: Disable flush before Inv */
697         else
698                 ctrl |= SLC_CTRL_IM;
699
700         if (op & OP_INV)
701                 ctrl |= SLC_CTRL_RGN_OP_INV;    /* Inv or flush-n-inv */
702         else
703                 ctrl &= ~SLC_CTRL_RGN_OP_INV;
704
705         write_aux_reg(ARC_REG_SLC_CTRL, ctrl);
706
707         /*
708          * Lower bits are ignored, no need to clip
709          * END needs to be setup before START (latter triggers the operation)
710          * END can't be same as START, so add (l2_line_sz - 1) to sz
711          */
712         end = paddr + sz + l2_line_sz - 1;
713         if (is_pae40_enabled())
714                 write_aux_reg(ARC_REG_SLC_RGN_END1, upper_32_bits(end));
715
716         write_aux_reg(ARC_REG_SLC_RGN_END, lower_32_bits(end));
717
718         if (is_pae40_enabled())
719                 write_aux_reg(ARC_REG_SLC_RGN_START1, upper_32_bits(paddr));
720
721         write_aux_reg(ARC_REG_SLC_RGN_START, lower_32_bits(paddr));
722
723         /* Make sure "busy" bit reports correct stataus, see STAR 9001165532 */
724         read_aux_reg(ARC_REG_SLC_CTRL);
725
726         while (read_aux_reg(ARC_REG_SLC_CTRL) & SLC_CTRL_BUSY);
727
728         spin_unlock_irqrestore(&lock, flags);
729 #endif
730 }
731
732 noinline void slc_op_line(phys_addr_t paddr, unsigned long sz, const int op)
733 {
734 #ifdef CONFIG_ISA_ARCV2
735         /*
736          * SLC is shared between all cores and concurrent aux operations from
737          * multiple cores need to be serialized using a spinlock
738          * A concurrent operation can be silently ignored and/or the old/new
739          * operation can remain incomplete forever (lockup in SLC_CTRL_BUSY loop
740          * below)
741          */
742         static DEFINE_SPINLOCK(lock);
743
744         const unsigned long SLC_LINE_MASK = ~(l2_line_sz - 1);
745         unsigned int ctrl, cmd;
746         unsigned long flags;
747         int num_lines;
748
749         spin_lock_irqsave(&lock, flags);
750
751         ctrl = read_aux_reg(ARC_REG_SLC_CTRL);
752
753         /* Don't rely on default value of IM bit */
754         if (!(op & OP_FLUSH))           /* i.e. OP_INV */
755                 ctrl &= ~SLC_CTRL_IM;   /* clear IM: Disable flush before Inv */
756         else
757                 ctrl |= SLC_CTRL_IM;
758
759         write_aux_reg(ARC_REG_SLC_CTRL, ctrl);
760
761         cmd = op & OP_INV ? ARC_AUX_SLC_IVDL : ARC_AUX_SLC_FLDL;
762
763         sz += paddr & ~SLC_LINE_MASK;
764         paddr &= SLC_LINE_MASK;
765
766         num_lines = DIV_ROUND_UP(sz, l2_line_sz);
767
768         while (num_lines-- > 0) {
769                 write_aux_reg(cmd, paddr);
770                 paddr += l2_line_sz;
771         }
772
773         /* Make sure "busy" bit reports correct stataus, see STAR 9001165532 */
774         read_aux_reg(ARC_REG_SLC_CTRL);
775
776         while (read_aux_reg(ARC_REG_SLC_CTRL) & SLC_CTRL_BUSY);
777
778         spin_unlock_irqrestore(&lock, flags);
779 #endif
780 }
781
782 #define slc_op(paddr, sz, op)   slc_op_rgn(paddr, sz, op)
783
784 noinline static void slc_entire_op(const int op)
785 {
786         unsigned int ctrl, r = ARC_REG_SLC_CTRL;
787
788         ctrl = read_aux_reg(r);
789
790         if (!(op & OP_FLUSH))           /* i.e. OP_INV */
791                 ctrl &= ~SLC_CTRL_IM;   /* clear IM: Disable flush before Inv */
792         else
793                 ctrl |= SLC_CTRL_IM;
794
795         write_aux_reg(r, ctrl);
796
797         if (op & OP_INV)        /* Inv or flush-n-inv use same cmd reg */
798                 write_aux_reg(ARC_REG_SLC_INVALIDATE, 0x1);
799         else
800                 write_aux_reg(ARC_REG_SLC_FLUSH, 0x1);
801
802         /* Make sure "busy" bit reports correct stataus, see STAR 9001165532 */
803         read_aux_reg(r);
804
805         /* Important to wait for flush to complete */
806         while (read_aux_reg(r) & SLC_CTRL_BUSY);
807 }
808
809 static inline void arc_slc_disable(void)
810 {
