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/hwcap.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         mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ ctrl register
  65         bic     r0, r0, #0x1000                 @ ...i............
  66         bic     r0, r0, #0x000e                 @ ............wca.
  67         mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0           @ disable caches
  68         mov     pc, lr
  69
  70 /*
  71  * cpu_arm926_reset(loc)
  72  *
  73  * Perform a soft reset of the system.  Put the CPU into the
  74  * same state as it would be if it had been reset, and branch
  75  * to what would be the reset vector.
  76  *
  77  * loc: location to jump to for soft reset
  78  */
  79         .align  5
  80 ENTRY(cpu_arm926_reset)
  81         mov     ip, #0
  82         mcr     p15, 0, ip, c7, c7, 0           @ invalidate I,D caches
  83         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
  84 #ifdef CONFIG_MMU
  85         mcr     p15, 0, ip, c8, c7, 0           @ invalidate I & D TLBs
  86 #endif
  87         mrc     p15, 0, ip, c1, c0, 0           @ ctrl register
  88         bic     ip, ip, #0x000f                 @ ............wcam
  89         bic     ip, ip, #0x1100                 @ ...i...s........
  90         mcr     p15, 0, ip, c1, c0, 0           @ ctrl register
  91         mov     pc, r0
  92
  93 /*
  94  * cpu_arm926_do_idle()
  95  *
  96  * Called with IRQs disabled
  97  */
  98         .align  10
  99 ENTRY(cpu_arm926_do_idle)
 100         mov     r0, #0
 101         mrc     p15, 0, r1, c1, c0, 0           @ Read control register
 102         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ Drain write buffer
 103         bic     r2, r1, #1 << 12
 104         mrs     r3, cpsr                        @ Disable FIQs while Icache
 105         orr     ip, r3, #PSR_F_BIT              @ is disabled
 106         msr     cpsr_c, ip
 107         mcr     p15, 0, r2, c1, c0, 0           @ Disable I cache
 108         mcr     p15, 0, r0, c7, c0, 4           @ Wait for interrupt
 109         mcr     p15, 0, r1, c1, c0, 0           @ Restore ICache enable
 110         msr     cpsr_c, r3                      @ Restore FIQ state
 111         mov     pc, lr
 112
 113 /*
 114  *      flush_icache_all()
 115  *
 116  *      Unconditionally clean and invalidate the entire icache.
 117  */
 118 ENTRY(arm926_flush_icache_all)
 119         mov     r0, #0
 120         mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 121         mov     pc, lr
 122 ENDPROC(arm926_flush_icache_all)
 123
 124 /*
 125  *      flush_user_cache_all()
 126  *
 127  *      Clean and invalidate all cache entries in a particular
 128  *      address space.
 129  */
 130 ENTRY(arm926_flush_user_cache_all)
 131         /* FALLTHROUGH */
 132
 133 /*
 134  *      flush_kern_cache_all()
 135  *
 136  *      Clean and invalidate the entire cache.
 137  */
 138 ENTRY(arm926_flush_kern_cache_all)
 139         mov     r2, #VM_EXEC
 140         mov     ip, #0
 141 __flush_whole_cache:
 142 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 143         mcr     p15, 0, ip, c7, c6, 0           @ invalidate D cache
 144 #else
 145 1:      mrc     p15, 0, r15, c7, c14, 3         @ test,clean,invalidate
 146         bne     1b
 147 #endif
 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(arm926_flush_user_cache_range)
 164         mov     ip, #0
 165         sub     r3, r1, r0                      @ calculate total size
 166         cmp     r3, #CACHE_DLIMIT
 167         bgt     __flush_whole_cache
 168 1:      tst     r2, #VM_EXEC
 169 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 170         mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 1           @ invalidate D entry
 171         mcrne   p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 172         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 173         mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 1           @ invalidate D entry
 174         mcrne   p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 175         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 176 #else
 177         mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean and invalidate D entry
 178         mcrne   p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 179         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 180         mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean and invalidate D entry
 181         mcrne   p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 182         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 183 #endif
 184         cmp     r0, r1
 185         blo     1b
 186         tst     r2, #VM_EXEC
 187         mcrne   p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 188         mov     pc, lr
 189
 190 /*
 191  *      coherent_kern_range(start, end)
 192  *
 193  *      Ensure coherency between the Icache and the Dcache in the
 194  *      region described by start, end.  If you have non-snooping
 195  *      Harvard caches, you need to implement this function.
