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 /*
  37  * Note:
  38  * The kernel provides one architecture bit PG_arch_1 in the page flags that
  39  * can be used for cache coherency.
  40  *
  41  * I$-D$ coherency.
  42  *
  43  * The Xtensa architecture doesn't keep the instruction cache coherent with
  44  * the data cache. We use the architecture bit to indicate if the caches
  45  * are coherent. The kernel clears this bit whenever a page is added to the
  46  * page cache. At that time, the caches might not be in sync. We, therefore,
  47  * define this flag as 'clean' if set.
  48  *
  49  * D-cache aliasing.
  50  *
  51  * With cache aliasing, we have to always flush the cache when pages are
  52  * unmapped (see tlb_start_vma(). So, we use this flag to indicate a dirty
  53  * page.
  54  *
  55  *
  56  *
  57  */
  58
  59 #if (DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE)
  60 static inline void kmap_invalidate_coherent(struct page *page,
  61                                             unsigned long vaddr)
  62 {
  63         if (!DCACHE_ALIAS_EQ(page_to_phys(page), vaddr)) {
  64                 unsigned long kvaddr;
  65
  66                 if (!PageHighMem(page)) {
  67                         kvaddr = (unsigned long)page_to_virt(page);
  68
  69                         __invalidate_dcache_page(kvaddr);
  70                 } else {
  71                         kvaddr = TLBTEMP_BASE_1 +
  72                                 (page_to_phys(page) & DCACHE_ALIAS_MASK);
  73
  74                         preempt_disable();
  75                         __invalidate_dcache_page_alias(kvaddr,
  76                                                        page_to_phys(page));
  77                         preempt_enable();
  78                 }
  79         }
  80 }
  81
  82 static inline void *coherent_kvaddr(struct page *page, unsigned long base,
  83                                     unsigned long vaddr, unsigned long *paddr)
  84 {
  85         if (PageHighMem(page) || !DCACHE_ALIAS_EQ(page_to_phys(page), vaddr)) {
  86                 *paddr = page_to_phys(page);
  87                 return (void *)(base + (vaddr & DCACHE_ALIAS_MASK));
  88         } else {
  89                 *paddr = 0;
  90                 return page_to_virt(page);
  91         }
  92 }
  93
  94 void clear_user_highpage(struct page *page, unsigned long vaddr)
  95 {
  96         unsigned long paddr;
  97         void *kvaddr = coherent_kvaddr(page, TLBTEMP_BASE_1, vaddr, &paddr);
  98
  99         preempt_disable();
 100         kmap_invalidate_coherent(page, vaddr);
 101         set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
 102         clear_page_alias(kvaddr, paddr);
 103         preempt_enable();
 104 }
 105 EXPORT_SYMBOL(clear_user_highpage);
 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 EXPORT_SYMBOL(copy_user_highpage);
 123
 124 /*
 125  * Any time the kernel writes to a user page cache page, or it is about to
 126  * read from a page cache page this routine is called.
 127  *
 128  */
 129
 130 void flush_dcache_page(struct page *page)
 131 {
 132         struct address_space *mapping = page_mapping_file(page);
 133
 134         /*
 135          * If we have a mapping but the page is not mapped to user-space
 136          * yet, we simply mark this page dirty and defer flushing the
 137          * caches until update_mmu().
 138          */
 139
 140         if (mapping && !mapping_mapped(mapping)) {
 141                 if (!test_bit(PG_arch_1, &page->flags))
 142                         set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
 143                 return;
 144
 145         } else {
 146
 147                 unsigned long phys = page_to_phys(page);
 148                 unsigned long temp = page->index << PAGE_SHIFT;
 149                 unsigned long alias = !(DCACHE_ALIAS_EQ(temp, phys));
 150                 unsigned long virt;
 151
 152                 /*
 153                  * Flush the page in kernel space and user space.
 154                  * Note that we can omit that step if aliasing is not
 155                  * an issue, but we do have to synchronize I$ and D$
 156                  * if we have a mapping.
 157                  */
 158
 159                 if (!alias && !mapping)
 160                         return;
 161
 162                 preempt_disable();
 163                 virt = TLBTEMP_BASE_1 + (phys & DCACHE_ALIAS_MASK);
 164                 __flush_invalidate_dcache_page_alias(virt, phys);
 165
 166                 virt = TLBTEMP_BASE_1 + (temp & DCACHE_ALIAS_MASK);
 167
 168                 if (alias)
 169                         __flush_invalidate_dcache_page_alias(virt, phys);
 170
 171                 if (mapping)
 172                         __invalidate_icache_page_alias(virt, phys);
 173                 preempt_enable();
 174         }
 175
 176         /* There shouldn't be an entry in the cache for this page anymore. */
 177 }
 178 EXPORT_SYMBOL(flush_dcache_page);
 179
 180 /*
 181  * For now, flush the whole cache. FIXME??
 182  */
 183
 184 void local_flush_cache_range(struct vm_area_struct *vma,
 185                        unsigned long start, unsigned long end)
 186 {
 187         __flush_invalidate_dcache_all();
 188         __invalidate_icache_all();
 189 }
 190 EXPORT_SYMBOL(local_flush_cache_range);
 191
 192 /*
 193  * Remove any entry in the cache for this page.