811         const int r = ARC_REG_SLC_CTRL;
812
813         slc_entire_op(OP_FLUSH_N_INV);
814         write_aux_reg(r, read_aux_reg(r) | SLC_CTRL_DIS);
815 }
816
817 static inline void arc_slc_enable(void)
818 {
819         const int r = ARC_REG_SLC_CTRL;
820
821         write_aux_reg(r, read_aux_reg(r) & ~SLC_CTRL_DIS);
822 }
823
824 /***********************************************************
825  * Exported APIs
826  */
827
828 /*
829  * Handle cache congruency of kernel and userspace mappings of page when kernel
830  * writes-to/reads-from
831  *
832  * The idea is to defer flushing of kernel mapping after a WRITE, possible if:
833  *  -dcache is NOT aliasing, hence any U/K-mappings of page are congruent
834  *  -U-mapping doesn't exist yet for page (finalised in update_mmu_cache)
835  *  -In SMP, if hardware caches are coherent
836  *
837  * There's a corollary case, where kernel READs from a userspace mapped page.
838  * If the U-mapping is not congruent to to K-mapping, former needs flushing.
839  */
840 void flush_dcache_page(struct page *page)
841 {
842         struct address_space *mapping;
843
844         if (!cache_is_vipt_aliasing()) {
845                 clear_bit(PG_dc_clean, &page->flags);
846                 return;
847         }
848
849         /* don't handle anon pages here */
850         mapping = page_mapping_file(page);
851         if (!mapping)
852                 return;
853
854         /*
855          * pagecache page, file not yet mapped to userspace
856          * Make a note that K-mapping is dirty
857          */
858         if (!mapping_mapped(mapping)) {
859                 clear_bit(PG_dc_clean, &page->flags);
860         } else if (page_mapcount(page)) {
861
862                 /* kernel reading from page with U-mapping */
863                 phys_addr_t paddr = (unsigned long)page_address(page);
864                 unsigned long vaddr = page->index << PAGE_SHIFT;
865
866                 if (addr_not_cache_congruent(paddr, vaddr))
867                         __flush_dcache_page(paddr, vaddr);
868         }
869 }
870 EXPORT_SYMBOL(flush_dcache_page);
871
872 /*
873  * DMA ops for systems with L1 cache only
874  * Make memory coherent with L1 cache by flushing/invalidating L1 lines
875  */
876 static void __dma_cache_wback_inv_l1(phys_addr_t start, unsigned long sz)
877 {
878         __dc_line_op_k(start, sz, OP_FLUSH_N_INV);
879 }
880
881 static void __dma_cache_inv_l1(phys_addr_t start, unsigned long sz)
882 {
883         __dc_line_op_k(start, sz, OP_INV);
884 }
885
886 static void __dma_cache_wback_l1(phys_addr_t start, unsigned long sz)
887 {
888         __dc_line_op_k(start, sz, OP_FLUSH);
889 }
890
891 /*
892  * DMA ops for systems with both L1 and L2 caches, but without IOC
893  * Both L1 and L2 lines need to be explicitly flushed/invalidated
894  */
895 static void __dma_cache_wback_inv_slc(phys_addr_t start, unsigned long sz)
896 {
897         __dc_line_op_k(start, sz, OP_FLUSH_N_INV);
898         slc_op(start, sz, OP_FLUSH_N_INV);
899 }
900
901 static void __dma_cache_inv_slc(phys_addr_t start, unsigned long sz)
902 {
903         __dc_line_op_k(start, sz, OP_INV);
904         slc_op(start, sz, OP_INV);
905 }
906
907 static void __dma_cache_wback_slc(phys_addr_t start, unsigned long sz)
908 {
909         __dc_line_op_k(start, sz, OP_FLUSH);
910         slc_op(start, sz, OP_FLUSH);
911 }
912
913 /*
914  * Exported DMA API
915  */
916 void dma_cache_wback_inv(phys_addr_t start, unsigned long sz)
917 {
918         __dma_cache_wback_inv(start, sz);
919 }
920 EXPORT_SYMBOL(dma_cache_wback_inv);
921
922 void dma_cache_inv(phys_addr_t start, unsigned long sz)
923 {
924         __dma_cache_inv(start, sz);
925 }
926 EXPORT_SYMBOL(dma_cache_inv);
927
928 void dma_cache_wback(phys_addr_t start, unsigned long sz)
929 {
930         __dma_cache_wback(start, sz);
931 }
932 EXPORT_SYMBOL(dma_cache_wback);
933
934 /*
935  * This is API for making I/D Caches consistent when modifying
936  * kernel code (loadable modules, kprobes, kgdb...)
