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  *  hacked for non-paged-MM by Hyok S. Choi, 2003.
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12  * (at your option) any later version.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  * GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  * along with this program; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  22  *
  23  *
  24  * These are the low level assembler for performing cache and TLB
  25  * functions on the arm922.
  26  *
  27  *  CONFIG_CPU_ARM922_CPU_IDLE -> nohlt
  28  */
  29 #include <linux/linkage.h>
  30 #include <linux/config.h>
  31 #include <linux/init.h>
  32 #include <asm/assembler.h>
  33 #include <asm/pgtable-hwdef.h>
  34 #include <asm/pgtable.h>
  35 #include <asm/procinfo.h>
  36 #include <asm/page.h>
  37 #include <asm/ptrace.h>
  38 #include "proc-macros.S"
  39
  40 /*
  41  * The size of one data cache line.
  42  */
  43 #define CACHE_DLINESIZE 32
  44
  45 /*
  46  * The number of data cache segments.
  47  */
  48 #define CACHE_DSEGMENTS 4
  49
  50 /*
  51  * The number of lines in a cache segment.
  52  */
  53 #define CACHE_DENTRIES  64
  54
  55 /*
  56  * This is the size at which it becomes more efficient to
  57  * clean the whole cache, rather than using the individual
  58  * cache line maintainence instructions.  (I think this should
  59  * be 32768).
  60  */
  61 #define CACHE_DLIMIT    8192
  62
  63
  64         .text
  65 /*
  66  * cpu_arm922_proc_init()
  67  */
  68 ENTRY(cpu_arm922_proc_init)
  69         mov     pc, lr
  70
  71 /*
  72  * cpu_arm922_proc_fin()
  73  */
  74 ENTRY(cpu_arm922_proc_fin)
  75         stmfd   sp!, {lr}
  76         mov     ip, #PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE
  77         msr     cpsr_c, ip
  78 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
  79         bl      arm922_flush_kern_cache_all
  80 #else
  81         bl      v4wt_flush_kern_cache_all
  82 #endif
  83         mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ ctrl register
  84         bic     r0, r0, #0x1000                 @ ...i............
  85         bic     r0, r0, #0x000e                 @ ............wca.
  86         mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ disable caches
  87         ldmfd   sp!, {pc}
  88
  89 /*
  90  * cpu_arm922_reset(loc)
  91  *
  92  * Perform a soft reset of the system.  Put the CPU into the
  93  * same state as it would be if it had been reset, and branch
  94  * to what would be the reset vector.
  95  *
  96  * loc: location to jump to for soft reset
  97  */
  98         .align  5
  99 ENTRY(cpu_arm922_reset)
 100         mov     ip, #0
 101         mcr     p15, 0, ip, c7, c7, 0           @ invalidate I,D caches
 102         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 103 #ifdef CONFIG_MMU
 104         mcr     p15, 0, ip, c8, c7, 0           @ invalidate I & D TLBs
 105 #endif
 106         mrc     p15, 0, ip, c1, c0, 0           @ ctrl register
 107         bic     ip, ip, #0x000f                 @ ............wcam
 108         bic     ip, ip, #0x1100                 @ ...i...s........
 109         mcr     p15, 0, ip, c1, c0, 0           @ ctrl register
 110         mov     pc, r0
 111
 112 /*
 113  * cpu_arm922_do_idle()
 114  */
 115         .align  5
 116 ENTRY(cpu_arm922_do_idle)
 117         mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 4           @ Wait for interrupt
 118         mov     pc, lr
 119
 120
 121 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 122
 123 /*
 124  *      flush_user_cache_all()
 125  *
 126  *      Clean and invalidate all cache entries in a particular
 127  *      address space.
 128  */
 129 ENTRY(arm922_flush_user_cache_all)
 130         /* FALLTHROUGH */
 131
 132 /*
 133  *      flush_kern_cache_all()
 134  *
 135  *      Clean and invalidate the entire cache.
 136  */
 137 ENTRY(arm922_flush_kern_cache_all)
 138         mov     r2, #VM_EXEC
 139         mov     ip, #0
 140 __flush_whole_cache:
 141         mov     r1, #(CACHE_DSEGMENTS - 1) << 5 @ 8 segments
 142 1:      orr     r3, r1, #(CACHE_DENTRIES - 1) << 26 @ 64 entries
 143 2:      mcr     p15, 0, r3, c7, c14, 2          @ clean+invalidate D index
 144         subs    r3, r3, #1 << 26
 145         bcs     2b                              @ entries 63 to 0
 146         subs    r1, r1, #1 << 5
 147         bcs     1b                              @ segments 7 to 0
 148         tst     r2, #VM_EXEC
 149         mcrne   p15, 0, ip, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 150         mcrne   p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 151         mov     pc, lr
 152
 153 /*
 154  *      flush_user_cache_range(start, end, flags)
 155  *
 156  *      Clean and invalidate a range of cache entries in the
 157  *      specified address range.
