arch/xtensa/mm/cache.c

   1 /*
   2  * arch/xtensa/mm/cache.c
   3  *
   4  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
   5  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
   6  * for more details.
   7  *
   8  * Copyright (C) 2001-2006 Tensilica Inc.
   9  *
  10  * Chris Zankel <chris@zankel.net>
  11  * Joe Taylor
  12  * Marc Gauthier
  13  *
  14  */
  15
  16 #include <linux/init.h>
  17 #include <linux/signal.h>
  18 #include <linux/sched.h>
  19 #include <linux/kernel.h>
  20 #include <linux/errno.h>
  21 #include <linux/string.h>
  22 #include <linux/types.h>
  23 #include <linux/ptrace.h>
  24 #include <linux/bootmem.h>
  25 #include <linux/swap.h>
  26 #include <linux/pagemap.h>
  27
  28 #include <asm/bootparam.h>
  29 #include <asm/mmu_context.h>
  30 #include <asm/tlb.h>
  31 #include <asm/tlbflush.h>
  32 #include <asm/page.h>
  33 #include <asm/pgalloc.h>
  34 #include <asm/pgtable.h>
  35
  36 //#define printd(x...) printk(x)
  37 #define printd(x...) do { } while(0)
  38
  39 /*
  40  * Note:
  41  * The kernel provides one architecture bit PG_arch_1 in the page flags that
  42  * can be used for cache coherency.
  43  *
  44  * I$-D$ coherency.
  45  *
  46  * The Xtensa architecture doesn't keep the instruction cache coherent with
  47  * the data cache. We use the architecture bit to indicate if the caches
  48  * are coherent. The kernel clears this bit whenever a page is added to the
  49  * page cache. At that time, the caches might not be in sync. We, therefore,
  50  * define this flag as 'clean' if set.
  51  *
  52  * D-cache aliasing.
  53  *
  54  * With cache aliasing, we have to always flush the cache when pages are
  55  * unmapped (see tlb_start_vma(). So, we use this flag to indicate a dirty
  56  * page.
  57  *
  58  *
  59  *
  60  */
  61
  62 #if (DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE)
  63 static inline void kmap_invalidate_coherent(struct page *page,
  64                                             unsigned long vaddr)
  65 {
  66         if (!DCACHE_ALIAS_EQ(page_to_phys(page), vaddr)) {
  67                 unsigned long kvaddr;
  68
  69                 if (!PageHighMem(page)) {
  70                         kvaddr = (unsigned long)page_to_virt(page);
  71
  72                         __invalidate_dcache_page(kvaddr);
  73                 } else {
  74                         kvaddr = TLBTEMP_BASE_1 +
  75                                 (page_to_phys(page) & DCACHE_ALIAS_MASK);
  76
  77                         __invalidate_dcache_page_alias(kvaddr,
  78                                                        page_to_phys(page));
  79                 }
  80         }
  81 }
  82
  83 static inline void *coherent_kvaddr(struct page *page, unsigned long base,
  84                                     unsigned long vaddr, unsigned long *paddr)
  85 {
  86         if (PageHighMem(page) || !DCACHE_ALIAS_EQ(page_to_phys(page), vaddr)) {
  87                 *paddr = page_to_phys(page);
  88                 return (void *)(base + (vaddr & DCACHE_ALIAS_MASK));
  89         } else {
  90                 *paddr = 0;
  91                 return page_to_virt(page);
  92         }
  93 }
  94
  95 void clear_user_highpage(struct page *page, unsigned long vaddr)
  96 {
  97         unsigned long paddr;
  98         void *kvaddr = coherent_kvaddr(page, TLBTEMP_BASE_1, vaddr, &paddr);
  99
 100         preempt_disable();
 101         kmap_invalidate_coherent(page, vaddr);
 102         set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
 103         clear_page_alias(kvaddr, paddr);
 104         preempt_enable();
 105 }
 106
 107 void copy_user_highpage(struct page *dst, struct page *src,
 108                         unsigned long vaddr, struct vm_area_struct *vma)
 109 {
 110         unsigned long dst_paddr, src_paddr;
 111         void *dst_vaddr = coherent_kvaddr(dst, TLBTEMP_BASE_1, vaddr,
 112                                           &dst_paddr);
 113         void *src_vaddr = coherent_kvaddr(src, TLBTEMP_BASE_2, vaddr,
 114                                           &src_paddr);
 115
 116         preempt_disable();
 117         kmap_invalidate_coherent(dst, vaddr);
 118         set_bit(PG_arch_1, &dst->flags);
 119         copy_page_alias(dst_vaddr, src_vaddr, dst_paddr, src_paddr);
 120         preempt_enable();
 121 }
 122
 123 /*
 124  * Any time the kernel writes to a user page cache page, or it is about to
 125  * read from a page cache page this routine is called.
