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/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                         preempt_disable();
  74                         __invalidate_dcache_page_alias(kvaddr,
  75                                                        page_to_phys(page));
  76                         preempt_enable();
  77                 }
  78         }
  79 }
  80
  81 static inline void *coherent_kvaddr(struct page *page, unsigned long base,
  82                                     unsigned long vaddr, unsigned long *paddr)
  83 {
  84         *paddr = page_to_phys(page);
  85         return (void *)(base + (vaddr & DCACHE_ALIAS_MASK));
  86 }
  87
  88 void clear_user_highpage(struct page *page, unsigned long vaddr)
  89 {
  90         unsigned long paddr;
  91         void *kvaddr = coherent_kvaddr(page, TLBTEMP_BASE_1, vaddr, &paddr);
  92
  93         preempt_disable();
  94         kmap_invalidate_coherent(page, vaddr);
  95         set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
  96         clear_page_alias(kvaddr, paddr);
  97         preempt_enable();
  98 }
  99 EXPORT_SYMBOL(clear_user_highpage);
 100
 101 void copy_user_highpage(struct page *dst, struct page *src,
 102                         unsigned long vaddr, struct vm_area_struct *vma)
 103 {
 104         unsigned long dst_paddr, src_paddr;
 105         void *dst_vaddr = coherent_kvaddr(dst, TLBTEMP_BASE_1, vaddr,
 106                                           &dst_paddr);
 107         void *src_vaddr = coherent_kvaddr(src, TLBTEMP_BASE_2, vaddr,
 108                                           &src_paddr);
 109
 110         preempt_disable();
 111         kmap_invalidate_coherent(dst, vaddr);
 112         set_bit(PG_arch_1, &dst->flags);
 113         copy_page_alias(dst_vaddr, src_vaddr, dst_paddr, src_paddr);
 114         preempt_enable();
 115 }
 116 EXPORT_SYMBOL(copy_user_highpage);
 117
 118 /*
 119  * Any time the kernel writes to a user page cache page, or it is about to
 120  * read from a page cache page this routine is called.
 121  *
 122  */
 123
 124 void flush_dcache_page(struct page *page)
 125 {
 126         struct address_space *mapping = page_mapping_file(page);
 127
 128         /*
 129          * If we have a mapping but the page is not mapped to user-space
 130          * yet, we simply mark this page dirty and defer flushing the
 131          * caches until update_mmu().
 132          */
 133
 134         if (mapping && !mapping_mapped(mapping)) {
 135                 if (!test_bit(PG_arch_1, &page->flags))
 136                         set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
 137                 return;
 138
 139         } else {
 140
 141                 unsigned long phys = page_to_phys(page);
 142                 unsigned long temp = page->index << PAGE_SHIFT;
 143                 unsigned long alias = !(DCACHE_ALIAS_EQ(temp, phys));
 144                 unsigned long virt;
 145
 146                 /*
 147                  * Flush the page in kernel space and user space.
 148                  * Note that we can omit that step if aliasing is not
 149                  * an issue, but we do have to synchronize I$ and D$
 150                  * if we have a mapping.
 151                  */
 152
 153                 if (!alias && !mapping)
 154                         return;
 155
 156                 preempt_disable();
 157                 virt = TLBTEMP_BASE_1 + (phys & DCACHE_ALIAS_MASK);
 158                 __flush_invalidate_dcache_page_alias(virt, phys);
 159
 160                 virt = TLBTEMP_BASE_1 + (temp & DCACHE_ALIAS_MASK);
 161
 162                 if (alias)
 163                         __flush_invalidate_dcache_page_alias(virt, phys);
 164
 165                 if (mapping)
 166                         __invalidate_icache_page_alias(virt, phys);
 167                 preempt_enable();
 168         }
 169
 170         /* There shouldn't be an entry in the cache for this page anymore. */
 171 }
 172 EXPORT_SYMBOL(flush_dcache_page);
 173
 174 /*
 175  * For now, flush the whole cache. FIXME??
 176  */
 177
 178 void local_flush_cache_range(struct vm_area_struct *vma,
 179                        unsigned long start, unsigned long end)
 180 {
 181         __flush_invalidate_dcache_all();
 182         __invalidate_icache_all();
 183 }
 184 EXPORT_SYMBOL(local_flush_cache_range);
 185
 186 /*
 187  * Remove any entry in the cache for this page.
 188  *
 189  * Note that this function is only called for user pages, so use the
 190  * alias versions of the cache flush functions.
