Merge tag 'mxs-fixes-3.10' of git://git.linaro.org/people/shawnguo/linux-2.6 into...
[GitHub/mt8127/android_kernel_alcatel_ttab.git] / arch / arc / mm / cache_arc700.c
index c854cf95f70666669dcff0eec6006bbbe788bab0..aedce1905441cffb1958f00af149b0a939740371 100644 (file)
@@ -68,6 +68,7 @@
 #include <linux/mmu_context.h>
 #include <linux/syscalls.h>
 #include <linux/uaccess.h>
+#include <linux/pagemap.h>
 #include <asm/cacheflush.h>
 #include <asm/cachectl.h>
 #include <asm/setup.h>
@@ -138,6 +139,7 @@ void __cpuinit arc_cache_init(void)
        struct cpuinfo_arc_cache *ic = &cpuinfo_arc700[cpu].icache;
        struct cpuinfo_arc_cache *dc = &cpuinfo_arc700[cpu].dcache;
        int way_pg_ratio = way_pg_ratio;
+       int dcache_does_alias;
        char str[256];
 
        printk(arc_cache_mumbojumbo(0, str, sizeof(str)));
@@ -184,9 +186,13 @@ chk_dc:
                panic("Cache H/W doesn't match kernel Config");
        }
 
+       dcache_does_alias = (dc->sz / ARC_DCACHE_WAYS) > PAGE_SIZE;
+
        /* check for D-Cache aliasing */
-       if ((dc->sz / ARC_DCACHE_WAYS) > PAGE_SIZE)
-               panic("D$ aliasing not handled right now\n");
+       if (dcache_does_alias && !cache_is_vipt_aliasing())
+               panic("Enable CONFIG_ARC_CACHE_VIPT_ALIASING\n");
+       else if (!dcache_does_alias && cache_is_vipt_aliasing())
+               panic("Don't need CONFIG_ARC_CACHE_VIPT_ALIASING\n");
 #endif
 
        /* Set the default Invalidate Mode to "simpy discard dirty lines"
@@ -269,47 +275,57 @@ static inline void __dc_entire_op(const int cacheop)
  * Per Line Operation on D-Cache
  * Doesn't deal with type-of-op/IRQ-disabling/waiting-for-flush-to-complete
  * It's sole purpose is to help gcc generate ZOL
+ * (aliasing VIPT dcache flushing needs both vaddr and paddr)
  */
-static inline void __dc_line_loop(unsigned long start, unsigned long sz,
-                                         int aux_reg)
+static inline void __dc_line_loop(unsigned long paddr, unsigned long vaddr,
+                                 unsigned long sz, const int aux_reg)
 {
-       int num_lines, slack;
+       int num_lines;
 
        /* Ensure we properly floor/ceil the non-line aligned/sized requests
-        * and have @start - aligned to cache line and integral @num_lines.
+        * and have @paddr - aligned to cache line and integral @num_lines.
         * This however can be avoided for page sized since:
-        *  -@start will be cache-line aligned already (being page aligned)
+        *  -@paddr will be cache-line aligned already (being page aligned)
         *  -@sz will be integral multiple of line size (being page sized).
         */
        if (!(__builtin_constant_p(sz) && sz == PAGE_SIZE)) {
-               slack = start & ~DCACHE_LINE_MASK;
-               sz += slack;
-               start -= slack;
+               sz += paddr & ~DCACHE_LINE_MASK;
+               paddr &= DCACHE_LINE_MASK;
+               vaddr &= DCACHE_LINE_MASK;
        }
 
        num_lines = DIV_ROUND_UP(sz, ARC_DCACHE_LINE_LEN);
 