 194  *
 195  * Note that this function is only called for user pages, so use the
 196  * alias versions of the cache flush functions.
 197  */
 198
 199 void local_flush_cache_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 200                       unsigned long pfn)
 201 {
 202         /* Note that we have to use the 'alias' address to avoid multi-hit */
 203
 204         unsigned long phys = page_to_phys(pfn_to_page(pfn));
 205         unsigned long virt = TLBTEMP_BASE_1 + (address & DCACHE_ALIAS_MASK);
 206
 207         preempt_disable();
 208         __flush_invalidate_dcache_page_alias(virt, phys);
 209         __invalidate_icache_page_alias(virt, phys);
 210         preempt_enable();
 211 }
 212 EXPORT_SYMBOL(local_flush_cache_page);
 213
 214 #endif /* DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE */
 215
 216 void
 217 update_mmu_cache(struct vm_area_struct * vma, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 218 {
 219         unsigned long pfn = pte_pfn(*ptep);
 220         struct page *page;
 221
 222         if (!pfn_valid(pfn))
 223                 return;
 224
 225         page = pfn_to_page(pfn);
 226
 227         /* Invalidate old entry in TLBs */
 228
 229         flush_tlb_page(vma, addr);
 230
 231 #if (DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE)
 232
 233         if (!PageReserved(page) && test_bit(PG_arch_1, &page->flags)) {
 234                 unsigned long phys = page_to_phys(page);
 235                 unsigned long tmp;
 236
 237                 preempt_disable();
 238                 tmp = TLBTEMP_BASE_1 + (phys & DCACHE_ALIAS_MASK);
 239                 __flush_invalidate_dcache_page_alias(tmp, phys);
 240                 tmp = TLBTEMP_BASE_1 + (addr & DCACHE_ALIAS_MASK);
 241                 __flush_invalidate_dcache_page_alias(tmp, phys);
 242                 __invalidate_icache_page_alias(tmp, phys);
 243                 preempt_enable();
 244
 245                 clear_bit(PG_arch_1, &page->flags);
 246         }
 247 #else
 248         if (!PageReserved(page) && !test_bit(PG_arch_1, &page->flags)
 249             && (vma->vm_flags & VM_EXEC) != 0) {
 250                 unsigned long paddr = (unsigned long)kmap_atomic(page);
 251                 __flush_dcache_page(paddr);
 252                 __invalidate_icache_page(paddr);
 253                 set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
 254                 kunmap_atomic((void *)paddr);
 255         }
 256 #endif
 257 }
 258
 259 /*
 260  * access_process_vm() has called get_user_pages(), which has done a
 261  * flush_dcache_page() on the page.
 262  */
 263
 264 #if (DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE)
 265
 266 void copy_to_user_page(struct vm_area_struct *vma, struct page *page,
 267                 unsigned long vaddr, void *dst, const void *src,
 268                 unsigned long len)
 269 {
 270         unsigned long phys = page_to_phys(page);
 271         unsigned long alias = !(DCACHE_ALIAS_EQ(vaddr, phys));
 272
 273         /* Flush and invalidate user page if aliased. */
 274
 275         if (alias) {
 276                 unsigned long t = TLBTEMP_BASE_1 + (vaddr & DCACHE_ALIAS_MASK);
 277                 preempt_disable();
 278                 __flush_invalidate_dcache_page_alias(t, phys);
 279                 preempt_enable();
 280         }
 281
 282         /* Copy data */
 283
 284         memcpy(dst, src, len);
 285
 286         /*
 287          * Flush and invalidate kernel page if aliased and synchronize
 288          * data and instruction caches for executable pages.
 289          */
 290
 291         if (alias) {
 292                 unsigned long t = TLBTEMP_BASE_1 + (vaddr & DCACHE_ALIAS_MASK);
 293
 294                 preempt_disable();
 295                 __flush_invalidate_dcache_range((unsigned long) dst, len);
 296                 if ((vma->vm_flags & VM_EXEC) != 0)
 297                         __invalidate_icache_page_alias(t, phys);
 298                 preempt_enable();
 299
 300         } else if ((vma->vm_flags & VM_EXEC) != 0) {
 301                 __flush_dcache_range((unsigned long)dst,len);
 302                 __invalidate_icache_range((unsigned long) dst, len);
 303         }
 304 }
 305
 306 extern void copy_from_user_page(struct vm_area_struct *vma, struct page *page,
 307                 unsigned long vaddr, void *dst, const void *src,
 308                 unsigned long len)
 309 {
 310         unsigned long phys = page_to_phys(page);
 311         unsigned long alias = !(DCACHE_ALIAS_EQ(vaddr, phys));
 312
 313         /*
 314          * Flush user page if aliased.
 315          * (Note: a simply flush would be sufficient)
 316          */
 317
 318         if (alias) {
 319                 unsigned long t = TLBTEMP_BASE_1 + (vaddr & DCACHE_ALIAS_MASK);
 320                 preempt_disable();
 321                 __flush_invalidate_dcache_page_alias(t, phys);
 322                 preempt_enable();
 323         }
 324
 325         memcpy(dst, src, len);
 326 }
 327
 328 #endif