cpu/mips/cache.S

   1 /*
   2  *  Cache-handling routined for MIPS 4K CPUs
   3  *
   4  *  Copyright (c) 2003  Wolfgang Denk <[email protected]>
   5  *
   6  * See file CREDITS for list of people who contributed to this
   7  * project.
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  11  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  12  * the License, or (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,
  22  * MA 02111-1307 USA
  23  */
  24
  25 #include <config.h>
  26 #include <version.h>
  27 #include <asm/regdef.h>
  28 #include <asm/mipsregs.h>
  29 #include <asm/addrspace.h>
  30 #include <asm/cacheops.h>
  31
  32         /* 16KB is the maximum size of instruction and data caches on
  33          * MIPS 4K.
  34          */
  35 #define MIPS_MAX_CACHE_SIZE     0x4000
  36
  37 /*
  38  * cacheop macro to automate cache operations
  39  * first some helpers...
  40  */
  41 #define _mincache(size, maxsize) \
  42    bltu  size,maxsize,9f ; \
  43    move  size,maxsize ;    \
  44 9:
  45
  46 #define _align(minaddr, maxaddr, linesize) \
  47    .set noat ; \
  48    subu  AT,linesize,1 ;   \
  49    not   AT ;        \
  50    and   minaddr,AT ;      \
  51    addu  maxaddr,-1 ;      \
  52    and   maxaddr,AT ;      \
  53    .set at
  54
  55 /* general operations */
  56 #define doop1(op1) \
  57    cache op1,0(a0)
  58 #define doop2(op1, op2) \
  59    cache op1,0(a0) ;    \
  60    nop ;          \
  61    cache op2,0(a0)
  62
  63 /* specials for cache initialisation */
  64 #define doop1lw(op1) \
  65    lw zero,0(a0)
  66 #define doop1lw1(op1) \
  67    cache op1,0(a0) ;    \
  68    lw zero,0(a0) ;      \
  69    cache op1,0(a0)
  70 #define doop121(op1,op2) \
  71    cache op1,0(a0) ;    \
  72    nop;           \
  73    cache op2,0(a0) ;    \
  74    nop;           \
  75    cache op1,0(a0)
  76
  77 #define _oploopn(minaddr, maxaddr, linesize, tag, ops) \
  78    .set  noreorder ;    \
  79 10:   doop##tag##ops ;  \
  80    bne     minaddr,maxaddr,10b ; \
  81    add      minaddr,linesize ;   \
  82    .set  reorder
  83
  84 /* finally the cache operation macros */
  85 #define vcacheopn(kva, n, cacheSize, cacheLineSize, tag, ops) \
  86    blez  n,11f ;        \
  87    addu  n,kva ;        \
  88    _align(kva, n, cacheLineSize) ; \
  89    _oploopn(kva, n, cacheLineSize, tag, ops) ; \
  90 11:
  91
  92 #define icacheopn(kva, n, cacheSize, cacheLineSize, tag, ops) \
  93    _mincache(n, cacheSize);   \
  94    blez  n,11f ;        \
  95    addu  n,kva ;        \
  96    _align(kva, n, cacheLineSize) ; \
  97    _oploopn(kva, n, cacheLineSize, tag, ops) ; \
  98 11:
  99
 100 #define vcacheop(kva, n, cacheSize, cacheLineSize, op) \
 101    vcacheopn(kva, n, cacheSize, cacheLineSize, 1, (op))
 102
 103 #define icacheop(kva, n, cacheSize, cacheLineSize, op) \
 104    icacheopn(kva, n, cacheSize, cacheLineSize, 1, (op))
 105
 106 /*******************************************************************************
 107 *
 108 * mips_cache_reset - low level initialisation of the primary caches
 109 *
 110 * This routine initialises the primary caches to ensure that they
 111 * have good parity.  It must be called by the ROM before any cached locations
 112 * are used to prevent the possibility of data with bad parity being written to
 113 * memory.
 114 * To initialise the instruction cache it is essential that a source of data
 115 * with good parity is available. This routine
 116 * will initialise an area of memory starting at location zero to be used as
 117 * a source of parity.
 118 *
 119 * RETURNS: N/A
 120 *
 121 */
 122         .globl  mips_cache_reset
 123         .ent    mips_cache_reset
 124 mips_cache_reset:
 125
 126         li      t2, CFG_ICACHE_SIZE
 127         li      t3, CFG_DCACHE_SIZE
 128         li      t4, CFG_CACHELINE_SIZE
 129         move    t5, t4
 130
 131         li      v0, MIPS_MAX_CACHE_SIZE
 132
 133         /* Now clear that much memory starting from zero.