+#if (CONFIG_ARC_MMU_VER <= 2)
+       paddr |= (vaddr >> PAGE_SHIFT) & 0x1F;
+#endif
+
        while (num_lines-- > 0) {
 #if (CONFIG_ARC_MMU_VER > 2)
                /*
                 * Just as for I$, in MMU v3, D$ ops also require
                 * "tag" bits in DC_PTAG, "index" bits in FLDL,IVDL ops
-                * But we pass phy addr for both. This works since Linux
-                * doesn't support aliasing configs for D$, yet.
-                * Thus paddr is enough to provide both tag and index.
                 */
-               write_aux_reg(ARC_REG_DC_PTAG, start);
+               write_aux_reg(ARC_REG_DC_PTAG, paddr);
+
+               write_aux_reg(aux_reg, vaddr);
+               vaddr += ARC_DCACHE_LINE_LEN;
+#else
+               /* paddr contains stuffed vaddrs bits */
+               write_aux_reg(aux_reg, paddr);
 #endif
-               write_aux_reg(aux_reg, start);
-               start += ARC_DCACHE_LINE_LEN;
+               paddr += ARC_DCACHE_LINE_LEN;
        }
 }
 
+/* For kernel mappings cache operation: index is same as paddr */
+#define __dc_line_op_k(p, sz, op)      __dc_line_op(p, p, sz, op)
+
 /*
  * D-Cache : Per Line INV (discard or wback+discard) or FLUSH (wback)
  */
-static inline void __dc_line_op(unsigned long start, unsigned long sz,
-                                       const int cacheop)
+static inline void __dc_line_op(unsigned long paddr, unsigned long vaddr,
+                               unsigned long sz, const int cacheop)
 {
        unsigned long flags, tmp = tmp;
        int aux;
@@ -332,7 +348,7 @@ static inline void __dc_line_op(unsigned long start, unsigned long sz,
        else
                aux = ARC_REG_DC_FLDL;
 
-       __dc_line_loop(start, sz, aux);
+       __dc_line_loop(paddr, vaddr, sz, aux);
 
        if (cacheop & OP_FLUSH) /* flush / flush-n-inv both wait */
                wait_for_flush();
@@ -347,7 +363,8 @@ static inline void __dc_line_op(unsigned long start, unsigned long sz,
 #else
 
 #define __dc_entire_op(cacheop)
-#define __dc_line_op(start, sz, cacheop)
+#define __dc_line_op(paddr, vaddr, sz, cacheop)
+#define __dc_line_op_k(paddr, sz, cacheop)
 
 #endif /* CONFIG_ARC_HAS_DCACHE */
 
@@ -399,49 +416,45 @@ static inline void __dc_line_op(unsigned long start, unsigned long sz,
 /***********************************************************
  * Machine specific helper for per line I-Cache invalidate.
  */
-static void __ic_line_inv_vaddr(unsigned long phy_start, unsigned long vaddr,
+static void __ic_line_inv_vaddr(unsigned long paddr, unsigned long vaddr,
                                unsigned long sz)
 {
        unsigned long flags;
-       int num_lines, slack;
-       unsigned int addr;
+       int num_lines;
 
        /*
         * Ensure we properly floor/ceil the non-line aligned/sized requests:
         * However page sized flushes can be compile time optimised.
-        *  -@phy_start will be cache-line aligned already (being page aligned)
+        *  -@paddr will be cache-line aligned already (being page aligned)
         *  -@sz will be integral multiple of line size (being page sized).
         */
        if (!(__builtin_constant_p(sz) && sz == PAGE_SIZE)) {
-               slack = phy_start & ~ICACHE_LINE_MASK;
-               sz += slack;
-               phy_start -= slack;
+               sz += paddr & ~ICACHE_LINE_MASK;
+               paddr &= ICACHE_LINE_MASK;
+               vaddr &= ICACHE_LINE_MASK;
        }
 
        num_lines = DIV_ROUND_UP(sz, ARC_ICACHE_LINE_LEN);
 