 196  *
 197  *      - start - virtual start address
 198  *      - end   - virtual end address
 199  */
 200 ENTRY(arm926_coherent_kern_range)
 201         /* FALLTHROUGH */
 202
 203 /*
 204  *      coherent_user_range(start, end)
 205  *
 206  *      Ensure coherency between the Icache and the Dcache in the
 207  *      region described by start, end.  If you have non-snooping
 208  *      Harvard caches, you need to implement this function.
 209  *
 210  *      - start - virtual start address
 211  *      - end   - virtual end address
 212  */
 213 ENTRY(arm926_coherent_user_range)
 214         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 215 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 216         mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 1           @ invalidate I entry
 217         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 218         cmp     r0, r1
 219         blo     1b
 220         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 221         mov     pc, lr
 222
 223 /*
 224  *      flush_kern_dcache_area(void *addr, size_t size)
 225  *
 226  *      Ensure no D cache aliasing occurs, either with itself or
 227  *      the I cache
 228  *
 229  *      - addr  - kernel address
 230  *      - size  - region size
 231  */
 232 ENTRY(arm926_flush_kern_dcache_area)
 233         add     r1, r0, r1
 234 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean+invalidate D entry
 235         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 236         cmp     r0, r1
 237         blo     1b
 238         mov     r0, #0
 239         mcr     p15, 0, r0, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 240         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 241         mov     pc, lr
 242
 243 /*
 244  *      dma_inv_range(start, end)
 245  *
 246  *      Invalidate (discard) the specified virtual address range.
 247  *      May not write back any entries.  If 'start' or 'end'
 248  *      are not cache line aligned, those lines must be written
 249  *      back.
 250  *
 251  *      - start - virtual start address
 252  *      - end   - virtual end address
 253  *
 254  * (same as v4wb)
 255  */
 256 arm926_dma_inv_range:
 257 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 258         tst     r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 259         mcrne   p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 260         tst     r1, #CACHE_DLINESIZE - 1
 261         mcrne   p15, 0, r1, c7, c10, 1          @ clean D entry
 262 #endif
 263         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 264 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 1           @ invalidate D entry
 265         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 266         cmp     r0, r1
 267         blo     1b
 268         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 269         mov     pc, lr
 270
 271 /*
 272  *      dma_clean_range(start, end)
 273  *
 274  *      Clean the specified virtual address range.
 275  *
 276  *      - start - virtual start address
 277  *      - end   - virtual end address
 278  *
 279  * (same as v4wb)
 280  */
 281 arm926_dma_clean_range:
 282 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 283         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 284 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 285         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 286         cmp     r0, r1
 287         blo     1b
 288 #endif
 289         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 290         mov     pc, lr
 291
 292 /*
 293  *      dma_flush_range(start, end)
 294  *
 295  *      Clean and invalidate the specified virtual address range.