 158  *
 159  *      - start - start address (inclusive)
 160  *      - end   - end address (exclusive)
 161  *      - flags - vm_flags describing address space
 162  */
 163 ENTRY(arm922_flush_user_cache_range)
 164         mov     ip, #0
 165         sub     r3, r1, r0                      @ calculate total size
 166         cmp     r3, #CACHE_DLIMIT
 167         bhs     __flush_whole_cache
 168
 169 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean+invalidate D entry
 170         tst     r2, #VM_EXEC
 171         mcrne   p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 172         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 173         cmp     r0, r1
 174         blo     1b
 175         tst     r2, #VM_EXEC
 176         mcrne   p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 177         mov     pc, lr
 178
 179 /*
 180  *      coherent_kern_range(start, end)
 181  *
 182  *      Ensure coherency between the Icache and the Dcache in the
 183  *      region described by start, end.  If you have non-snooping
 184  *      Harvard caches, you need to implement this function.
 185  *
 186  *      - start - virtual start address
 187  *      - end   - virtual end address
 188  */
 189 ENTRY(arm922_coherent_kern_range)
 190         /* FALLTHROUGH */
 191
 192 /*
 193  *      coherent_user_range(start, end)
 194  *
 195  *      Ensure coherency between the Icache and the Dcache in the
 196  *      region described by start, end.  If you have non-snooping
 197  *      Harvard caches, you need to implement this function.
 198  *
 199  *      - start - virtual start address
 200  *      - end   - virtual end address
 201  */
 202 ENTRY(arm922_coherent_user_range)
 203         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 204 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 205         mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 206         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 207         cmp     r0, r1
 208         blo     1b
 209         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 210         mov     pc, lr
 211
 212 /*
 213  *      flush_kern_dcache_page(void *page)
 214  *
 215  *      Ensure no D cache aliasing occurs, either with itself or
 216  *      the I cache
 217  *
 218  *      - addr  - page aligned address
 219  */
 220 ENTRY(arm922_flush_kern_dcache_page)
 221         add     r1, r0, #PAGE_SZ
 222 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean+invalidate D entry
 223         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 224         cmp     r0, r1
 225         blo     1b
 226         mov     r0, #0
 227         mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 228         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 229         mov     pc, lr
 230
 231 /*
 232  *      dma_inv_range(start, end)
 233  *
 234  *      Invalidate (discard) the specified virtual address range.
 235  *      May not write back any entries.  If 'start' or 'end'
 236  *      are not cache line aligned, those lines must be written
 237  *      back.
 238  *
 239  *      - start - virtual start address
 240  *      - end   - virtual end address
 241  *
 242  * (same as v4wb)
 243  */
 244 ENTRY(arm922_dma_inv_range)
 245         tst     r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 246         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 247         mcrne   p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 248         tst     r1, #CACHE_DLINESIZE - 1
 249         mcrne   p15, 0, r1, c7, c10, 1          @ clean D entry
 250 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 1           @ invalidate D entry
 251         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 252         cmp     r0, r1
 253         blo     1b
 254         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 255         mov     pc, lr
 256
 257 /*
 258  *      dma_clean_range(start, end)
 259  *
 260  *      Clean the specified virtual address range.
 261  *
 262  *      - start - virtual start address
 263  *      - end   - virtual end address
 264  *
 265  * (same as v4wb)
 266  */
 267 ENTRY(arm922_dma_clean_range)
 268         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 269 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 270         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 271         cmp     r0, r1
 272         blo     1b
 273         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 274         mov     pc, lr
 275
 276 /*
 277  *      dma_flush_range(start, end)
 278  *
 279  *      Clean and invalidate the specified virtual address range.
 280  *
 281  *      - start - virtual start address
 282  *      - end   - virtual end address
 283  */
 284 ENTRY(arm922_dma_flush_range)
 285         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 286 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean+invalidate D entry
 287         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 288         cmp     r0, r1
 289         blo     1b
 290         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 291         mov     pc, lr
 292
 293 ENTRY(arm922_cache_fns)
 294         .long   arm922_flush_kern_cache_all
 295         .long   arm922_flush_user_cache_all
 296         .long   arm922_flush_user_cache_range
 297         .long   arm922_coherent_kern_range
 298         .long   arm922_coherent_user_range
 299         .long   arm922_flush_kern_dcache_page
 300         .long   arm922_dma_inv_range
 301         .long   arm922_dma_clean_range
 302         .long   arm922_dma_flush_range
 303
 304 #endif
 305
 306
 307 ENTRY(cpu_arm922_dcache_clean_area)
 308 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 309 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 310         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 311         subs    r1, r1, #CACHE_DLINESIZE
 312         bhi     1b
 313 #endif
 314         mov     pc, lr
 315
 316 /* =============================== PageTable ============================== */
 317
 318 /*
 319  * cpu_arm922_switch_mm(pgd)
 320  *
 321  * Set the translation base pointer to be as described by pgd.
