sh: SH-4A Privileged Space Mapping Buffer (PMB) support.
[safe/jmp/linux-2.6] / arch / sh / mm / pmb.c
1 /*
2  * arch/sh/mm/pmb.c
3  *
4  * Privileged Space Mapping Buffer (PMB) Support.
5  *
6  * Copyright (C) 2005 Paul Mundt
7  *
8  * P1/P2 Section mapping definitions from map32.h, which was:
9  *
10  *      Copyright 2003 (c) Lineo Solutions,Inc.
11  *
12  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
13  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
14  * for more details.
15  */
16 #include <linux/init.h>
17 #include <linux/kernel.h>
18 #include <linux/module.h>
19 #include <linux/slab.h>
20 #include <linux/bitops.h>
21 #include <linux/debugfs.h>
22 #include <linux/fs.h>
23 #include <linux/seq_file.h>
24 #include <linux/err.h>
25 #include <asm/system.h>
26 #include <asm/uaccess.h>
27 #include <asm/mmu.h>
28 #include <asm/io.h>
29
30 #define NR_PMB_ENTRIES  16
31
32 static kmem_cache_t *pmb_cache;
33 static unsigned long pmb_map;
34
35 static struct pmb_entry pmb_init_map[] = {
36         /* vpn         ppn         flags (ub/sz/c/wt) */
37
38         /* P1 Section Mappings */
39         { 0x80000000, 0x00000000, PMB_SZ_64M  | PMB_C, },
40         { 0x84000000, 0x04000000, PMB_SZ_64M  | PMB_C, },
41         { 0x88000000, 0x08000000, PMB_SZ_128M | PMB_C, },
42         { 0x90000000, 0x10000000, PMB_SZ_64M  | PMB_C, },
43         { 0x94000000, 0x14000000, PMB_SZ_64M  | PMB_C, },
44         { 0x98000000, 0x18000000, PMB_SZ_64M  | PMB_C, },
45
46         /* P2 Section Mappings */
47         { 0xa0000000, 0x00000000, PMB_UB | PMB_SZ_64M  | PMB_WT, },
48         { 0xa4000000, 0x04000000, PMB_UB | PMB_SZ_64M  | PMB_WT, },
49         { 0xa8000000, 0x08000000, PMB_UB | PMB_SZ_128M | PMB_WT, },
50         { 0xb0000000, 0x10000000, PMB_UB | PMB_SZ_64M  | PMB_WT, },
51         { 0xb4000000, 0x14000000, PMB_UB | PMB_SZ_64M  | PMB_WT, },
52         { 0xb8000000, 0x18000000, PMB_UB | PMB_SZ_64M  | PMB_WT, },
53 };
54
55 static inline unsigned long mk_pmb_entry(unsigned int entry)
56 {
57         return (entry & PMB_E_MASK) << PMB_E_SHIFT;
58 }
59
60 static inline unsigned long mk_pmb_addr(unsigned int entry)
61 {
62         return mk_pmb_entry(entry) | PMB_ADDR;
63 }
64
65 static inline unsigned long mk_pmb_data(unsigned int entry)
66 {
67         return mk_pmb_entry(entry) | PMB_DATA;
68 }
69
70 struct pmb_entry *pmb_alloc(unsigned long vpn, unsigned long ppn,
71                             unsigned long flags)
72 {
73         struct pmb_entry *pmbe;
74
75         pmbe = kmem_cache_alloc(pmb_cache, GFP_KERNEL);
76         if (!pmbe)
77                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
78
79         pmbe->vpn       = vpn;
80         pmbe->ppn       = ppn;
81         pmbe->flags     = flags;
82
83         return pmbe;
84 }
85
86 void pmb_free(struct pmb_entry *pmbe)
87 {
88         kmem_cache_free(pmb_cache, pmbe);
89 }
90
91 /*
92  * Must be in P2 for __set_pmb_entry()
93  */
94 int __set_pmb_entry(unsigned long vpn, unsigned long ppn,
95                     unsigned long flags, int *entry)
96 {
97         unsigned int pos = *entry;
98
99         if (unlikely(pos == PMB_NO_ENTRY))
100                 pos = find_first_zero_bit(&pmb_map, NR_PMB_ENTRIES);
101
102 repeat:
103         if (unlikely(pos > NR_PMB_ENTRIES))
104                 return -ENOSPC;
105
106         if (test_and_set_bit(pos, &pmb_map)) {
107                 pos = find_first_zero_bit(&pmb_map, NR_PMB_ENTRIES);
108                 goto repeat;
109         }
110
111         ctrl_outl(vpn | PMB_V, mk_pmb_addr(pos));
112
113 #ifdef CONFIG_SH_WRITETHROUGH
114         /*
115          * When we are in 32-bit address extended mode, CCR.CB becomes
116          * invalid, so care must be taken to manually adjust cacheable
117          * translations.