 191  */
 192
 193 void local_flush_cache_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 194                       unsigned long pfn)
 195 {
 196         /* Note that we have to use the 'alias' address to avoid multi-hit */
 197
 198         unsigned long phys = page_to_phys(pfn_to_page(pfn));
 199         unsigned long virt = TLBTEMP_BASE_1 + (address & DCACHE_ALIAS_MASK);
 200
 201         preempt_disable();
 202         __flush_invalidate_dcache_page_alias(virt, phys);
 203         __invalidate_icache_page_alias(virt, phys);
 204         preempt_enable();
 205 }
 206 EXPORT_SYMBOL(local_flush_cache_page);
 207
 208 #endif /* DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE */
 209
 210 void
 211 update_mmu_cache(struct vm_area_struct * vma, unsigned long addr, pte_t *ptep)
 212 {
 213         unsigned long pfn = pte_pfn(*ptep);
 214         struct page *page;
 215
 216         if (!pfn_valid(pfn))
 217                 return;
 218
 219         page = pfn_to_page(pfn);
 220
 221         /* Invalidate old entry in TLBs */
 222
 223         flush_tlb_page(vma, addr);
 224
 225 #if (DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE)
 226
 227         if (!PageReserved(page) && test_bit(PG_arch_1, &page->flags)) {
 228                 unsigned long phys = page_to_phys(page);
 229                 unsigned long tmp;
 230
 231                 preempt_disable();
 232                 tmp = TLBTEMP_BASE_1 + (phys & DCACHE_ALIAS_MASK);
 233                 __flush_invalidate_dcache_page_alias(tmp, phys);
 234                 tmp = TLBTEMP_BASE_1 + (addr & DCACHE_ALIAS_MASK);
 235                 __flush_invalidate_dcache_page_alias(tmp, phys);
 236                 __invalidate_icache_page_alias(tmp, phys);
 237                 preempt_enable();
 238
 239                 clear_bit(PG_arch_1, &page->flags);
 240         }
 241 #else
 242         if (!PageReserved(page) && !test_bit(PG_arch_1, &page->flags)
 243             && (vma->vm_flags & VM_EXEC) != 0) {
 244                 unsigned long paddr = (unsigned long)kmap_atomic(page);
 245                 __flush_dcache_page(paddr);
 246                 __invalidate_icache_page(paddr);
 247                 set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
 248                 kunmap_atomic((void *)paddr);
 249         }
 250 #endif
 251 }
 252
 253 /*
 254  * access_process_vm() has called get_user_pages(), which has done a
 255  * flush_dcache_page() on the page.
 256  */
 257
 258 #if (DCACHE_WAY_SIZE > PAGE_SIZE)
 259
 260 void copy_to_user_page(struct vm_area_struct *vma, struct page *page,
 261                 unsigned long vaddr, void *dst, const void *src,
 262                 unsigned long len)
 263 {
 264         unsigned long phys = page_to_phys(page);
 265         unsigned long alias = !(DCACHE_ALIAS_EQ(vaddr, phys));
 266
 267         /* Flush and invalidate user page if aliased. */
 268
 269         if (alias) {
 270                 unsigned long t = TLBTEMP_BASE_1 + (vaddr & DCACHE_ALIAS_MASK);
 271                 preempt_disable();
 272                 __flush_invalidate_dcache_page_alias(t, phys);
 273                 preempt_enable();
 274         }
 275
 276         /* Copy data */
 277
 278         memcpy(dst, src, len);
 279
 280         /*
 281          * Flush and invalidate kernel page if aliased and synchronize
 282          * data and instruction caches for executable pages.
 283          */
 284
 285         if (alias) {
 286                 unsigned long t = TLBTEMP_BASE_1 + (vaddr & DCACHE_ALIAS_MASK);
 287
 288                 preempt_disable();
 289                 __flush_invalidate_dcache_range((unsigned long) dst, len);
 290                 if ((vma->vm_flags & VM_EXEC) != 0)
 291                         __invalidate_icache_page_alias(t, phys);
 292                 preempt_enable();
 293
 294         } else if ((vma->vm_flags & VM_EXEC) != 0) {
 295                 __flush_dcache_range((unsigned long)dst,len);
 296                 __invalidate_icache_range((unsigned long) dst, len);
 297         }
 298 }
 299
 300 extern void copy_from_user_page(struct vm_area_struct *vma, struct page *page,
 301                 unsigned long vaddr, void *dst, const void *src,
 302                 unsigned long len)
 303 {
 304         unsigned long phys = page_to_phys(page);
 305         unsigned long alias = !(DCACHE_ALIAS_EQ(vaddr, phys));
 306
 307         /*
 308          * Flush user page if aliased.
 309          * (Note: a simply flush would be sufficient)
 310          */
 311
 312         if (alias) {
 313                 unsigned long t = TLBTEMP_BASE_1 + (vaddr & DCACHE_ALIAS_MASK);
 314                 preempt_disable();
 315                 __flush_invalidate_dcache_page_alias(t, phys);
 316                 preempt_enable();
 317         }
 318
 319         memcpy(dst, src, len);
 320 }
 321
 322 #endif