 296  *
 297  *      - start - virtual start address
 298  *      - end   - virtual end address
 299  */
 300 ENTRY(arm926_dma_flush_range)
 301         bic     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 302 1:
 303 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 304         mcr     p15, 0, r0, c7, c14, 1          @ clean+invalidate D entry
 305 #else
 306         mcr     p15, 0, r0, c7, c6, 1           @ invalidate D entry
 307 #endif
 308         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 309         cmp     r0, r1
 310         blo     1b
 311         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 312         mov     pc, lr
 313
 314 /*
 315  *      dma_map_area(start, size, dir)
 316  *      - start - kernel virtual start address
 317  *      - size  - size of region
 318  *      - dir   - DMA direction
 319  */
 320 ENTRY(arm926_dma_map_area)
 321         add     r1, r1, r0
 322         cmp     r2, #DMA_TO_DEVICE
 323         beq     arm926_dma_clean_range
 324         bcs     arm926_dma_inv_range
 325         b       arm926_dma_flush_range
 326 ENDPROC(arm926_dma_map_area)
 327
 328 /*
 329  *      dma_unmap_area(start, size, dir)
 330  *      - start - kernel virtual start address
 331  *      - size  - size of region
 332  *      - dir   - DMA direction
 333  */
 334 ENTRY(arm926_dma_unmap_area)
 335         mov     pc, lr
 336 ENDPROC(arm926_dma_unmap_area)
 337
 338         @ define struct cpu_cache_fns (see <asm/cacheflush.h> and proc-macros.S)
 339         define_cache_functions arm926
 340
 341 ENTRY(cpu_arm926_dcache_clean_area)
 342 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 343 1:      mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 344         add     r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 345         subs    r1, r1, #CACHE_DLINESIZE
 346         bhi     1b
 347 #endif
 348         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 349         mov     pc, lr
 350
 351 /* =============================== PageTable ============================== */
 352
 353 /*
 354  * cpu_arm926_switch_mm(pgd)
 355  *
 356  * Set the translation base pointer to be as described by pgd.
 357  *
 358  * pgd: new page tables
 359  */
 360         .align  5
 361 ENTRY(cpu_arm926_switch_mm)
 362 #ifdef CONFIG_MMU
 363         mov     ip, #0
 364 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 365         mcr     p15, 0, ip, c7, c6, 0           @ invalidate D cache
 366 #else
 367 @ && 'Clean & Invalidate whole DCache'
 368 1:      mrc     p15, 0, r15, c7, c14, 3         @ test,clean,invalidate
 369         bne     1b
 370 #endif
 371         mcr     p15, 0, ip, c7, c5, 0           @ invalidate I cache
 372         mcr     p15, 0, ip, c7, c10, 4          @ drain WB
 373         mcr     p15, 0, r0, c2, c0, 0           @ load page table pointer
 374         mcr     p15, 0, ip, c8, c7, 0           @ invalidate I & D TLBs
 375 #endif
 376         mov     pc, lr
 377
 378 /*
 379  * cpu_arm926_set_pte_ext(ptep, pte, ext)
 380  *
 381  * Set a PTE and flush it out
 382  */
 383         .align  5
 384 ENTRY(cpu_arm926_set_pte_ext)
 385 #ifdef CONFIG_MMU
 386         armv3_set_pte_ext
 387         mov     r0, r0
 388 #ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 389         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 1          @ clean D entry
 390 #endif
 391         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain WB
 392 #endif
 393         mov     pc, lr
 394
 395 /* Suspend/resume support: taken from arch/arm/plat-s3c24xx/sleep.S */
 396 .globl  cpu_arm926_suspend_size
 397 .equ    cpu_arm926_suspend_size, 4 * 3
 398 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 399 ENTRY(cpu_arm926_do_suspend)
 400         stmfd   sp!, {r4 - r7, lr}
 401         mrc     p15, 0, r4, c13, c0, 0  @ PID
 402         mrc     p15, 0, r5, c3, c0, 0   @ Domain ID
