arch/arm/cpu/armv8/cache_v8.c

   1 /*
   2  * (C) Copyright 2013
   3  * David Feng <fenghua@phytium.com.cn>
   4  *
   5  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
   6  */
   7
   8 #include <common.h>
   9 #include <asm/system.h>
  10 #include <asm/armv8/mmu.h>
  11
  12 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  13
  14 #ifndef CONFIG_SYS_DCACHE_OFF
  15 void set_pgtable_section(u64 *page_table, u64 index, u64 section,
  16                          u64 memory_type)
  17 {
  18         u64 value;
  19
  20         value = section | PMD_TYPE_SECT | PMD_SECT_AF;
  21         value |= PMD_ATTRINDX(memory_type);
  22         page_table[index] = value;
  23 }
  24
  25 /* to activate the MMU we need to set up virtual memory */
  26 static void mmu_setup(void)
  27 {
  28         int i, j, el;
  29         bd_t *bd = gd->bd;
  30         u64 *page_table = (u64 *)gd->arch.tlb_addr;
  31
  32         /* Setup an identity-mapping for all spaces */
  33         for (i = 0; i < (PGTABLE_SIZE >> 3); i++) {
  34                 set_pgtable_section(page_table, i, i << SECTION_SHIFT,
  35                                     MT_DEVICE_NGNRNE);
  36         }
  37
  38         /* Setup an identity-mapping for all RAM space */
  39         for (i = 0; i < CONFIG_NR_DRAM_BANKS; i++) {
  40                 ulong start = bd->bi_dram[i].start;
  41                 ulong end = bd->bi_dram[i].start + bd->bi_dram[i].size;
  42                 for (j = start >> SECTION_SHIFT;
  43                      j < end >> SECTION_SHIFT; j++) {
  44                         set_pgtable_section(page_table, j, j << SECTION_SHIFT,
  45                                             MT_NORMAL);
  46                 }
  47         }
  48
  49         /* load TTBR0 */
  50         el = current_el();
  51         if (el == 1) {
  52                 set_ttbr_tcr_mair(el, gd->arch.tlb_addr,
  53                                   TCR_FLAGS | TCR_EL1_IPS_BITS,
  54                                   MEMORY_ATTRIBUTES);
  55         } else if (el == 2) {
  56                 set_ttbr_tcr_mair(el, gd->arch.tlb_addr,
  57                                   TCR_FLAGS | TCR_EL2_IPS_BITS,
  58                                   MEMORY_ATTRIBUTES);
  59         } else {
  60                 set_ttbr_tcr_mair(el, gd->arch.tlb_addr,
  61                                   TCR_FLAGS | TCR_EL3_IPS_BITS,
  62                                   MEMORY_ATTRIBUTES);
  63         }
  64         /* enable the mmu */
  65         set_sctlr(get_sctlr() | CR_M);
  66 }
  67
  68 /*
  69  * Performs a invalidation of the entire data cache at all levels
  70  */
  71 void invalidate_dcache_all(void)
  72 {
  73         __asm_invalidate_dcache_all();
  74 }
  75
  76 /*
  77  * Performs a clean & invalidation of the entire data cache at all levels.
  78  * This function needs to be inline to avoid using stack.
  79  * __asm_flush_l3_cache return status of timeout
  80  */
  81 inline void flush_dcache_all(void)
  82 {
  83         int ret;
  84
  85         __asm_flush_dcache_all();
  86         ret = __asm_flush_l3_cache();
  87         if (ret)
  88                 debug("flushing dcache returns 0x%x\n", ret);
  89         else
  90                 debug("flushing dcache successfully.\n");
  91 }
  92
  93 /*
  94  * Invalidates range in all levels of D-cache/unified cache
  95  */
  96 void invalidate_dcache_range(unsigned long start, unsigned long stop)
  97 {
  98         __asm_flush_dcache_range(start, stop);
  99 }
 100
 101 /*
 102  * Flush range(clean & invalidate) from all levels of D-cache/unified cache
 103  */
 104 void flush_dcache_range(unsigned long start, unsigned long stop)
 105 {
 106         __asm_flush_dcache_range(start, stop);
 107 }
 108
 109 void dcache_enable(void)
 110 {
 111         /* The data cache is not active unless the mmu is enabled */
 112         if (!(get_sctlr() & CR_M)) {
 113                 invalidate_dcache_all();
 114                 __asm_invalidate_tlb_all();
 115                 mmu_setup();
 116         }
 117
 118         set_sctlr(get_sctlr() | CR_C);
 119 }
 120
 121 void dcache_disable(void)
 122 {
 123         uint32_t sctlr;
 124
 125         sctlr = get_sctlr();
 126
 127         /* if cache isn't enabled no need to disable */
 128         if (!(sctlr & CR_C))
 129                 return;
 130
 131         set_sctlr(sctlr & ~(CR_C|CR_M));
 132
 133         flush_dcache_all();
 134         __asm_invalidate_tlb_all();
 135 }
 136
 137 int dcache_status(void)
 138 {
 139         return (get_sctlr() & CR_C) != 0;
 140 }
 141
 142 #else   /* CONFIG_SYS_DCACHE_OFF */
 143
 144 void invalidate_dcache_all(void)
 145 {
 146 }
 147
 148 void flush_dcache_all(void)
 149 {
 150 }
 151
 152 void invalidate_dcache_range(unsigned long start, unsigned long stop)
 153 {
 154 }
 155
 156 void flush_dcache_range(unsigned long start, unsigned long stop)
 157 {
 158 }
 159
 160 void dcache_enable(void)
 161 {
 162 }
 163
 164 void dcache_disable(void)
 165 {
 166 }
 167
 168 int dcache_status(void)
 169 {
 170         return 0;
 171 }
 172
 173 #endif  /* CONFIG_SYS_DCACHE_OFF */
 174
 175 #ifndef CONFIG_SYS_ICACHE_OFF
 176
 177 void icache_enable(void)
 178 {
 179         __asm_invalidate_icache_all();
 180         set_sctlr(get_sctlr() | CR_I);
 181 }
 182
 183 void icache_disable(void)
 184 {
 185         set_sctlr(get_sctlr() & ~CR_I);
 186 }
 187
 188 int icache_status(void)
 189 {
 190         return (get_sctlr() & CR_I) != 0;
 191 }
 192
 193 void invalidate_icache_all(void)
 194 {
 195         __asm_invalidate_icache_all();
 196 }
 197
 198 #else   /* CONFIG_SYS_ICACHE_OFF */
 199
 200 void icache_enable(void)
 201 {
 202 }
 203
 204 void icache_disable(void)
 205 {
 206 }
 207
 208 int icache_status(void)
 209 {
 210         return 0;
 211 }
 212
 213 void invalidate_icache_all(void)
 214 {
 215 }
 216
 217 #endif  /* CONFIG_SYS_ICACHE_OFF */
 218
 219 /*
 220  * Enable dCache & iCache, whether cache is actually enabled
 221  * depend on CONFIG_SYS_DCACHE_OFF and CONFIG_SYS_ICACHE_OFF
 222  */
 223 void __weak enable_caches(void)
 224 {
 225         icache_enable();
 226         dcache_enable();
 227 }
 228
 229 /*
 230  * Flush range from all levels of d-cache/unified-cache
 231  */
 232 void flush_cache(unsigned long start, unsigned long size)
 233 {
 234         flush_dcache_range(start, start + size);
 235 }