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 <[email protected]>
  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/memblock.h>
  25 #include <linux/swap.h>
  26 #include <linux/pagemap.h>
  27 #include <linux/pgtable.h>
  28
  29 #include <asm/bootparam.h>
  30 #include <asm/mmu_context.h>
  31 #include <asm/tlb.h>
  32 #include <asm/tlbflush.h>
  33 #include <asm/page.h>
  34
  35 /*
  36  * Note:
  37  * The kernel provides one architecture bit PG_arch_1 in the page flags that
  38  * can be used for cache coherency.
  39  *
  40  * I$-D$ coherency.
  41  *
  42  * The Xtensa architecture doesn't keep the instruction cache coherent with
  43  * the data cache. We use the architecture bit to indicate if the caches
  44  * are coherent. The kernel clears this bit whenever a page is added to the
  45  * page cache. At that time, the caches might not be in sync. We, therefore,
  46  * define this flag as 'clean' if set.
  47  *
  48  * D-cache aliasing.
  49  *
  50  * With cache aliasing, we have to always flush the cache when pages are
  51  * unmapped (see tlb_start_vma(). So, we use this flag to indicate a dirty
  52  * page.
  53  *
  54  *
  55  *
  56  */
  57
  58 #if (DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE)
  59 static inline void kmap_invalidate_coherent(struct page *page,
  60                                             unsigned long vaddr)
  61 {
  62         if (!DCACHE_ALIAS_EQ(page_to_phys(page), vaddr)) {
  63                 unsigned long kvaddr;
  64
  65                 if (!PageHighMem(page)) {
  66                         kvaddr = (unsigned long)page_to_virt(page);
  67
  68                         __invalidate_dcache_page(kvaddr);
  69                 } else {
  70                         kvaddr = TLBTEMP_BASE_1 +
  71                                 (page_to_phys(page) & DCACHE_ALIAS_MASK);
  72
  73                         __invalidate_dcache_page_alias(kvaddr,
  74                                                        page_to_phys(page));
  75                 }
  76         }
  77 }
  78
  79 static inline void *coherent_kvaddr(struct page *page, unsigned long base,
  80                                     unsigned long vaddr, unsigned long *paddr)
  81 {
  82         if (PageHighMem(page) || !DCACHE_ALIAS_EQ(page_to_phys(page), vaddr)) {
  83                 *paddr = page_to_phys(page);
  84                 return (void *)(base + (vaddr & DCACHE_ALIAS_MASK));
  85         } else {
  86                 *paddr = 0;
  87                 return page_to_virt(page);
  88         }
  89 }
  90
  91 void clear_user_highpage(struct page *page, unsigned long vaddr)
  92 {
  93         unsigned long paddr;
  94         void *kvaddr = coherent_kvaddr(page, TLBTEMP_BASE_1, vaddr, &paddr);
  95
  96         preempt_disable();
  97         kmap_invalidate_coherent(page, vaddr);
  98         set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
  99         clear_page_alias(kvaddr, paddr);
 100         preempt_enable();
 101 }
 102 EXPORT_SYMBOL(clear_user_highpage);
 103
 104 void copy_user_highpage(struct page *dst, struct page *src,
 105                         unsigned long vaddr, struct vm_area_struct *vma)
 106 {
 107         unsigned long dst_paddr, src_paddr;
 108         void *dst_vaddr = coherent_kvaddr(dst, TLBTEMP_BASE_1, vaddr,
 109                                           &dst_paddr);
 110         void *src_vaddr = coherent_kvaddr(src, TLBTEMP_BASE_2, vaddr,
 111                                           &src_paddr);
 112
 113         preempt_disable();
 114         kmap_invalidate_coherent(dst, vaddr);
 115         set_bit(PG_arch_1, &dst->flags);
 116         copy_page_alias(dst_vaddr, src_vaddr, dst_paddr, src_paddr);
 117         preempt_enable();
 118 }
 119 EXPORT_SYMBOL(copy_user_highpage);
 120
 121 /*
 122  * Any time the kernel writes to a user page cache page, or it is about to
 123  * read from a page cache page this routine is called.
 124  *
 125  */
 126
 127 void flush_dcache_page(struct page *page)
 128 {
 129         struct address_space *mapping = page_mapping_file(page);
 130
 131         /*
 132          * If we have a mapping but the page is not mapped to user-space
 133          * yet, we simply mark this page dirty and defer flushing the
 134          * caches until update_mmu().
 135          */
 136
 137         if (mapping && !mapping_mapped(mapping)) {
 138                 if (!test_bit(PG_arch_1, &page->flags))
 139                         set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
 140                 return;
 141
 142         } else {
 143
 144                 unsigned long phys = page_to_phys(page);
 145                 unsigned long temp = page->index << PAGE_SHIFT;
 146                 unsigned long alias = !(DCACHE_ALIAS_EQ(temp, phys));
 147                 unsigned long virt;
 148
 149                 /*
 150                  * Flush the page in kernel space and user space.
 151                  * Note that we can omit that step if aliasing is not
 152                  * an issue, but we do have to synchronize I$ and D$
 153                  * if we have a mapping.
 154                  */
 155
 156                 if (!alias && !mapping)
 157                         return;
 158
 159                 virt = TLBTEMP_BASE_1 + (phys & DCACHE_ALIAS_MASK);
 160                 __flush_invalidate_dcache_page_alias(virt, phys);
 161
 162                 virt = TLBTEMP_BASE_1 + (temp & DCACHE_ALIAS_MASK);
 163
 164                 if (alias)
 165                         __flush_invalidate_dcache_page_alias(virt, phys);
 166
 167                 if (mapping)
 168                         __invalidate_icache_page_alias(virt, phys);
 169         }
 170
 171         /* There shouldn't be an entry in the cache for this page anymore. */
 172 }
 173 EXPORT_SYMBOL(flush_dcache_page);
 174
 175 /*
 176  * For now, flush the whole cache. FIXME??
 177  */
 178
 179 void local_flush_cache_range(struct vm_area_struct *vma,
 180                        unsigned long start, unsigned long end)
 181 {
 182         __flush_invalidate_dcache_all();
 183         __invalidate_icache_all();
 184 }
 185 EXPORT_SYMBOL(local_flush_cache_range);
 186
 187 /*
 188  * Remove any entry in the cache for this page.
 189  *
 190  * Note that this function is only called for user pages, so use the
 191  * alias versions of the cache flush functions.
 192  */
 193
 194 void local_flush_cache_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 195                       unsigned long pfn)
 196 {
 197         /* Note that we have to use the 'alias' address to avoid multi-hit */
 198
 199         unsigned long phys = page_to_phys(pfn_to_page(pfn));
 200         unsigned long virt = TLBTEMP_BASE_1 + (address & DCACHE_ALIAS_MASK);
 201
 202         __flush_invalidate_dcache_page_alias(virt, phys);
 203         __invalidate_icache_page_alias(virt, phys);
 204 }
 205 EXPORT_SYMBOL(local_flush_cache_page);
 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