 322  *
 323  * pgd: new page tables
 324  */
 325         .align  5
 326 ENTRY(cpu_arm922_switch_mm)
 327 #ifdef CONFIG_MMU
 328         mov     ip, #0
 329 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 330         mcr     p15, 0, ip, c7, c6, 0           @ invalidate D cache
 331 #else
 332 @ && 'Clean & Invalidate whole DCache'
 333 @ && Re-written to use Index Ops.
 334 @ && Uses registers r1, r3 and ip
 335
 336         mov     r1, #(CACHE_DSEGMENTS - 1) << 5 @ 4 segments
 337 1:      orr     r3, r1, #(CACHE_DENTRIES - 1) << 26 @ 64 entries
 338 2:      mcr     p15, 0, r3, c7, c14, 2          @ clean & invalidate D index
 339         subs    r3, r3, #1 << 26
 340         bcs     2b                              @ entries 63 to 0
 341         subs    r1, r1, #1 << 5
 342         bcs     1b                              @ segments 7 to 0
 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_arm922_set_pte(ptep, pte)
 353  *
 354  * Set a PTE and flush it out
 355  */
 356         .align  5
 357 ENTRY(cpu_arm922_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         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 384         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 385 #endif /* CONFIG_MMU */
 386         mov     pc, lr
 387
 388         __INIT
 389
 390         .type   __arm922_setup, #function
 391 __arm922_setup:
 392         mov     r0, #0
 393         mcr     p15, 0, r0, c7, c7              @ invalidate I,D caches on v4
 394         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain write buffer on v4
 395 #ifdef CONFIG_MMU
 396         mcr     p15, 0, r0, c8, c7              @ invalidate I,D TLBs on v4
 397 #endif
 398         mrc     p15, 0, r0, c1, c0              @ get control register v4
 399         ldr     r5, arm922_cr1_clear
 400         bic     r0, r0, r5
 401         ldr     r5, arm922_cr1_set
 402         orr     r0, r0, r5
 403         mov     pc, lr
 404         .size   __arm922_setup, . - __arm922_setup
 405
 406         /*
 407          *  R
 408          * .RVI ZFRS BLDP WCAM
 409          * ..11 0001 ..11 0101
 410          *
 411          */
 412         .type   arm922_cr1_clear, #object
 413         .type   arm922_cr1_set, #object
 414 arm922_cr1_clear:
 415         .word   0x3f3f
 416 arm922_cr1_set:
 417         .word   0x3135
 418
 419         __INITDATA
 420
 421 /*
 422  * Purpose : Function pointers used to access above functions - all calls
 423  *           come through these
 424  */
 425         .type   arm922_processor_functions, #object
 426 arm922_processor_functions:
 427         .word   v4t_early_abort
 428         .word   cpu_arm922_proc_init
 429         .word   cpu_arm922_proc_fin
 430         .word   cpu_arm922_reset
 431         .word   cpu_arm922_do_idle
 432         .word   cpu_arm922_dcache_clean_area
 433         .word   cpu_arm922_switch_mm
 434         .word   cpu_arm922_set_pte
 435         .size   arm922_processor_functions, . - arm922_processor_functions
 436
 437         .section ".rodata"
 438
 439         .type   cpu_arch_name, #object
 440 cpu_arch_name:
 441         .asciz  "armv4t"
 442         .size   cpu_arch_name, . - cpu_arch_name
 443
 444         .type   cpu_elf_name, #object
 445 cpu_elf_name:
 446         .asciz  "v4"
 447         .size   cpu_elf_name, . - cpu_elf_name
 448
 449         .type   cpu_arm922_name, #object
 450 cpu_arm922_name:
 451         .ascii  "ARM922T"
 452 #ifndef CONFIG_CPU_ICACHE_DISABLE
 453         .ascii  "i"
 454 #endif
 455 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_DISABLE
 456         .ascii  "d"
 457 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 458         .ascii  "(wt)"
 459 #else
 460         .ascii  "(wb)"
 461 #endif
 462 #endif
 463         .ascii  "\0"
 464         .size   cpu_arm922_name, . - cpu_arm922_name
 465
 466         .align
 467
 468         .section ".proc.info.init", #alloc, #execinstr
 469
 470         .type   __arm922_proc_info,#object
 471 __arm922_proc_info:
 472         .long   0x41009220
 473         .long   0xff00fff0
 474         .long   PMD_TYPE_SECT | \
 475                 PMD_SECT_BUFFERABLE | \
 476                 PMD_SECT_CACHEABLE | \
 477                 PMD_BIT4 | \
 478                 PMD_SECT_AP_WRITE | \
 479                 PMD_SECT_AP_READ
 480         b       __arm922_setup
 481         .long   cpu_arch_name
 482         .long   cpu_elf_name
 483         .long   HWCAP_SWP | HWCAP_HALF | HWCAP_THUMB
 484         .long   cpu_arm922_name
 485         .long   arm922_processor_functions
 486         .long   v4wbi_tlb_fns
 487         .long   v4wb_user_fns
 488 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 489         .long   arm922_cache_fns
 490 #else
 491         .long   v4wt_cache_fns
 492 #endif
 493         .size   __arm922_proc_info, . - __arm922_proc_info