arch/blackfin/kernel/cplb-mpu/cplbmgr.c

   1 /*
   2  *               Blackfin CPLB exception handling.
   3  *               Copyright 2004-2007 Analog Devices Inc.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8  * (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, see the file COPYING, or write
  17  * to the Free Software Foundation, Inc.,
  18  * 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  19  */
  20 #include <linux/module.h>
  21 #include <linux/mm.h>
  22
  23 #include <asm/blackfin.h>
  24 #include <asm/cplbinit.h>
  25 #include <asm/mmu_context.h>
  26
  27 #ifdef CONFIG_BFIN_ICACHE
  28
  29 #define FAULT_RW        (1 << 16)
  30 #define FAULT_USERSUPV  (1 << 17)
  31
  32 int page_mask_nelts;
  33 int page_mask_order;
  34 unsigned long *current_rwx_mask;
  35
  36 int nr_dcplb_miss, nr_icplb_miss, nr_icplb_supv_miss, nr_dcplb_prot;
  37 int nr_cplb_flush;
  38
  39 static inline void disable_dcplb(void)
  40 {
  41         unsigned long ctrl;
  42         SSYNC();
  43         ctrl = bfin_read_DMEM_CONTROL();
  44         ctrl &= ~ENDCPLB;
  45         bfin_write_DMEM_CONTROL(ctrl);
  46         SSYNC();
  47 }
  48
  49 static inline void enable_dcplb(void)
  50 {
  51         unsigned long ctrl;
  52         SSYNC();
  53         ctrl = bfin_read_DMEM_CONTROL();
  54         ctrl |= ENDCPLB;
  55         bfin_write_DMEM_CONTROL(ctrl);
  56         SSYNC();
  57 }
  58
  59 static inline void disable_icplb(void)
  60 {
  61         unsigned long ctrl;
  62         SSYNC();
  63         ctrl = bfin_read_IMEM_CONTROL();
  64         ctrl &= ~ENICPLB;
  65         bfin_write_IMEM_CONTROL(ctrl);
  66         SSYNC();
  67 }
  68
  69 static inline void enable_icplb(void)
  70 {
  71         unsigned long ctrl;
  72         SSYNC();
  73         ctrl = bfin_read_IMEM_CONTROL();
  74         ctrl |= ENICPLB;
  75         bfin_write_IMEM_CONTROL(ctrl);
  76         SSYNC();
  77 }
  78
  79 /*
  80  * Given the contents of the status register, return the index of the
  81  * CPLB that caused the fault.
  82  */
  83 static inline int faulting_cplb_index(int status)
  84 {
  85         int signbits = __builtin_bfin_norm_fr1x32(status & 0xFFFF);
  86         return 30 - signbits;
  87 }
  88
  89 /*
  90  * Given the contents of the status register and the DCPLB_DATA contents,
  91  * return true if a write access should be permitted.
  92  */
  93 static inline int write_permitted(int status, unsigned long data)
  94 {
  95         if (status & FAULT_USERSUPV)
  96                 return !!(data & CPLB_SUPV_WR);
  97         else
  98                 return !!(data & CPLB_USER_WR);
  99 }
 100
 101 /* Counters to implement round-robin replacement.  */
 102 static int icplb_rr_index, dcplb_rr_index;
 103
 104 /*
 105  * Find an ICPLB entry to be evicted and return its index.