937  * This is called on insmod, with kernel virtual address for CODE of
938  * the module. ARC cache maintenance ops require PHY address thus we
939  * need to convert vmalloc addr to PHY addr
940  */
941 void flush_icache_range(unsigned long kstart, unsigned long kend)
942 {
943         unsigned int tot_sz;
944
945         WARN(kstart < TASK_SIZE, "%s() can't handle user vaddr", __func__);
946
947         /* Shortcut for bigger flush ranges.
948          * Here we don't care if this was kernel virtual or phy addr
949          */
950         tot_sz = kend - kstart;
951         if (tot_sz > PAGE_SIZE) {
952                 flush_cache_all();
953                 return;
954         }
955
956         /* Case: Kernel Phy addr (0x8000_0000 onwards) */
957         if (likely(kstart > PAGE_OFFSET)) {
958                 /*
959                  * The 2nd arg despite being paddr will be used to index icache
960                  * This is OK since no alternate virtual mappings will exist
961                  * given the callers for this case: kprobe/kgdb in built-in
962                  * kernel code only.
963                  */
964                 __sync_icache_dcache(kstart, kstart, kend - kstart);
965                 return;
966         }
967
968         /*
969          * Case: Kernel Vaddr (0x7000_0000 to 0x7fff_ffff)
970          * (1) ARC Cache Maintenance ops only take Phy addr, hence special
971          *     handling of kernel vaddr.
972          *
973          * (2) Despite @tot_sz being < PAGE_SIZE (bigger cases handled already),
974          *     it still needs to handle  a 2 page scenario, where the range
975          *     straddles across 2 virtual pages and hence need for loop
976          */
977         while (tot_sz > 0) {
978                 unsigned int off, sz;
979                 unsigned long phy, pfn;
980
981                 off = kstart % PAGE_SIZE;
982                 pfn = vmalloc_to_pfn((void *)kstart);
983                 phy = (pfn << PAGE_SHIFT) + off;
984                 sz = min_t(unsigned int, tot_sz, PAGE_SIZE - off);
985                 __sync_icache_dcache(phy, kstart, sz);
986                 kstart += sz;
987                 tot_sz -= sz;
988         }
989 }
990 EXPORT_SYMBOL(flush_icache_range);
991
992 /*
993  * General purpose helper to make I and D cache lines consistent.
994  * @paddr is phy addr of region
995  * @vaddr is typically user vaddr (breakpoint) or kernel vaddr (vmalloc)
996  *    However in one instance, when called by kprobe (for a breakpt in
997  *    builtin kernel code) @vaddr will be paddr only, meaning CDU operation will
998  *    use a paddr to index the cache (despite VIPT). This is fine since since a
999  *    builtin kernel page will not have any virtual mappings.
1000  *    kprobe on loadable module will be kernel vaddr.