-#if (CONFIG_ARC_MMU_VER > 2)
-       vaddr &= ~ICACHE_LINE_MASK;
-       addr = phy_start;
-#else
+#if (CONFIG_ARC_MMU_VER <= 2)
        /* bits 17:13 of vaddr go as bits 4:0 of paddr */
-       addr = phy_start | ((vaddr >> 13) & 0x1F);
+       paddr |= (vaddr >> PAGE_SHIFT) & 0x1F;
 #endif
 
        local_irq_save(flags);
        while (num_lines-- > 0) {
 #if (CONFIG_ARC_MMU_VER > 2)
                /* tag comes from phy addr */
-               write_aux_reg(ARC_REG_IC_PTAG, addr);
+               write_aux_reg(ARC_REG_IC_PTAG, paddr);
 
                /* index bits come from vaddr */
                write_aux_reg(ARC_REG_IC_IVIL, vaddr);
                vaddr += ARC_ICACHE_LINE_LEN;
 #else
                /* paddr contains stuffed vaddrs bits */
-               write_aux_reg(ARC_REG_IC_IVIL, addr);
+               write_aux_reg(ARC_REG_IC_IVIL, paddr);
 #endif
-               addr += ARC_ICACHE_LINE_LEN;
+               paddr += ARC_ICACHE_LINE_LEN;
        }
        local_irq_restore(flags);
 }
@@ -457,29 +470,66 @@ static void __ic_line_inv_vaddr(unsigned long phy_start, unsigned long vaddr,
  * Exported APIs
  */
 
+/*
+ * Handle cache congruency of kernel and userspace mappings of page when kernel
+ * writes-to/reads-from
+ *
+ * The idea is to defer flushing of kernel mapping after a WRITE, possible if:
+ *  -dcache is NOT aliasing, hence any U/K-mappings of page are congruent
+ *  -U-mapping doesn't exist yet for page (finalised in update_mmu_cache)
+ *  -In SMP, if hardware caches are coherent
+ *
+ * There's a corollary case, where kernel READs from a userspace mapped page.
+ * If the U-mapping is not congruent to to K-mapping, former needs flushing.
+ */
 void flush_dcache_page(struct page *page)
 {
-       /* Make a note that dcache is not yet flushed for this page */
-       set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
+       struct address_space *mapping;
+
+       if (!cache_is_vipt_aliasing()) {
+               set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
+               return;
+       }
+
+       /* don't handle anon pages here */
+       mapping = page_mapping(page);
+       if (!mapping)
+               return;
+
+       /*
+        * pagecache page, file not yet mapped to userspace
+        * Make a note that K-mapping is dirty
+        */
+       if (!mapping_mapped(mapping)) {
+               set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
+       } else if (page_mapped(page)) {
+
+               /* kernel reading from page with U-mapping */
+               void *paddr = page_address(page);
+               unsigned long vaddr = page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
+
+               if (addr_not_cache_congruent(paddr, vaddr))
+                       __flush_dcache_page(paddr, vaddr);
+       }
 }
 EXPORT_SYMBOL(flush_dcache_page);
 
 
 void dma_cache_wback_inv(unsigned long start, unsigned long sz)
 {
-       __dc_line_op(start, sz, OP_FLUSH_N_INV);
+       __dc_line_op_k(start, sz, OP_FLUSH_N_INV);
 }
 EXPORT_SYMBOL(dma_cache_wback_inv);
 
 void dma_cache_inv(unsigned long start, unsigned long sz)
 {
-       __dc_line_op(start, sz, OP_INV);
+       __dc_line_op_k(start, sz, OP_INV);
 }
 EXPORT_SYMBOL(dma_cache_inv);
 
 void dma_cache_wback(unsigned long start, unsigned long sz)
 {
-       __dc_line_op(start, sz, OP_FLUSH);
+       __dc_line_op_k(start, sz, OP_FLUSH);
 }
 EXPORT_SYMBOL(dma_cache_wback);
 