 126  *
 127  */
 128
 129 void flush_dcache_page(struct page *page)
 130 {
 131         struct address_space *mapping = page_mapping(page);
 132
 133         /*
 134          * If we have a mapping but the page is not mapped to user-space
 135          * yet, we simply mark this page dirty and defer flushing the
 136          * caches until update_mmu().
 137          */
 138
 139         if (mapping && !mapping_mapped(mapping)) {
 140                 if (!test_bit(PG_arch_1, &page->flags))
 141                         set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
 142                 return;
 143
 144         } else {
 145
 146                 unsigned long phys = page_to_phys(page);
 147                 unsigned long temp = page->index << PAGE_SHIFT;
 148                 unsigned long alias = !(DCACHE_ALIAS_EQ(temp, phys));
 149                 unsigned long virt;
 150
 151                 /*
 152                  * Flush the page in kernel space and user space.
 153                  * Note that we can omit that step if aliasing is not
 154                  * an issue, but we do have to synchronize I$ and D$
 155                  * if we have a mapping.
 156                  */
 157
 158                 if (!alias && !mapping)
 159                         return;
 160
 161                 virt = TLBTEMP_BASE_1 + (phys & DCACHE_ALIAS_MASK);
 162                 __flush_invalidate_dcache_page_alias(virt, phys);
 163
 164                 virt = TLBTEMP_BASE_1 + (temp & DCACHE_ALIAS_MASK);
 165
 166                 if (alias)
 167                         __flush_invalidate_dcache_page_alias(virt, phys);
 168
 169                 if (mapping)
 170                         __invalidate_icache_page_alias(virt, phys);
 171         }
 172
 173         /* There shouldn't be an entry in the cache for this page anymore. */
 174 }
 175
 176
 177 /*
 178  * For now, flush the whole cache. FIXME??
 179  */
 180
 181 void local_flush_cache_range(struct vm_area_struct *vma,
 182                        unsigned long start, unsigned long end)
 183 {
 184         __flush_invalidate_dcache_all();
 185         __invalidate_icache_all();
 186 }
 187
 188 /*
 189  * Remove any entry in the cache for this page.
 190  *
 191  * Note that this function is only called for user pages, so use the
 192  * alias versions of the cache flush functions.
