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/init.h>
  30 #include <asm/assembler.h>
  31 #include <asm/elf.h>
  32 #include <asm/pgtable-hwdef.h>
  33 #include <asm/pgtable.h>
  34 #include <asm/page.h>
  35 #include <asm/ptrace.h>
  36 #include "proc-macros.S"
  37
  38 /*
  39  * This is the maximum size of an area which will be invalidated
  40  * using the single invalidate entry instructions.  Anything larger
  41  * than this, and we go for the whole cache.
  42  *
  43  * This value should be chosen such that we choose the cheapest
  44  * alternative.
  45  */
  46 #define CACHE_DLIMIT    16384
  47
  48 /*
  49  * the cache line size of the I and D cache
  50  */
  51 #define CACHE_DLINESIZE 32
  52
  53         .text
  54 /*
  55  * cpu_arm926_proc_init()
  56  */
  57 ENTRY(cpu_arm926_proc_init)
  58         mov     pc, lr
  59
  60 /*
  61  * cpu_arm926_proc_fin()
  62  */
  63 ENTRY(cpu_arm926_proc_fin)
  64         stmfd   sp!, {lr}
  65         mov     ip, #PSR_F_BIT | PSR_I_BIT | SVC_MODE
  66         msr     cpsr_c, ip
  67         bl      arm926_flush_kern_cache_all
  68         mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ ctrl register
  69         bic     r0, r0, #0x1000                 @ ...i............
  70         bic     r0, r0, #0x000e                 @ ............wca.
  71         mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ disable caches
  72         ldmfd   sp!, {pc}
  73
  74 /*
  75  * cpu_arm926_reset(loc)
  76  *
  77  * Perform a soft reset of the system.  Put the CPU into the
  78  * same state as it would be if it had been reset, and branch
  79  * to what would be the reset vector.
  80  *
  81  * loc: location to jump to for soft reset
  82  */
  83         .align  5
  84 ENTRY(cpu_arm926_reset)
  85         mov     ip, #0
  86         mcr     p15, 0, ip, c7, c7, 0           @ invalidate I,D caches
  87         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
  88 #ifdef CONFIG_MMU
  89         mcr     p15, 0, ip, c8, c7, 0           @ invalidate I & D TLBs
  90 #endif
  91         mrc     p15, 0, ip, c1, c0, 0           @ ctrl register
  92         bic     ip, ip, #0x000f                 @ ............wcam
  93         bic     ip, ip, #0x1100                 @ ...i...s........
  94         mcr     p15, 0, ip, c1, c0, 0           @ ctrl register
  95         mov     pc, r0
  96
  97 /*
  98  * cpu_arm926_do_idle()
  99  *
 100  * Called with IRQs disabled
 101  */
 102         .align  10
 103 ENTRY(cpu_arm926_do_idle)
 104         mov     r0, #0
 105         mrc     p15, 0, r1, c1, c0, 0           @ Read control register
 106         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ Drain write buffer
 107         bic     r2, r1, #1 << 12
 108         mcr     p15, 0, r2, c1, c0, 0           @ Disable I cache
 109         mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 4           @ Wait for interrupt
 110         mcr     p15, 0, r1, c1, c0, 0           @ Restore ICache enable
 111         mov     pc, lr
 112
 113 /*
 114  *      flush_user_cache_all()
 115  *
 116  *      Clean and invalidate all cache entries in a particular
 117  *      address space.
 118  */
 119 ENTRY(arm926_flush_user_cache_all)
 120         /* FALLTHROUGH */
 121
 122 /*
 123  *      flush_kern_cache_all()
 124  *
 125  *      Clean and invalidate the entire cache.
 126  */
 127 ENTRY(arm926_flush_kern_cache_all)
 128         mov     r2, #VM_EXEC
 129         mov     ip, #0
 130 __flush_whole_cache:
 131 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 132         mcr     p15, 0, ip, c7, c6, 0           @ invalidate D cache
 133 #else
 134 1:      mrc     p15, 0, r15, c7, c14, 3         @ test,clean,invalidate
 135         bne     1b
 136 #endif
 137         tst     r2, #VM_EXEC
 138         mcrne   p15, 0, ip, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 139         mcrne   p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 140         mov     pc, lr
 141
 142 /*
 143  *      flush_user_cache_range(start, end, flags)
 144  *
 145  *      Clean and invalidate a range of cache entries in the
 146  *      specified address range.
