3db7acd39a62ea0c35421a965413a94d247f9a51
[linux-2.6.git] / arch / arm / include / asm / cacheflush.h
1 /*
2  *  arch/arm/include/asm/cacheflush.h
3  *
4  *  Copyright (C) 1999-2002 Russell King
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  * published by the Free Software Foundation.
9  */
10 #ifndef _ASMARM_CACHEFLUSH_H
11 #define _ASMARM_CACHEFLUSH_H
12
13 #include <linux/mm.h>
14
15 #include <asm/glue.h>
16 #include <asm/shmparam.h>
17 #include <asm/cachetype.h>
18
19 #define CACHE_COLOUR(vaddr)     ((vaddr & (SHMLBA - 1)) >> PAGE_SHIFT)
20
21 /*
22  *      Cache Model
23  *      ===========
24  */
25 #undef _CACHE
26 #undef MULTI_CACHE
27
28 #if defined(CONFIG_CPU_CACHE_V3)
29 # ifdef _CACHE
30 #  define MULTI_CACHE 1
31 # else
32 #  define _CACHE v3
33 # endif
34 #endif
35
36 #if defined(CONFIG_CPU_CACHE_V4)
37 # ifdef _CACHE
38 #  define MULTI_CACHE 1
39 # else
40 #  define _CACHE v4
41 # endif
42 #endif
43
44 #if defined(CONFIG_CPU_ARM920T) || defined(CONFIG_CPU_ARM922T) || \
45     defined(CONFIG_CPU_ARM925T) || defined(CONFIG_CPU_ARM1020)
46 # define MULTI_CACHE 1
47 #endif
48
49 #if defined(CONFIG_CPU_FA526)
50 # ifdef _CACHE
51 #  define MULTI_CACHE 1
52 # else
53 #  define _CACHE fa
54 # endif
55 #endif
56
57 #if defined(CONFIG_CPU_ARM926T)
58 # ifdef _CACHE
59 #  define MULTI_CACHE 1
60 # else
61 #  define _CACHE arm926
62 # endif
63 #endif
64
65 #if defined(CONFIG_CPU_ARM940T)
66 # ifdef _CACHE
67 #  define MULTI_CACHE 1
68 # else
69 #  define _CACHE arm940
70 # endif
71 #endif
72
73 #if defined(CONFIG_CPU_ARM946E)
74 # ifdef _CACHE
75 #  define MULTI_CACHE 1
76 # else
77 #  define _CACHE arm946
78 # endif
79 #endif
80
81 #if defined(CONFIG_CPU_CACHE_V4WB)
82 # ifdef _CACHE
83 #  define MULTI_CACHE 1
84 # else
85 #  define _CACHE v4wb
86 # endif
87 #endif
88
89 #if defined(CONFIG_CPU_XSCALE)
90 # ifdef _CACHE
91 #  define MULTI_CACHE 1
92 # else
93 #  define _CACHE xscale
94 # endif
95 #endif
96
97 #if defined(CONFIG_CPU_XSC3)
98 # ifdef _CACHE
99 #  define MULTI_CACHE 1
100 # else
101 #  define _CACHE xsc3
102 # endif
103 #endif
104
105 #if defined(CONFIG_CPU_MOHAWK)
106 # ifdef _CACHE
107 #  define MULTI_CACHE 1
108 # else
109 #  define _CACHE mohawk
110 # endif
111 #endif
112
113 #if defined(CONFIG_CPU_FEROCEON)
114 # define MULTI_CACHE 1
115 #endif
116
117 #if defined(CONFIG_CPU_V6)
118 //# ifdef _CACHE
119 #  define MULTI_CACHE 1
120 //# else
121 //#  define _CACHE v6
122 //# endif
123 #endif
124
125 #if defined(CONFIG_CPU_V7)
126 //# ifdef _CACHE
127 #  define MULTI_CACHE 1
128 //# else
129 //#  define _CACHE v7
130 //# endif
131 #endif
132
133 #if !defined(_CACHE) && !defined(MULTI_CACHE)
134 #error Unknown cache maintainence model
135 #endif
136
137 /*
138  * This flag is used to indicate that the page pointed to by a pte
139  * is dirty and requires cleaning before returning it to the user.
140  */
141 #define PG_dcache_dirty PG_arch_1
142
143 /*
144  *      MM Cache Management
145  *      ===================
146  *
147  *      The arch/arm/mm/cache-*.S and arch/arm/mm/proc-*.S files
148  *      implement these methods.
149  *
150  *      Start addresses are inclusive and end addresses are exclusive;
151  *      start addresses should be rounded down, end addresses up.