 134          */
 135
 136         li      a0, KSEG1
 137         addu    a1, a0, v0
 138 2:
 139         sw      zero, 0(a0)
 140         sw      zero, 4(a0)
 141         sw      zero, 8(a0)
 142         sw      zero, 12(a0)
 143         sw      zero, 16(a0)
 144         sw      zero, 20(a0)
 145         sw      zero, 24(a0)
 146         sw      zero, 28(a0)
 147         addu    a0, 32
 148         bltu    a0, a1, 2b
 149
 150         /* Set invalid tag.
 151          */
 152
 153         mtc0    zero, CP0_TAGLO
 154
 155         /*
 156          * The caches are probably in an indeterminate state,
 157          * so we force good parity into them by doing an
 158          * invalidate, load/fill, invalidate for each line.
 159          */
 160
 161         /* Assume bottom of RAM will generate good parity for the cache.
 162          */
 163
 164         li      a0, K0BASE
 165         move    a2, t2          # icacheSize
 166         move    a3, t4          # icacheLineSize
 167         move    a1, a2
 168         icacheopn(a0,a1,a2,a3,121,(Index_Store_Tag_I,Fill))
 169
 170         /* To support Orion/R4600, we initialise the data cache in 3 passes.
 171          */
 172
 173         /* 1: initialise dcache tags.
 174          */
 175
 176         li      a0, K0BASE
 177         move    a2, t3          # dcacheSize
 178         move    a3, t5          # dcacheLineSize
 179         move    a1, a2
 180         icacheop(a0,a1,a2,a3,Index_Store_Tag_D)
 181
 182         /* 2: fill dcache.
 183          */
 184
 185         li      a0, K0BASE
 186         move    a2, t3          # dcacheSize
 187         move    a3, t5          # dcacheLineSize
 188         move    a1, a2
 189         icacheopn(a0,a1,a2,a3,1lw,(dummy))
 190
 191         /* 3: clear dcache tags.
 192          */
 193
 194         li      a0, K0BASE
 195         move    a2, t3          # dcacheSize
 196         move    a3, t5          # dcacheLineSize
 197         move    a1, a2
 198         icacheop(a0,a1,a2,a3,Index_Store_Tag_D)
 199
 200         j       ra
 201
 202         .end    mips_cache_reset
 203
 204 /*******************************************************************************
 205 *
 206 * dcache_status - get cache status
 207 *
 208 * RETURNS: 0 - cache disabled; 1 - cache enabled
 209 *
 210 */
 211         .globl  dcache_status
 212         .ent    dcache_status
 213 dcache_status:
 214
 215         mfc0    v0, CP0_CONFIG
 216         andi    v0, v0, 1
 217         j       ra
 218
 219         .end    dcache_status
 220
 221 /*******************************************************************************
 222 *
 223 * dcache_disable - disable cache
 224 *
 225 * RETURNS: N/A
 226 *
 227 */
 228         .globl  dcache_disable
 229         .ent    dcache_disable
 230 dcache_disable:
 231
 232         mfc0    t0, CP0_CONFIG
 233         li      t1, -8
 234         and     t0, t0, t1
 235         ori     t0, t0, CONF_CM_UNCACHED
 236         mtc0    t0, CP0_CONFIG
 237         j       ra
 238
 239         .end    dcache_disable
 240
 241 /*******************************************************************************
 242 *
 243 * mips_cache_lock - lock RAM area pointed to by a0 in cache.
 244 *
 245 * RETURNS: N/A
 246 *
 247 */
 248 #if defined(CONFIG_PURPLE)
 249 # define        CACHE_LOCK_SIZE (CFG_DCACHE_SIZE/2)
 250 #else
 251 # define        CACHE_LOCK_SIZE (CFG_DCACHE_SIZE)
 252 #endif
 253         .globl  mips_cache_lock
 254         .ent    mips_cache_lock
 255 mips_cache_lock:
 256         li      a1, K0BASE - CACHE_LOCK_SIZE
 257         addu    a0, a1
 258         li      a2, CACHE_LOCK_SIZE
 259         li      a3, CFG_CACHELINE_SIZE
 260         move    a1, a2
 261         icacheop(a0,a1,a2,a3,0x1d)
 262
 263         j       ra
 264
 265         .end    mips_cache_lock