 147  *
 148  *      - start - start address (inclusive)
 149  *      - end   - end address (exclusive)
 150  *      - flags - vm_flags describing address space
 151  */
 152 ENTRY(arm926_flush_user_cache_range)
 153         mov     ip, #0
 154         sub     r3, r1, r0                      @ calculate total size
 155         cmp     r3, #CACHE_DLIMIT
 156         bgt     __flush_whole_cache
 157 1:      tst     r2, #VM_EXEC
 158 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 159         mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 1           @ invalidate D entry
 160         mcrne   p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 161         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 162         mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 1           @ invalidate D entry
 163         mcrne   p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 164         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 165 #else
 166         mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean and invalidate D entry
 167         mcrne   p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 168         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 169         mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean and invalidate D entry
 170         mcrne   p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 171         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 172 #endif
 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(arm926_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(arm926_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(arm926_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(arm926_dma_inv_range)
 245 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 246         tst     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 #endif
 251         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 252 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 1           @ invalidate D entry
 253         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 254         cmp     r0, r1
 255         blo     1b
 256         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 257         mov     pc, lr
 258
 259 /*
 260  *      dma_clean_range(start, end)
 261  *
 262  *      Clean the specified virtual address range.
 263  *
 264  *      - start - virtual start address
 265  *      - end   - virtual end address
 266  *
 267  * (same as v4wb)
 268  */
 269 ENTRY(arm926_dma_clean_range)
 270 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 271         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 272 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 273         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 274         cmp     r0, r1
 275         blo     1b
 276 #endif
 277         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 278         mov     pc, lr
 279
 280 /*
 281  *      dma_flush_range(start, end)
 282  *
 283  *      Clean and invalidate the specified virtual address range.
 284  *
 285  *      - start - virtual start address
 286  *      - end   - virtual end address
 287  */
 288 ENTRY(arm926_dma_flush_range)
 289         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 290 1:
 291 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 292         mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean+invalidate D entry
 293 #else
 294         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 295 #endif
 296         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 297         cmp     r0, r1
 298         blo     1b
 299         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 300         mov     pc, lr
 301
 302 ENTRY(arm926_cache_fns)
 303         .long   arm926_flush_kern_cache_all
 304         .long   arm926_flush_user_cache_all
 305         .long   arm926_flush_user_cache_range
 306         .long   arm926_coherent_kern_range
 307         .long   arm926_coherent_user_range
 308         .long   arm926_flush_kern_dcache_page
 309         .long   arm926_dma_inv_range
 310         .long   arm926_dma_clean_range
 311         .long   arm926_dma_flush_range
 312
 313 ENTRY(cpu_arm926_dcache_clean_area)
 314 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 315 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 316         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 317         subs    r1, r1, #CACHE_DLINESIZE
 318         bhi     1b
 319 #endif
 320         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 321         mov     pc, lr
 322
 323 /* =============================== PageTable ============================== */
 324
 325 /*
 326  * cpu_arm926_switch_mm(pgd)
 327  *
 328  * Set the translation base pointer to be as described by pgd.
 329  *
 330  * pgd: new page tables
 331  */
 332         .align  5
 333 ENTRY(cpu_arm926_switch_mm)
 334 #ifdef CONFIG_MMU
 335         mov     ip, #0
 336 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 337         mcr     p15, 0, ip, c7, c6, 0           @ invalidate D cache
 338 #else
 339 @ && 'Clean & Invalidate whole DCache'
 340 1:      mrc     p15, 0, r15, c7, c14, 3         @ test,clean,invalidate
 341         bne     1b
 342 #endif
 343         mcr     p15, 0, ip, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 344         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 345         mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 0           @ load page table pointer
 346         mcr     p15, 0, ip, c8, c7, 0           @ invalidate I & D TLBs
 347 #endif
 348         mov     pc, lr
 349
 350 /*
 351  * cpu_arm926_set_pte(ptep, pte)
 352  *
 353  * Set a PTE and flush it out
 354  */
 355         .align  5
 356 ENTRY(cpu_arm926_set_pte)
 357 #ifdef CONFIG_MMU
 358         str     r1, [r0], #-2048                @ linux version
 359
 360         eor     r1, r1, #L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG | L_PTE_WRITE | L_PTE_DIRTY
 361
 362         bic     r2, r1, #PTE_SMALL_AP_MASK
 363         bic     r2, r2, #PTE_TYPE_MASK
 364         orr     r2, r2, #PTE_TYPE_SMALL
 365
 366         tst     r1, #L_PTE_USER                 @ User?
 367         orrne   r2, r2, #PTE_SMALL_AP_URO_SRW
 368
 369         tst     r1, #L_PTE_WRITE | L_PTE_DIRTY  @ Write and Dirty?
 370         orreq   r2, r2, #PTE_SMALL_AP_UNO_SRW
 371
 372         tst     r1, #L_PTE_PRESENT | L_PTE_YOUNG        @ Present and Young?