118          */
119         if (likely(flags & PMB_C))
120                 flags |= PMB_WT;
121 #endif
122
123         ctrl_outl(ppn | flags | PMB_V, mk_pmb_data(pos));
124
125         *entry = pos;
126
127         return 0;
128 }
129
130 void set_pmb_entry(struct pmb_entry *pmbe)
131 {
132         jump_to_P2();
133         __set_pmb_entry(pmbe->vpn, pmbe->ppn, pmbe->flags, &pmbe->entry);
134         back_to_P1();
135 }
136
137 void clear_pmb_entry(struct pmb_entry *pmbe)
138 {
139         unsigned int entry = pmbe->entry;
140         unsigned long addr;
141
142         /*
143          * Don't allow clearing of wired init entries, P1 or P2 access
144          * without a corresponding mapping in the PMB will lead to reset
145          * by the TLB.
146          */
147         if (unlikely(entry < ARRAY_SIZE(pmb_init_map) ||
148                      entry >= NR_PMB_ENTRIES))
149                 return;
150
151         jump_to_P2();
152
153         /* Clear V-bit */
154         addr = mk_pmb_addr(entry);
155         ctrl_outl(ctrl_inl(addr) & ~PMB_V, addr);
156
157         addr = mk_pmb_data(entry);
158         ctrl_outl(ctrl_inl(addr) & ~PMB_V, addr);
159
160         back_to_P1();
161
162         clear_bit(entry, &pmb_map);
163 }
164
165 static void pmb_cache_ctor(void *pmb, kmem_cache_t *cachep, unsigned long flags)
166 {
167         memset(pmb, 0, sizeof(struct pmb_entry));
168
169         ((struct pmb_entry *)pmb)->entry = PMB_NO_ENTRY;
170 }
171
172 static int __init pmb_init(void)
173 {
174         unsigned int nr_entries = ARRAY_SIZE(pmb_init_map);
175         unsigned int entry;
176
177         BUG_ON(unlikely(nr_entries >= NR_PMB_ENTRIES));
178
179         pmb_cache = kmem_cache_create("pmb", sizeof(struct pmb_entry),
180                                       0, 0, pmb_cache_ctor, NULL);
181         BUG_ON(!pmb_cache);
182
183         jump_to_P2();
184
185         /*
186          * Ordering is important, P2 must be mapped in the PMB before we
187          * can set PMB.SE, and P1 must be mapped before we jump back to
188          * P1 space.
189          */
190         for (entry = 0; entry < nr_entries; entry++) {
191                 struct pmb_entry *pmbe = pmb_init_map + entry;
192
193                 __set_pmb_entry(pmbe->vpn, pmbe->ppn, pmbe->flags, &entry);
194         }
195
196         ctrl_outl(0, PMB_IRMCR);
197
198         /* PMB.SE and UB[7] */
199         ctrl_outl((1 << 31) | (1 << 7), PMB_PASCR);
200
201         back_to_P1();
202
203         return 0;
204 }
205
206 arch_initcall(pmb_init);
207
208 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
209 static int pmb_seq_show(struct seq_file *file, void *iter)
210 {
211         int i;
212
213         seq_printf(file, "V: Valid, C: Cacheable, WT: Write-Through\n"
214                          "CB: Copy-Back, B: Buffered, UB: Unbuffered\n");
215         seq_printf(file, "ety   vpn  ppn  size   flags\n");
216
217         for (i = 0; i < NR_PMB_ENTRIES; i++) {
218                 unsigned long addr, data;
219                 unsigned int size;
220                 char *sz_str = NULL;
221
222                 addr = ctrl_inl(mk_pmb_addr(i));
223                 data = ctrl_inl(mk_pmb_data(i));
224
225                 size = data & PMB_SZ_MASK;
226                 sz_str = (size == PMB_SZ_16M)  ? " 16MB":
227                          (size == PMB_SZ_64M)  ? " 64MB":
228                          (size == PMB_SZ_128M) ? "128MB":
229                                                  "512MB";
230
231                 /* 02: V 0x88 0x08 128MB C CB  B */
232                 seq_printf(file, "%02d: %c 0x%02lx 0x%02lx %s %c %s %s\n",
233                            i, ((addr & PMB_V) && (data & PMB_V)) ? 'V' : ' ',
234                            (addr >> 24) & 0xff, (data >> 24) & 0xff,
235                            sz_str, (data & PMB_C) ? 'C' : ' ',
236                            (data & PMB_WT) ? "WT" : "CB",
237                            (data & PMB_UB) ? "UB" : " B");
238         }
239
240         return 0;
241 }
242
243 static int pmb_debugfs_open(struct inode *inode, struct file *file)
244 {
245         return single_open(file, pmb_seq_show, NULL);
246 }
247
248 static struct file_operations pmb_debugfs_fops = {
249         .owner          = THIS_MODULE,
250         .open           = pmb_debugfs_open,
251         .read           = seq_read,
252         .llseek         = seq_lseek,
253         .release        = seq_release,
254 };
255
256 static int __init pmb_debugfs_init(void)
257 {
258         struct dentry *dentry;
259
260         dentry = debugfs_create_file("pmb", S_IFREG | S_IRUGO,
261                                      NULL, NULL, &pmb_debugfs_fops);
262         if (IS_ERR(dentry))
263                 return PTR_ERR(dentry);
264
265         return 0;
266 }
267
268 postcore_initcall(pmb_debugfs_init);
269 #endif