152  *
153  *      See Documentation/cachetlb.txt for more information.
154  *      Please note that the implementation of these, and the required
155  *      effects are cache-type (VIVT/VIPT/PIPT) specific.
156  *
157  *      flush_cache_kern_all()
158  *
159  *              Unconditionally clean and invalidate the entire cache.
160  *
161  *      flush_cache_user_mm(mm)
162  *
163  *              Clean and invalidate all user space cache entries
164  *              before a change of page tables.
165  *
166  *      flush_cache_user_range(start, end, flags)
167  *
168  *              Clean and invalidate a range of cache entries in the
169  *              specified address space before a change of page tables.
170  *              - start - user start address (inclusive, page aligned)
171  *              - end   - user end address   (exclusive, page aligned)
172  *              - flags - vma->vm_flags field
173  *
174  *      coherent_kern_range(start, end)
175  *
176  *              Ensure coherency between the Icache and the Dcache in the
177  *              region described by start, end.  If you have non-snooping
178  *              Harvard caches, you need to implement this function.
179  *              - start  - virtual start address
180  *              - end    - virtual end address
181  *
182  *      DMA Cache Coherency
183  *      ===================
184  *
185  *      dma_inv_range(start, end)
186  *
187  *              Invalidate (discard) the specified virtual address range.
188  *              May not write back any entries.  If 'start' or 'end'
189  *              are not cache line aligned, those lines must be written
190  *              back.
191  *              - start  - virtual start address
192  *              - end    - virtual end address
193  *
194  *      dma_clean_range(start, end)
195  *
196  *              Clean (write back) the specified virtual address range.
197  *              - start  - virtual start address
198  *              - end    - virtual end address
199  *
200  *      dma_flush_range(start, end)
201  *
202  *              Clean and invalidate the specified virtual address range.
203  *              - start  - virtual start address
204  *              - end    - virtual end address
205  */
206
207 struct cpu_cache_fns {
208         void (*flush_kern_all)(void);
209         void (*flush_user_all)(void);
210         void (*flush_user_range)(unsigned long, unsigned long, unsigned int);
211
212         void (*coherent_kern_range)(unsigned long, unsigned long);
213         void (*coherent_user_range)(unsigned long, unsigned long);
214         void (*flush_kern_dcache_page)(void *);
215
216         void (*dma_inv_range)(const void *, const void *);
217         void (*dma_clean_range)(const void *, const void *);
218         void (*dma_flush_range)(const void *, const void *);
219 };
220
221 struct outer_cache_fns {
222         void (*inv_range)(unsigned long, unsigned long);
223         void (*clean_range)(unsigned long, unsigned long);
224         void (*flush_range)(unsigned long, unsigned long);
225 };
226
227 /*
228  * Select the calling method
229  */
230 #ifdef MULTI_CACHE
231
232 extern struct cpu_cache_fns cpu_cache;
233
234 #define __cpuc_flush_kern_all           cpu_cache.flush_kern_all
235 #define __cpuc_flush_user_all           cpu_cache.flush_user_all
236 #define __cpuc_flush_user_range         cpu_cache.flush_user_range
237 #define __cpuc_coherent_kern_range      cpu_cache.coherent_kern_range
238 #define __cpuc_coherent_user_range      cpu_cache.coherent_user_range
239 #define __cpuc_flush_dcache_page        cpu_cache.flush_kern_dcache_page
240
241 /*
242  * These are private to the dma-mapping API.  Do not use directly.
243  * Their sole purpose is to ensure that data held in the cache
244  * is visible to DMA, or data written by DMA to system memory is
245  * visible to the CPU.
246  */
247 #define dmac_inv_range                  cpu_cache.dma_inv_range
248 #define dmac_clean_range                cpu_cache.dma_clean_range
249 #define dmac_flush_range                cpu_cache.dma_flush_range
250
251 #else
252
253 #define __cpuc_flush_kern_all           __glue(_CACHE,_flush_kern_cache_all)
254 #define __cpuc_flush_user_all           __glue(_CACHE,_flush_user_cache_all)
255 #define __cpuc_flush_user_range         __glue(_CACHE,_flush_user_cache_range)
256 #define __cpuc_coherent_kern_range      __glue(_CACHE,_coherent_kern_range)
257 #define __cpuc_coherent_user_range      __glue(_CACHE,_coherent_user_range)
258 #define __cpuc_flush_dcache_page        __glue(_CACHE,_flush_kern_dcache_page)
259
260 extern void __cpuc_flush_kern_all(void);
261 extern void __cpuc_flush_user_all(void);
262 extern void __cpuc_flush_user_range(unsigned long, unsigned long, unsigned int);
263 extern void __cpuc_coherent_kern_range(unsigned long, unsigned long);
264 extern void __cpuc_coherent_user_range(unsigned long, unsigned long);
265 extern void __cpuc_flush_dcache_page(void *);
266
267 /*
268  * These are private to the dma-mapping API.  Do not use directly.