 106  */
 107 static int evict_one_icplb(void)
 108 {
 109         int i;
 110         for (i = first_switched_icplb; i < MAX_CPLBS; i++)
 111                 if ((icplb_tbl[i].data & CPLB_VALID) == 0)
 112                         return i;
 113         i = first_switched_icplb + icplb_rr_index;
 114         if (i >= MAX_CPLBS) {
 115                 i -= MAX_CPLBS - first_switched_icplb;
 116                 icplb_rr_index -= MAX_CPLBS - first_switched_icplb;
 117         }
 118         icplb_rr_index++;
 119         return i;
 120 }
 121
 122 static int evict_one_dcplb(void)
 123 {
 124         int i;
 125         for (i = first_switched_dcplb; i < MAX_CPLBS; i++)
 126                 if ((dcplb_tbl[i].data & CPLB_VALID) == 0)
 127                         return i;
 128         i = first_switched_dcplb + dcplb_rr_index;
 129         if (i >= MAX_CPLBS) {
 130                 i -= MAX_CPLBS - first_switched_dcplb;
 131                 dcplb_rr_index -= MAX_CPLBS - first_switched_dcplb;
 132         }
 133         dcplb_rr_index++;
 134         return i;
 135 }
 136
 137 static noinline int dcplb_miss(void)
 138 {
 139         unsigned long addr = bfin_read_DCPLB_FAULT_ADDR();
 140         int status = bfin_read_DCPLB_STATUS();
 141         unsigned long *mask;
 142         int idx;
 143         unsigned long d_data;
 144
 145         nr_dcplb_miss++;
 146
 147         d_data = CPLB_SUPV_WR | CPLB_VALID | CPLB_DIRTY | PAGE_SIZE_4KB;
 148 #ifdef CONFIG_BFIN_DCACHE
 149         if (addr < _ramend - DMA_UNCACHED_REGION ||
 150             (reserved_mem_dcache_on && addr >= _ramend &&
 151              addr < physical_mem_end)) {
 152                 d_data |= CPLB_L1_CHBL | ANOMALY_05000158_WORKAROUND;
 153 #ifdef CONFIG_BFIN_WT
 154                 d_data |= CPLB_L1_AOW | CPLB_WT;
 155 #endif
 156         }
 157 #endif
 158         if (addr >= physical_mem_end) {
 159                 if (addr >= ASYNC_BANK0_BASE && addr < ASYNC_BANK3_BASE + ASYNC_BANK3_SIZE
 160                     && (status & FAULT_USERSUPV)) {
 161                         addr &= ~0x3fffff;
 162                         d_data &= ~PAGE_SIZE_4KB;
 163                         d_data |= PAGE_SIZE_4MB;
 164                 } else if (addr >= BOOT_ROM_START && addr < BOOT_ROM_START + BOOT_ROM_LENGTH
 165                     && (status & (FAULT_RW | FAULT_USERSUPV)) == FAULT_USERSUPV) {
 166                         addr &= ~(1 * 1024 * 1024 - 1);
 167                         d_data &= ~PAGE_SIZE_4KB;
 168                         d_data |= PAGE_SIZE_1MB | CPLB_USER_RD;
 169                 } else
 170                         return CPLB_PROT_VIOL;
 171         } else if (addr >= _ramend) {
 172             d_data |= CPLB_USER_RD | CPLB_USER_WR;
 173         } else {
 174                 mask = current_rwx_mask;
 175                 if (mask) {
 176                         int page = addr >> PAGE_SHIFT;
 177                         int offs = page >> 5;
 178                         int bit = 1 << (page & 31);
 179
 180                         if (mask[offs] & bit)
 181                                 d_data |= CPLB_USER_RD;
 182
 183                         mask += page_mask_nelts;
 184                         if (mask[offs] & bit)
 185                                 d_data |= CPLB_USER_WR;
 186                 }
 187         }
 188         idx = evict_one_dcplb();
 189
 190         addr &= PAGE_MASK;
 191         dcplb_tbl[idx].addr = addr;
 192         dcplb_tbl[idx].data = d_data;
 193
 194         disable_dcplb();
 195         bfin_write32(DCPLB_DATA0 + idx * 4, d_data);
 196         bfin_write32(DCPLB_ADDR0 + idx * 4, addr);
 197         enable_dcplb();
 198
 199         return 0;
 200 }
 201
 202 static noinline int icplb_miss(void)
 203 {
 204         unsigned long addr = bfin_read_ICPLB_FAULT_ADDR();
 205         int status = bfin_read_ICPLB_STATUS();
 206         int idx;
 207         unsigned long i_data;
 208
 209         nr_icplb_miss++;
 210
 211         /* If inside the uncached DMA region, fault.  */
 212         if (addr >= _ramend - DMA_UNCACHED_REGION && addr < _ramend)
 213                 return CPLB_PROT_VIOL;
 214
 215         if (status & FAULT_USERSUPV)
 216                 nr_icplb_supv_miss++;
 217
 218         /*
 219          * First, try to find a CPLB that matches this address.  If we
 220          * find one, then the fact that we're in the miss handler means
 221          * that the instruction crosses a page boundary.
 222          */
 223         for (idx = first_switched_icplb; idx < MAX_CPLBS; idx++) {
 224                 if (icplb_tbl[idx].data & CPLB_VALID) {
 225                         unsigned long this_addr = icplb_tbl[idx].addr;
 226                         if (this_addr <= addr && this_addr + PAGE_SIZE > addr) {
 227                                 addr += PAGE_SIZE;
 228                                 break;
 229                         }
 230                 }
 231         }
 232
 233         i_data = CPLB_VALID | CPLB_PORTPRIO | PAGE_SIZE_4KB;
 234
 235 #ifdef CONFIG_BFIN_ICACHE
 236         /*
 237          * Normal RAM, and possibly the reserved memory area, are
 238          * cacheable.