1001  */
1002 void __sync_icache_dcache(phys_addr_t paddr, unsigned long vaddr, int len)
1003 {
1004         __dc_line_op(paddr, vaddr, len, OP_FLUSH_N_INV);
1005         __ic_line_inv_vaddr(paddr, vaddr, len);
1006 }
1007
1008 /* wrapper to compile time eliminate alignment checks in flush loop */
1009 void __inv_icache_page(phys_addr_t paddr, unsigned long vaddr)
1010 {
1011         __ic_line_inv_vaddr(paddr, vaddr, PAGE_SIZE);
1012 }
1013
1014 /*
1015  * wrapper to clearout kernel or userspace mappings of a page
1016  * For kernel mappings @vaddr == @paddr
1017  */
1018 void __flush_dcache_page(phys_addr_t paddr, unsigned long vaddr)
1019 {
1020         __dc_line_op(paddr, vaddr & PAGE_MASK, PAGE_SIZE, OP_FLUSH_N_INV);
1021 }
1022
1023 noinline void flush_cache_all(void)
1024 {
1025         unsigned long flags;
1026
1027         local_irq_save(flags);
1028
1029         __ic_entire_inv();
1030         __dc_entire_op(OP_FLUSH_N_INV);
1031
1032         local_irq_restore(flags);
1033
1034 }
1035
1036 #ifdef CONFIG_ARC_CACHE_VIPT_ALIASING
1037
1038 void flush_cache_mm(struct mm_struct *mm)
1039 {
1040         flush_cache_all();
1041 }
1042
1043 void flush_cache_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long u_vaddr,
1044                       unsigned long pfn)
1045 {
1046         phys_addr_t paddr = pfn << PAGE_SHIFT;
1047
1048         u_vaddr &= PAGE_MASK;
1049
1050         __flush_dcache_page(paddr, u_vaddr);
1051
1052         if (vma->vm_flags & VM_EXEC)
1053                 __inv_icache_page(paddr, u_vaddr);
1054 }
1055
1056 void flush_cache_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
1057                        unsigned long end)
1058 {
1059         flush_cache_all();
1060 }
1061
1062 void flush_anon_page(struct vm_area_struct *vma, struct page *page,
1063                      unsigned long u_vaddr)
1064 {
1065         /* TBD: do we really need to clear the kernel mapping */
1066         __flush_dcache_page((phys_addr_t)page_address(page), u_vaddr);
1067         __flush_dcache_page((phys_addr_t)page_address(page),
1068                             (phys_addr_t)page_address(page));
1069
1070 }
1071
1072 #endif
1073
1074 void copy_user_highpage(struct page *to, struct page *from,
1075         unsigned long u_vaddr, struct vm_area_struct *vma)
1076 {
1077         void *kfrom = kmap_atomic(from);
1078         void *kto = kmap_atomic(to);
1079         int clean_src_k_mappings = 0;
1080
1081         /*
1082          * If SRC page was already mapped in userspace AND it's U-mapping is
1083          * not congruent with K-mapping, sync former to physical page so that
1084          * K-mapping in memcpy below, sees the right data
1085          *
1086          * Note that while @u_vaddr refers to DST page's userspace vaddr, it is
1087          * equally valid for SRC page as well
1088          *
1089          * For !VIPT cache, all of this gets compiled out as
1090          * addr_not_cache_congruent() is 0
1091          */
1092         if (page_mapcount(from) && addr_not_cache_congruent(kfrom, u_vaddr)) {
1093                 __flush_dcache_page((unsigned long)kfrom, u_vaddr);
1094                 clean_src_k_mappings = 1;
1095         }
1096
1097         copy_page(kto, kfrom);
1098
1099         /*
1100          * Mark DST page K-mapping as dirty for a later finalization by
1101          * update_mmu_cache(). Although the finalization could have been done
1102          * here as well (given that both vaddr/paddr are available).
1103          * But update_mmu_cache() already has code to do that for other
1104          * non copied user pages (e.g. read faults which wire in pagecache page
1105          * directly).
1106          */
1107         clear_bit(PG_dc_clean, &to->flags);
1108
1109         /*
1110          * if SRC was already usermapped and non-congruent to kernel mapping
1111          * sync the kernel mapping back to physical page
1112          */
1113         if (clean_src_k_mappings) {
1114                 __flush_dcache_page((unsigned long)kfrom, (unsigned long)kfrom);
1115                 set_bit(PG_dc_clean, &from->flags);
1116         } else {
1117                 clear_bit(PG_dc_clean, &from->flags);
1118         }
1119
1120         kunmap_atomic(kto);
1121         kunmap_atomic(kfrom);
1122 }
1123
1124 void clear_user_page(void *to, unsigned long u_vaddr, struct page *page)
1125 {
1126         clear_page(to);
1127         clear_bit(PG_dc_clean, &page->flags);
1128 }
1129
1130
1131 /**********************************************************************
1132  * Explicit Cache flush request from user space via syscall
1133  * Needed for JITs which generate code on the fly
1134  */
1135 SYSCALL_DEFINE3(cacheflush, uint32_t, start, uint32_t, sz, uint32_t, flags)
1136 {
1137         /* TBD: optimize this */
1138         flush_cache_all();
1139         return 0;
1140 }
1141
1142 /*
1143  * IO-Coherency (IOC) setup rules:
1144  *
1145  * 1. Needs to be at system level, so only once by Master core
1146  *    Non-Masters need not be accessing caches at that time
1147  *    - They are either HALT_ON_RESET and kick started much later or
1148  *    - if run on reset, need to ensure that arc_platform_smp_wait_to_boot()
1149  *      doesn't perturb caches or coherency unit
1150  *
1151  * 2. caches (L1 and SLC) need to be purged (flush+inv) before setting up IOC,
1152  *    otherwise any straggler data might behave strangely post IOC enabling
1153  *
1154  * 3. All Caches need to be disabled when setting up IOC to elide any in-flight
1155  *    Coherency transactions
1156  */
1157 noinline void __init arc_ioc_setup(void)
1158 {
1159         unsigned int ioc_base, mem_sz;
1160
1161         /*
1162          * If IOC was already enabled (due to bootloader) it technically needs to
1163          * be reconfigured with aperture base,size corresponding to Linux memory map
1164          * which will certainly be different than uboot's. But disabling and
1165          * reenabling IOC when DMA might be potentially active is tricky business.