269  * Their sole purpose is to ensure that data held in the cache
270  * is visible to DMA, or data written by DMA to system memory is
271  * visible to the CPU.
272  */
273 #define dmac_inv_range                  __glue(_CACHE,_dma_inv_range)
274 #define dmac_clean_range                __glue(_CACHE,_dma_clean_range)
275 #define dmac_flush_range                __glue(_CACHE,_dma_flush_range)
276
277 extern void dmac_inv_range(const void *, const void *);
278 extern void dmac_clean_range(const void *, const void *);
279 extern void dmac_flush_range(const void *, const void *);
280
281 #endif
282
283 #ifdef CONFIG_OUTER_CACHE
284
285 extern struct outer_cache_fns outer_cache;
286
287 static inline void outer_inv_range(unsigned long start, unsigned long end)
288 {
289         if (outer_cache.inv_range)
290                 outer_cache.inv_range(start, end);
291 }
292 static inline void outer_clean_range(unsigned long start, unsigned long end)
293 {
294         if (outer_cache.clean_range)
295                 outer_cache.clean_range(start, end);
296 }
297 static inline void outer_flush_range(unsigned long start, unsigned long end)
298 {
299         if (outer_cache.flush_range)
300                 outer_cache.flush_range(start, end);
301 }
302
303 #else
304
305 static inline void outer_inv_range(unsigned long start, unsigned long end)
306 { }
307 static inline void outer_clean_range(unsigned long start, unsigned long end)
308 { }
309 static inline void outer_flush_range(unsigned long start, unsigned long end)
310 { }
311
312 #endif
313
314 /*
315  * Copy user data from/to a page which is mapped into a different
316  * processes address space.  Really, we want to allow our "user
317  * space" model to handle this.
318  */
319 #define copy_to_user_page(vma, page, vaddr, dst, src, len) \
320         do {                                                    \
321                 memcpy(dst, src, len);                          \
322                 flush_ptrace_access(vma, page, vaddr, dst, len, 1);\
323         } while (0)
324
325 #define copy_from_user_page(vma, page, vaddr, dst, src, len) \
326         do {                                                    \
327                 memcpy(dst, src, len);                          \
328         } while (0)
329
330 /*
331  * Convert calls to our calling convention.
332  */
333 #define flush_cache_all()               __cpuc_flush_kern_all()
334
335 static inline void vivt_flush_cache_mm(struct mm_struct *mm)
336 {
337         if (cpumask_test_cpu(smp_processor_id(), mm_cpumask(mm)))
338                 __cpuc_flush_user_all();
339 }
340
341 static inline void
342 vivt_flush_cache_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
343 {
344         if (cpumask_test_cpu(smp_processor_id(), mm_cpumask(vma->vm_mm)))
345                 __cpuc_flush_user_range(start & PAGE_MASK, PAGE_ALIGN(end),
346                                         vma->vm_flags);
347 }
348
349 static inline void
350 vivt_flush_cache_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long user_addr, unsigned long pfn)
351 {
352         if (cpumask_test_cpu(smp_processor_id(), mm_cpumask(vma->vm_mm))) {
353                 unsigned long addr = user_addr & PAGE_MASK;
354                 __cpuc_flush_user_range(addr, addr + PAGE_SIZE, vma->vm_flags);
355         }
356 }
357
358 static inline void
359 vivt_flush_ptrace_access(struct vm_area_struct *vma, struct page *page,
360                          unsigned long uaddr, void *kaddr,
361                          unsigned long len, int write)
362 {
363         if (cpumask_test_cpu(smp_processor_id(), mm_cpumask(vma->vm_mm))) {
364                 unsigned long addr = (unsigned long)kaddr;
365                 __cpuc_coherent_kern_range(addr, addr + len);
366         }
367 }
368
369 #ifndef CONFIG_CPU_CACHE_VIPT
370 #define flush_cache_mm(mm) \
371                 vivt_flush_cache_mm(mm)
372 #define flush_cache_range(vma,start,end) \
373                 vivt_flush_cache_range(vma,start,end)
374 #define flush_cache_page(vma,addr,pfn) \
375                 vivt_flush_cache_page(vma,addr,pfn)
376 #define flush_ptrace_access(vma,page,ua,ka,len,write) \
377                 vivt_flush_ptrace_access(vma,page,ua,ka,len,write)
378 #else
379 extern void flush_cache_mm(struct mm_struct *mm);
380 extern void flush_cache_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end);
381 extern void flush_cache_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long user_addr, unsigned long pfn);
382 extern void flush_ptrace_access(struct vm_area_struct *vma, struct page *page,
383                                 unsigned long uaddr, void *kaddr,
384                                 unsigned long len, int write);
385 #endif
386
387 #define flush_cache_dup_mm(mm) flush_cache_mm(mm)
388
389 /*
390  * flush_cache_user_range is used when we want to ensure that the
391  * Harvard caches are synchronised for the user space address range.