 403         mrc     p15, 0, r6, c2, c0, 0   @ TTB address
 404         mrc     p15, 0, r7, c1, c0, 0   @ Control register
 405         stmia   r0, {r4 - r7}
 406         ldmfd   sp!, {r4 - r7, pc}
 407 ENDPROC(cpu_arm926_do_suspend)
 408
 409 ENTRY(cpu_arm926_do_resume)
 410         mov     ip, #0
 411         mcr     p15, 0, ip, c8, c7, 0   @ invalidate I+D TLBs
 412         mcr     p15, 0, ip, c7, c7, 0   @ invalidate I+D caches
 413         ldmia   r0, {r4 - r7}
 414         mcr     p15, 0, r4, c13, c0, 0  @ PID
 415         mcr     p15, 0, r5, c3, c0, 0   @ Domain ID
 416         mcr     p15, 0, r6, c2, c0, 0   @ TTB address
 417         mov     r0, r7                  @ control register
 418         mov     r2, r6, lsr #14         @ get TTB0 base
 419         mov     r2, r2, lsl #14
 420         ldr     r3, =PMD_TYPE_SECT | PMD_SECT_BUFFERABLE | \
 421                      PMD_SECT_CACHEABLE | PMD_BIT4 | PMD_SECT_AP_WRITE
 422         b       cpu_resume_mmu
 423 ENDPROC(cpu_arm926_do_resume)
 424 #endif
 425
 426         __CPUINIT
 427
 428         .type   __arm926_setup, #function
 429 __arm926_setup:
 430         mov     r0, #0
 431         mcr     p15, 0, r0, c7, c7              @ invalidate I,D caches on v4
 432         mcr     p15, 0, r0, c7, c10, 4          @ drain write buffer on v4
 433 #ifdef CONFIG_MMU
 434         mcr     p15, 0, r0, c8, c7              @ invalidate I,D TLBs on v4
 435 #endif
 436
 437
 438 #ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 439         mov     r0, #4                          @ disable write-back on caches explicitly
 440         mcr     p15, 7, r0, c15, c0, 0
 441 #endif
 442
 443         adr     r5, arm926_crval
 444         ldmia   r5, {r5, r6}
 445         mrc     p15, 0, r0, c1, c0              @ get control register v4
 446         bic     r0, r0, r5
 447         orr     r0, r0, r6
 448 #ifdef CONFIG_CPU_CACHE_ROUND_ROBIN
 449         orr     r0, r0, #0x4000                 @ .1.. .... .... ....
 450 #endif
 451         mov     pc, lr
 452         .size   __arm926_setup, . - __arm926_setup
 453
 454         /*
 455          *  R
 456          * .RVI ZFRS BLDP WCAM
 457          * .011 0001 ..11 0101
 458          *
 459          */
 460         .type   arm926_crval, #object
 461 arm926_crval:
 462         crval   clear=0x00007f3f, mmuset=0x00003135, ucset=0x00001134
 463
 464         __INITDATA
 465
 466         @ define struct processor (see <asm/proc-fns.h> and proc-macros.S)
 467         define_processor_functions arm926, dabort=v5tj_early_abort, pabort=legacy_pabort, suspend=1
 468
 469         .section ".rodata"
 470
 471         string  cpu_arch_name, "armv5tej"
 472         string  cpu_elf_name, "v5"
 473         string  cpu_arm926_name, "ARM926EJ-S"
 474
 475         .align
 476
 477         .section ".proc.info.init", #alloc, #execinstr
 478
 479         .type   __arm926_proc_info,#object
 480 __arm926_proc_info:
 481         .long   0x41069260                      @ ARM926EJ-S (v5TEJ)
 482         .long   0xff0ffff0
 483         .long   PMD_TYPE_SECT | \
 484                 PMD_SECT_BUFFERABLE | \
 485                 PMD_SECT_CACHEABLE | \
 486                 PMD_BIT4 | \
 487                 PMD_SECT_AP_WRITE | \
 488                 PMD_SECT_AP_READ
 489         .long   PMD_TYPE_SECT | \
 490                 PMD_BIT4 | \
 491                 PMD_SECT_AP_WRITE | \
 492                 PMD_SECT_AP_READ
 493         b       __arm926_setup
 494         .long   cpu_arch_name
 495         .long   cpu_elf_name
 496         .long   HWCAP_SWP|HWCAP_HALF|HWCAP_THUMB|HWCAP_FAST_MULT|HWCAP_EDSP|HWCAP_JAVA
 497         .long   cpu_arm926_name
 498         .long   arm926_processor_functions
 499         .long   v4wbi_tlb_fns
 500         .long   v4wb_user_fns
 501         .long   arm926_cache_fns
 502         .size   __arm926_proc_info, . - __arm926_proc_info