@@ -560,7 +610,7 @@ void __sync_icache_dcache(unsigned long paddr, unsigned long vaddr, int len)
 
        local_irq_save(flags);
        __ic_line_inv_vaddr(paddr, vaddr, len);
-       __dc_line_op(paddr, len, OP_FLUSH);
+       __dc_line_op(paddr, vaddr, len, OP_FLUSH_N_INV);
        local_irq_restore(flags);
 }
 
@@ -570,9 +620,13 @@ void __inv_icache_page(unsigned long paddr, unsigned long vaddr)
        __ic_line_inv_vaddr(paddr, vaddr, PAGE_SIZE);
 }
 
-void __flush_dcache_page(unsigned long paddr)
+/*
+ * wrapper to clearout kernel or userspace mappings of a page
+ * For kernel mappings @vaddr == @paddr
+ */
+void ___flush_dcache_page(unsigned long paddr, unsigned long vaddr)
 {
-       __dc_line_op(paddr, PAGE_SIZE, OP_FLUSH_N_INV);
+       __dc_line_op(paddr, vaddr & PAGE_MASK, PAGE_SIZE, OP_FLUSH_N_INV);
 }
 
 void flush_icache_all(void)
@@ -601,6 +655,88 @@ noinline void flush_cache_all(void)
 
 }
 
+#ifdef CONFIG_ARC_CACHE_VIPT_ALIASING
+
+void flush_cache_mm(struct mm_struct *mm)
+{
+       flush_cache_all();
+}
+
+void flush_cache_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long u_vaddr,
+                     unsigned long pfn)
+{
+       unsigned int paddr = pfn << PAGE_SHIFT;
+
+       __sync_icache_dcache(paddr, u_vaddr, PAGE_SIZE);
+}
+
+void flush_cache_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
+                      unsigned long end)
+{
+       flush_cache_all();
+}
+
+void flush_anon_page(struct vm_area_struct *vma, struct page *page,
+                    unsigned long u_vaddr)
+{
+       /* TBD: do we really need to clear the kernel mapping */
+       __flush_dcache_page(page_address(page), u_vaddr);
+       __flush_dcache_page(page_address(page), page_address(page));
+
+}
+
+#endif
+
+void copy_user_highpage(struct page *to, struct page *from,
+       unsigned long u_vaddr, struct vm_area_struct *vma)
+{
+       void *kfrom = page_address(from);
+       void *kto = page_address(to);
+       int clean_src_k_mappings = 0;
+
+       /*
+        * If SRC page was already mapped in userspace AND it's U-mapping is
+        * not congruent with K-mapping, sync former to physical page so that
+        * K-mapping in memcpy below, sees the right data
+        *
+        * Note that while @u_vaddr refers to DST page's userspace vaddr, it is
+        * equally valid for SRC page as well
+        */
+       if (page_mapped(from) && addr_not_cache_congruent(kfrom, u_vaddr)) {
+               __flush_dcache_page(kfrom, u_vaddr);
+               clean_src_k_mappings = 1;
+       }
+
+       copy_page(kto, kfrom);
+
+       /*
+        * Mark DST page K-mapping as dirty for a later finalization by
+        * update_mmu_cache(). Although the finalization could have been done
+        * here as well (given that both vaddr/paddr are available).
+        * But update_mmu_cache() already has code to do that for other
+        * non copied user pages (e.g. read faults which wire in pagecache page
+        * directly).
+        */
+       set_bit(PG_arch_1, &to->flags);
+
+       /*
+        * if SRC was already usermapped and non-congruent to kernel mapping
+        * sync the kernel mapping back to physical page
+        */
+       if (clean_src_k_mappings) {
+               __flush_dcache_page(kfrom, kfrom);
+       } else {
+               set_bit(PG_arch_1, &from->flags);
+       }
+}
+
+void clear_user_page(void *to, unsigned long u_vaddr, struct page *page)
+{
+       clear_page(to);
+       set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
+}
+
+
 /**********************************************************************
  * Explicit Cache flush request from user space via syscall
  * Needed for JITs which generate code on the fly