 239          */
 240         if (addr < _ramend ||
 241             (addr < physical_mem_end && reserved_mem_icache_on))
 242                 i_data |= CPLB_L1_CHBL | ANOMALY_05000158_WORKAROUND;
 243 #endif
 244
 245         if (addr >= physical_mem_end) {
 246             return CPLB_PROT_VIOL;
 247         } else if (addr >= _ramend) {
 248                 i_data |= CPLB_USER_RD;
 249         } else {
 250                 /*
 251                  * Two cases to distinguish - a supervisor access must
 252                  * necessarily be for a module page; we grant it
 253                  * unconditionally (could do better here in the future).
 254                  * Otherwise, check the x bitmap of the current process.
 255                  */
 256                 if (!(status & FAULT_USERSUPV)) {
 257                         unsigned long *mask = current_rwx_mask;
 258
 259                         if (mask) {
 260                                 int page = addr >> PAGE_SHIFT;
 261                                 int offs = page >> 5;
 262                                 int bit = 1 << (page & 31);
 263
 264                                 mask += 2 * page_mask_nelts;
 265                                 if (mask[offs] & bit)
 266                                         i_data |= CPLB_USER_RD;
 267                         }
 268                 }
 269         }
 270         idx = evict_one_icplb();
 271         addr &= PAGE_MASK;
 272         icplb_tbl[idx].addr = addr;
 273         icplb_tbl[idx].data = i_data;
 274
 275         disable_icplb();
 276         bfin_write32(ICPLB_DATA0 + idx * 4, i_data);
 277         bfin_write32(ICPLB_ADDR0 + idx * 4, addr);
 278         enable_icplb();
 279
 280         return 0;
 281 }
 282
 283 static noinline int dcplb_protection_fault(void)
 284 {
 285         int status = bfin_read_DCPLB_STATUS();
 286
 287         nr_dcplb_prot++;
 288
 289         if (status & FAULT_RW) {
 290                 int idx = faulting_cplb_index(status);
 291                 unsigned long data = dcplb_tbl[idx].data;
 292                 if (!(data & CPLB_WT) && !(data & CPLB_DIRTY) &&
 293                     write_permitted(status, data)) {
 294                         data |= CPLB_DIRTY;
 295                         dcplb_tbl[idx].data = data;
 296                         bfin_write32(DCPLB_DATA0 + idx * 4, data);
 297                         return 0;
 298                 }
 299         }
 300         return CPLB_PROT_VIOL;
 301 }
 302
 303 int cplb_hdr(int seqstat, struct pt_regs *regs)
 304 {
 305         int cause = seqstat & 0x3f;
 306         switch (cause) {
 307         case 0x23:
 308                 return dcplb_protection_fault();
 309         case 0x2C:
 310                 return icplb_miss();
 311         case 0x26:
 312                 return dcplb_miss();
 313         default:
 314                 return 1;
 315         }
 316 }
 317
 318 void flush_switched_cplbs(void)
 319 {
 320         int i;
 321
 322         nr_cplb_flush++;
 323
 324         disable_icplb();
 325         for (i = first_switched_icplb; i < MAX_CPLBS; i++) {
 326                 icplb_tbl[i].data = 0;
 327                 bfin_write32(ICPLB_DATA0 + i * 4, 0);
 328         }
 329         enable_icplb();
 330
 331         disable_dcplb();
 332         for (i = first_switched_dcplb; i < MAX_CPLBS; i++) {
 333                 dcplb_tbl[i].data = 0;
 334                 bfin_write32(DCPLB_DATA0 + i * 4, 0);
 335         }
 336         enable_dcplb();
 337 }
 338
 339 void set_mask_dcplbs(unsigned long *masks)
 340 {
 341         int i;
 342         unsigned long addr = (unsigned long)masks;
 343         unsigned long d_data;
 344         current_rwx_mask = masks;
 345
 346         if (!masks)
 347                 return;
 348
 349         d_data = CPLB_SUPV_WR | CPLB_VALID | CPLB_DIRTY | PAGE_SIZE_4KB;
 350 #ifdef CONFIG_BFIN_DCACHE
 351         d_data |= CPLB_L1_CHBL;
 352 #ifdef CONFIG_BFIN_WT
 353         d_data |= CPLB_L1_AOW | CPLB_WT;
 354 #endif
 355 #endif
 356
 357         disable_dcplb();
 358         for (i = first_mask_dcplb; i < first_switched_dcplb; i++) {
 359                 dcplb_tbl[i].addr = addr;
 360                 dcplb_tbl[i].data = d_data;
 361                 bfin_write32(DCPLB_DATA0 + i * 4, d_data);
 362                 bfin_write32(DCPLB_ADDR0 + i * 4, addr);
 363                 addr += PAGE_SIZE;
 364         }
 365         enable_dcplb();
 366 }
 367
 368 #endif