 373         movne   r2, #0
 374
 375 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 376         eor     r3, r2, #0x0a                   @ C & small page?
 377         tst     r3, #0x0b
 378         biceq   r2, r2, #4
 379 #endif
 380         str     r2, [r0]                        @ hardware version
 381         mov     r0, r0
 382 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 383         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 384 #endif
 385         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 386 #endif
 387         mov     pc, lr
 388
 389         __INIT
 390
 391         .type   __arm926_setup, #function
 392 __arm926_setup:
 393         mov     r0, #0
 394         mcr     p15, 0, r0, c7, c7              @ invalidate I,D caches on v4
 395         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain write buffer on v4
 396 #ifdef CONFIG_MMU
 397         mcr     p15, 0, r0, c8, c7              @ invalidate I,D TLBs on v4
 398 #endif
 399
 400
 401 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 402         mov     r0, #4                          @ disable write-back on caches explicitly
 403         mcr     p15, 7, r0, c15, c0, 0
 404 #endif
 405
 406         adr     r5, arm926_crval
 407         ldmia   r5, {r5, r6}
 408         mrc     p15, 0, r0, c1, c0              @ get control register v4
 409         bic     r0, r0, r5
 410         orr     r0, r0, r6
 411 #ifdef CONFIG_CPU_CACHE_ROUND_ROBIN
 412         orr     r0, r0, #0x4000                 @ .1.. .... .... ....
 413 #endif
 414         mov     pc, lr
 415         .size   __arm926_setup, . - __arm926_setup
 416
 417         /*
 418          *  R
 419          * .RVI ZFRS BLDP WCAM
 420          * .011 0001 ..11 0101
 421          *
 422          */
 423         .type   arm926_crval, #object
 424 arm926_crval:
 425         crval   clear=0x00007f3f, mmuset=0x00003135, ucset=0x00001134
 426
 427         __INITDATA
 428
 429 /*
 430  * Purpose : Function pointers used to access above functions - all calls
 431  *           come through these
 432  */
 433         .type   arm926_processor_functions, #object
 434 arm926_processor_functions:
 435         .word   v5tj_early_abort
 436         .word   cpu_arm926_proc_init
 437         .word   cpu_arm926_proc_fin
 438         .word   cpu_arm926_reset
 439         .word   cpu_arm926_do_idle
 440         .word   cpu_arm926_dcache_clean_area
 441         .word   cpu_arm926_switch_mm
 442         .word   cpu_arm926_set_pte
 443         .size   arm926_processor_functions, . - arm926_processor_functions
 444
 445         .section ".rodata"
 446
 447         .type   cpu_arch_name, #object
 448 cpu_arch_name:
 449         .asciz  "armv5tej"
 450         .size   cpu_arch_name, . - cpu_arch_name
 451
 452         .type   cpu_elf_name, #object
 453 cpu_elf_name:
 454         .asciz  "v5"
 455         .size   cpu_elf_name, . - cpu_elf_name
 456
 457         .type   cpu_arm926_name, #object
 458 cpu_arm926_name:
 459         .asciz  "ARM926EJ-S"
 460         .size   cpu_arm926_name, . - cpu_arm926_name
 461
 462         .align
 463
 464         .section ".proc.info.init", #alloc, #execinstr
 465
 466         .type   __arm926_proc_info,#object
 467 __arm926_proc_info:
 468         .long   0x41069260                      @ ARM926EJ-S (v5TEJ)
 469         .long   0xff0ffff0
 470         .long   PMD_TYPE_SECT | \
 471                 PMD_SECT_BUFFERABLE | \
 472                 PMD_SECT_CACHEABLE | \
 473                 PMD_BIT4 | \
 474                 PMD_SECT_AP_WRITE | \
 475                 PMD_SECT_AP_READ
 476         .long   PMD_TYPE_SECT | \
 477                 PMD_BIT4 | \
 478                 PMD_SECT_AP_WRITE | \
 479                 PMD_SECT_AP_READ
 480         b       __arm926_setup
 481         .long   cpu_arch_name
 482         .long   cpu_elf_name
 483         .long   HWCAP_SWP|HWCAP_HALF|HWCAP_THUMB|HWCAP_FAST_MULT|HWCAP_VFP|HWCAP_EDSP|HWCAP_JAVA
 484         .long   cpu_arm926_name
 485         .long   arm926_processor_functions
 486         .long   v4wbi_tlb_fns
 487         .long   v4wb_user_fns
 488         .long   arm926_cache_fns
 489         .size   __arm926_proc_info, . - __arm926_proc_info