1166          * To avoid random memory issues later, just panic here and ask user to
1167          * upgrade bootloader to one which doesn't enable IOC
1168          */
1169         if (read_aux_reg(ARC_REG_IO_COH_ENABLE) & ARC_IO_COH_ENABLE_BIT)
1170                 panic("IOC already enabled, please upgrade bootloader!\n");
1171
1172         if (!ioc_enable)
1173                 return;
1174
1175         /* Flush + invalidate + disable L1 dcache */
1176         __dc_disable();
1177
1178         /* Flush + invalidate SLC */
1179         if (read_aux_reg(ARC_REG_SLC_BCR))
1180                 slc_entire_op(OP_FLUSH_N_INV);
1181
1182         /*
1183          * currently IOC Aperture covers entire DDR
1184          * TBD: fix for PGU + 1GB of low mem
1185          * TBD: fix for PAE
1186          */
1187         mem_sz = arc_get_mem_sz();
1188
1189         if (!is_power_of_2(mem_sz) || mem_sz < 4096)
1190                 panic("IOC Aperture size must be power of 2 larger than 4KB");
1191
1192         /*
1193          * IOC Aperture size decoded as 2 ^ (SIZE + 2) KB,
1194          * so setting 0x11 implies 512MB, 0x12 implies 1GB...
1195          */
1196         write_aux_reg(ARC_REG_IO_COH_AP0_SIZE, order_base_2(mem_sz >> 10) - 2);
1197
1198         /* for now assume kernel base is start of IOC aperture */
1199         ioc_base = CONFIG_LINUX_RAM_BASE;
1200
1201         if (ioc_base % mem_sz != 0)
1202                 panic("IOC Aperture start must be aligned to the size of the aperture");
1203
1204         write_aux_reg(ARC_REG_IO_COH_AP0_BASE, ioc_base >> 12);
1205         write_aux_reg(ARC_REG_IO_COH_PARTIAL, ARC_IO_COH_PARTIAL_BIT);
1206         write_aux_reg(ARC_REG_IO_COH_ENABLE, ARC_IO_COH_ENABLE_BIT);
1207
1208         /* Re-enable L1 dcache */
1209         __dc_enable();
1210 }
1211
1212 /*
1213  * Cache related boot time checks/setups only needed on master CPU:
1214  *  - Geometry checks (kernel build and hardware agree: e.g. L1_CACHE_BYTES)
1215  *    Assume SMP only, so all cores will have same cache config. A check on
1216  *    one core suffices for all
1217  *  - IOC setup / dma callbacks only need to be done once
1218  */
1219 void __init arc_cache_init_master(void)
1220 {
1221         unsigned int __maybe_unused cpu = smp_processor_id();
1222
1223         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARC_HAS_ICACHE)) {
1224                 struct cpuinfo_arc_cache *ic = &cpuinfo_arc700[cpu].icache;
1225
1226                 if (!ic->line_len)
1227                         panic("cache support enabled but non-existent cache\n");
1228
1229                 if (ic->line_len != L1_CACHE_BYTES)
1230                         panic("ICache line [%d] != kernel Config [%d]",
1231                               ic->line_len, L1_CACHE_BYTES);
1232
1233                 /*
1234                  * In MMU v4 (HS38x) the aliasing icache config uses IVIL/PTAG
1235                  * pair to provide vaddr/paddr respectively, just as in MMU v3
1236                  */
1237                 if (is_isa_arcv2() && ic->alias)
1238                         _cache_line_loop_ic_fn = __cache_line_loop_v3;
1239                 else
1240                         _cache_line_loop_ic_fn = __cache_line_loop;
1241         }
1242
1243         if (IS_ENABLED(CONFIG_ARC_HAS_DCACHE)) {
1244                 struct cpuinfo_arc_cache *dc = &cpuinfo_arc700[cpu].dcache;
1245
1246                 if (!dc->line_len)
1247                         panic("cache support enabled but non-existent cache\n");
1248
1249                 if (dc->line_len != L1_CACHE_BYTES)
1250                         panic("DCache line [%d] != kernel Config [%d]",
1251                               dc->line_len, L1_CACHE_BYTES);
1252