 193  */
 194
 195 void local_flush_cache_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 196                       unsigned long pfn)
 197 {
 198         /* Note that we have to use the 'alias' address to avoid multi-hit */
 199
 200         unsigned long phys = page_to_phys(pfn_to_page(pfn));
 201         unsigned long virt = TLBTEMP_BASE_1 + (address & DCACHE_ALIAS_MASK);
 202
 203         __flush_invalidate_dcache_page_alias(virt, phys);
 204         __invalidate_icache_page_alias(virt, phys);
 205 }
 206
 207 #endif /* DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE */
 208
 209 void
 210 update_mmu_cache(struct vm_area_struct * vma, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 211 {
 212         unsigned long pfn = pte_pfn(*ptep);
 213         struct page *page;
 214
 215         if (!pfn_valid(pfn))
 216                 return;
 217
 218         page = pfn_to_page(pfn);
 219
 220         /* Invalidate old entry in TLBs */
 221
 222         flush_tlb_page(vma, addr);
 223
 224 #if (DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE)
 225
 226         if (!PageReserved(page) && test_bit(PG_arch_1, &page->flags)) {
 227                 unsigned long phys = page_to_phys(page);
 228                 unsigned long tmp;
 229
 230                 tmp = TLBTEMP_BASE_1 + (phys & DCACHE_ALIAS_MASK);
 231                 __flush_invalidate_dcache_page_alias(tmp, phys);
 232                 tmp = TLBTEMP_BASE_1 + (addr & DCACHE_ALIAS_MASK);
 233                 __flush_invalidate_dcache_page_alias(tmp, phys);
 234                 __invalidate_icache_page_alias(tmp, phys);
 235
 236                 clear_bit(PG_arch_1, &page->flags);
 237         }
 238 #else
 239         if (!PageReserved(page) && !test_bit(PG_arch_1, &page->flags)
 240             && (vma->vm_flags & VM_EXEC) != 0) {
 241                 unsigned long paddr = (unsigned long)kmap_atomic(page);
 242                 __flush_dcache_page(paddr);
 243                 __invalidate_icache_page(paddr);
 244                 set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
 245                 kunmap_atomic((void *)paddr);
 246         }
 247 #endif
 248 }
 249
 250 /*
 251  * access_process_vm() has called get_user_pages(), which has done a
 252  * flush_dcache_page() on the page.
 253  */
 254
 255 #if (DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE)
 256
 257 void copy_to_user_page(struct vm_area_struct *vma, struct page *page,
 258                 unsigned long vaddr, void *dst, const void *src,
 259                 unsigned long len)
 260 {
 261         unsigned long phys = page_to_phys(page);
 262         unsigned long alias = !(DCACHE_ALIAS_EQ(vaddr, phys));
 263
 264         /* Flush and invalidate user page if aliased. */
 265
 266         if (alias) {
 267                 unsigned long t = TLBTEMP_BASE_1 + (vaddr & DCACHE_ALIAS_MASK);
 268                 __flush_invalidate_dcache_page_alias(t, phys);
 269         }
 270
 271         /* Copy data */
 272
 273         memcpy(dst, src, len);
 274
 275         /*
 276          * Flush and invalidate kernel page if aliased and synchronize
 277          * data and instruction caches for executable pages.
 278          */
 279
 280         if (alias) {
 281                 unsigned long t = TLBTEMP_BASE_1 + (vaddr & DCACHE_ALIAS_MASK);
 282
 283                 __flush_invalidate_dcache_range((unsigned long) dst, len);
 284                 if ((vma->vm_flags & VM_EXEC) != 0)
 285                         __invalidate_icache_page_alias(t, phys);
 286
 287         } else if ((vma->vm_flags & VM_EXEC) != 0) {
 288                 __flush_dcache_range((unsigned long)dst,len);
 289                 __invalidate_icache_range((unsigned long) dst, len);
 290         }
 291 }
 292
 293 extern void copy_from_user_page(struct vm_area_struct *vma, struct page *page,
 294                 unsigned long vaddr, void *dst, const void *src,
 295                 unsigned long len)
 296 {
 297         unsigned long phys = page_to_phys(page);
 298         unsigned long alias = !(DCACHE_ALIAS_EQ(vaddr, phys));
 299
 300         /*
 301          * Flush user page if aliased.
 302          * (Note: a simply flush would be sufficient)
 303          */
 304
 305         if (alias) {
 306                 unsigned long t = TLBTEMP_BASE_1 + (vaddr & DCACHE_ALIAS_MASK);
 307                 __flush_invalidate_dcache_page_alias(t, phys);
 308         }
 309
 310         memcpy(dst, src, len);
 311 }
 312
 313 #endif