392  * This is used for the ARM private sys_cacheflush system call.
393  */
394 #define flush_cache_user_range(vma,start,end) \
395         __cpuc_coherent_user_range((start) & PAGE_MASK, PAGE_ALIGN(end))
396
397 /*
398  * Perform necessary cache operations to ensure that data previously
399  * stored within this range of addresses can be executed by the CPU.
400  */
401 #define flush_icache_range(s,e)         __cpuc_coherent_kern_range(s,e)
402
403 /*
404  * Perform necessary cache operations to ensure that the TLB will
405  * see data written in the specified area.
406  */
407 #define clean_dcache_area(start,size)   cpu_dcache_clean_area(start, size)
408
409 /*
410  * flush_dcache_page is used when the kernel has written to the page
411  * cache page at virtual address page->virtual.
412  *
413  * If this page isn't mapped (ie, page_mapping == NULL), or it might
414  * have userspace mappings, then we _must_ always clean + invalidate
415  * the dcache entries associated with the kernel mapping.
416  *
417  * Otherwise we can defer the operation, and clean the cache when we are
418  * about to change to user space.  This is the same method as used on SPARC64.
419  * See update_mmu_cache for the user space part.
420  */
421 #define ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE 1
422 extern void flush_dcache_page(struct page *);
423
424 static inline void __flush_icache_all(void)
425 {
426 #ifdef CONFIG_ARM_ERRATA_411920
427         extern void v6_icache_inval_all(void);
428         v6_icache_inval_all();
429 #else
430         asm("mcr        p15, 0, %0, c7, c5, 0   @ invalidate I-cache\n"
431             :
432             : "r" (0));
433 #endif
434 }
435
436 #define ARCH_HAS_FLUSH_ANON_PAGE
437 static inline void flush_anon_page(struct vm_area_struct *vma,
438                          struct page *page, unsigned long vmaddr)
439 {
440         extern void __flush_anon_page(struct vm_area_struct *vma,
441                                 struct page *, unsigned long);
442         if (PageAnon(page))
443                 __flush_anon_page(vma, page, vmaddr);
444 }
445
446 #define ARCH_HAS_FLUSH_KERNEL_DCACHE_PAGE
447 static inline void flush_kernel_dcache_page(struct page *page)
448 {
449         /* highmem pages are always flushed upon kunmap already */
450         if ((cache_is_vivt() || cache_is_vipt_aliasing()) && !PageHighMem(page))
451                 __cpuc_flush_dcache_page(page_address(page));
452 }
453
454 #define flush_dcache_mmap_lock(mapping) \
455         spin_lock_irq(&(mapping)->tree_lock)
456 #define flush_dcache_mmap_unlock(mapping) \
457         spin_unlock_irq(&(mapping)->tree_lock)
458
459 #define flush_icache_user_range(vma,page,addr,len) \
460         flush_dcache_page(page)
461
462 /*
463  * We don't appear to need to do anything here.  In fact, if we did, we'd
464  * duplicate cache flushing elsewhere performed by flush_dcache_page().
465  */
466 #define flush_icache_page(vma,page)     do { } while (0)
467
468 /*
469  * flush_cache_vmap() is used when creating mappings (eg, via vmap,
470  * vmalloc, ioremap etc) in kernel space for pages.  On non-VIPT
471  * caches, since the direct-mappings of these pages may contain cached
472  * data, we need to do a full cache flush to ensure that writebacks
473  * don't corrupt data placed into these pages via the new mappings.
474  */
475 static inline void flush_cache_vmap(unsigned long start, unsigned long end)
476 {
477         if (!cache_is_vipt_nonaliasing())
478                 flush_cache_all();
479         else
480                 /*
481                  * set_pte_at() called from vmap_pte_range() does not
482                  * have a DSB after cleaning the cache line.
483                  */
484                 dsb();
485 }
486
487 static inline void flush_cache_vunmap(unsigned long start, unsigned long end)
488 {
489         if (!cache_is_vipt_nonaliasing())
490                 flush_cache_all();
491 }
492
493 #endif