1253                 /* check for D-Cache aliasing on ARCompact: ARCv2 has PIPT */
1254                 if (is_isa_arcompact()) {
1255                         int handled = IS_ENABLED(CONFIG_ARC_CACHE_VIPT_ALIASING);
1256                         int num_colors = dc->sz_k/dc->assoc/TO_KB(PAGE_SIZE);
1257
1258                         if (dc->alias) {
1259                                 if (!handled)
1260                                         panic("Enable CONFIG_ARC_CACHE_VIPT_ALIASING\n");
1261                                 if (CACHE_COLORS_NUM != num_colors)
1262                                         panic("CACHE_COLORS_NUM not optimized for config\n");
1263                         } else if (!dc->alias && handled) {
1264                                 panic("Disable CONFIG_ARC_CACHE_VIPT_ALIASING\n");
1265                         }
1266                 }
1267         }
1268
1269         /*
1270          * Check that SMP_CACHE_BYTES (and hence ARCH_DMA_MINALIGN) is larger
1271          * or equal to any cache line length.
1272          */
1273         BUILD_BUG_ON_MSG(L1_CACHE_BYTES > SMP_CACHE_BYTES,
1274                          "SMP_CACHE_BYTES must be >= any cache line length");
1275         if (is_isa_arcv2() && (l2_line_sz > SMP_CACHE_BYTES))
1276                 panic("L2 Cache line [%d] > kernel Config [%d]\n",
1277                       l2_line_sz, SMP_CACHE_BYTES);
1278
1279         /* Note that SLC disable not formally supported till HS 3.0 */
1280         if (is_isa_arcv2() && l2_line_sz && !slc_enable)
1281                 arc_slc_disable();
1282
1283         if (is_isa_arcv2() && ioc_exists)
1284                 arc_ioc_setup();
1285
1286         if (is_isa_arcv2() && l2_line_sz && slc_enable) {
1287                 __dma_cache_wback_inv = __dma_cache_wback_inv_slc;
1288                 __dma_cache_inv = __dma_cache_inv_slc;
1289                 __dma_cache_wback = __dma_cache_wback_slc;
1290         } else {
1291                 __dma_cache_wback_inv = __dma_cache_wback_inv_l1;
1292                 __dma_cache_inv = __dma_cache_inv_l1;
1293                 __dma_cache_wback = __dma_cache_wback_l1;
1294         }
1295         /*
1296          * In case of IOC (say IOC+SLC case), pointers above could still be set
1297          * but end up not being relevant as the first function in chain is not
1298          * called at all for devices using coherent DMA.
1299          *     arch_sync_dma_for_cpu() -> dma_cache_*() -> __dma_cache_*()
1300          */
1301 }
1302
1303 void __ref arc_cache_init(void)
1304 {
1305         unsigned int __maybe_unused cpu = smp_processor_id();
1306         char str[256];
1307
1308         pr_info("%s", arc_cache_mumbojumbo(0, str, sizeof(str)));
1309
1310         if (!cpu)
1311                 arc_cache_init_master();
1312
1313         /*
1314          * In PAE regime, TLB and cache maintenance ops take wider addresses
1315          * And even if PAE is not enabled in kernel, the upper 32-bits still need
1316          * to be zeroed to keep the ops sane.
1317          * As an optimization for more common !PAE enabled case, zero them out
1318          * once at init, rather than checking/setting to 0 for every runtime op
1319          */
1320         if (is_isa_arcv2() && pae40_exist_but_not_enab()) {
1321
1322                 if (IS_ENABLED(CONFIG_ARC_HAS_ICACHE))
1323                         write_aux_reg(ARC_REG_IC_PTAG_HI, 0);
1324
1325                 if (IS_ENABLED(CONFIG_ARC_HAS_DCACHE))
1326                         write_aux_reg(ARC_REG_DC_PTAG_HI, 0);
1327
1328                 if (l2_line_sz) {
1329                         write_aux_reg(ARC_REG_SLC_RGN_END1, 0);
1330                         write_aux_reg(ARC_REG_SLC_RGN_START1, 0);
1331                 }
1332         }
1333 }