post/cpu/ppc4xx/cache_4xx.S

   1 /*
   2  * (C) Copyright 2007
   3  * Wolfgang Denk, DENX Software Engineering, wd@denx.de.
   4  *
   5  * Author: Igor Lisitsin <igor@emcraft.com>
   6  *
   7  * See file CREDITS for list of people who contributed to this
   8  * project.
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
  12  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
  13  * the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18  * GNU General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  21  * along with this program; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
  23  * MA 02111-1307 USA
  24  */
  25
  26 #include <config.h>
  27
  28 #ifdef CONFIG_POST
  29
  30 #include <post.h>
  31 #include <ppc_asm.tmpl>
  32 #include <ppc_defs.h>
  33 #include <asm/cache.h>
  34 #include <asm/mmu.h>
  35
  36 #if CONFIG_POST & CFG_POST_CACHE
  37
  38         .text
  39
  40         /*
  41          * All 44x variants deal with cache management differently
  42          * because they have the address translation always enabled.
  43          * The 40x ppc's don't use address translation in U-Boot at all,
  44          * so we have to distinguish here between 40x and 44x.
  45          */
  46 #ifdef CONFIG_440
  47 /* void cache_post_disable (int tlb)
  48  */
  49 cache_post_disable:
  50         tlbre   r0, r3, 0x0002
  51         ori     r0, r0, TLB_WORD2_I_ENABLE@l
  52         tlbwe   r0, r3, 0x0002
  53         sync
  54         isync
  55         blr
  56
  57 /* void cache_post_wt (int tlb)
  58  */
  59 cache_post_wt:
  60         tlbre   r0, r3, 0x0002
  61         ori     r0, r0, TLB_WORD2_W_ENABLE@l
  62         andi.   r0, r0, ~TLB_WORD2_I_ENABLE@l
  63         tlbwe   r0, r3, 0x0002
  64         sync
  65         isync
  66         blr
  67
  68 /* void cache_post_wb (int tlb)
  69  */
  70 cache_post_wb:
  71         tlbre   r0, r3, 0x0002
  72         andi.   r0, r0, ~TLB_WORD2_W_ENABLE@l
  73         andi.   r0, r0, ~TLB_WORD2_I_ENABLE@l
  74         tlbwe   r0, r3, 0x0002
  75         sync
  76         isync
  77         blr
  78 #else
  79 /* void cache_post_disable (int tlb)
  80  */
  81 cache_post_disable:
  82         lis     r0, 0x0000
  83         ori     r0, r0, 0x0000
  84         mtdccr  r0
  85         sync
  86         isync
  87         blr
  88
  89 /* void cache_post_wt (int tlb)
  90  */
  91 cache_post_wt:
  92         lis     r0, 0x8000
  93         ori     r0, r0, 0x0000
  94         mtdccr  r0
  95         lis     r0, 0x8000
  96         ori     r0, r0, 0x0000
  97         mtdcwr  r0
  98         sync
  99         isync
 100         blr
 101
 102 /* void cache_post_wb (int tlb)
 103  */
 104 cache_post_wb:
 105         lis     r0, 0x8000
 106         ori     r0, r0, 0x0000
 107         mtdccr  r0
 108         lis     r0, 0x0000
 109         ori     r0, r0, 0x0000
 110         mtdcwr  r0
 111         sync
 112         isync
 113         blr
 114 #endif
 115
 116 /* void cache_post_dinvalidate (void *p, int size)
 117  */
 118 cache_post_dinvalidate:
 119         dcbi    r0, r3
 120         addi    r3, r3, CFG_CACHELINE_SIZE
 121         subic.  r4, r4, CFG_CACHELINE_SIZE
 122         bgt     cache_post_dinvalidate
 123         sync
 124         blr
 125
 126 /* void cache_post_dstore (void *p, int size)
 127  */
 128 cache_post_dstore:
 129         dcbst   r0, r3
 130         addi    r3, r3, CFG_CACHELINE_SIZE
 131         subic.  r4, r4, CFG_CACHELINE_SIZE
 132         bgt     cache_post_dstore
 133         sync
 134         blr
 135
 136 /* void cache_post_dtouch (void *p, int size)
 137  */
 138 cache_post_dtouch:
 139         dcbt    r0, r3
 140         addi    r3, r3, CFG_CACHELINE_SIZE
 141         subic.  r4, r4, CFG_CACHELINE_SIZE
 142         bgt     cache_post_dtouch
 143         sync
 144         blr
 145
 146 /* void cache_post_iinvalidate (void)
 147  */
 148 cache_post_iinvalidate:
 149         iccci   r0, r0
 150         sync
 151         blr
 152
 153 /* void cache_post_memset (void *p, int val, int size)
 154  */
 155 cache_post_memset:
 156         mtctr   r5
 157 1:
 158         stb     r4, 0(r3)
 159         addi    r3, r3, 1
 160         bdnz    1b
 161         blr
 162
 163 /* int cache_post_check (void *p, int size)
 164  */
 165 cache_post_check:
 166         mtctr   r4
 167 1:
 168         lbz     r0, 0(r3)
 169         addi    r3, r3, 1
 170         cmpwi   r0, 0xff
 171         bne     2f
 172         bdnz    1b
 173         li      r3, 0
 174         blr
 175 2:
 176         li      r3, -1
 177         blr
 178
 179 #define CACHE_POST_DISABLE()            \
 180         mr      r3, r10;                \
 181         bl      cache_post_disable
 182
 183 #define CACHE_POST_WT()                 \
 184         mr      r3, r10;                \
 185         bl      cache_post_wt
 186
 187 #define CACHE_POST_WB()                 \
 188         mr      r3, r10;                \
 189         bl      cache_post_wb
 190
 191 #define CACHE_POST_DINVALIDATE()        \
 192         mr      r3, r11;                \
 193         mr      r4, r12;                \
 194         bl      cache_post_dinvalidate
 195
 196 #define CACHE_POST_DFLUSH()             \
 197         mr      r3, r11;                \
 198         mr      r4, r12;                \
 199         bl      cache_post_dflush
 200
 201 #define CACHE_POST_DSTORE()             \
 202         mr      r3, r11;                \
 203         mr      r4, r12;                \
 204         bl      cache_post_dstore
 205
 206 #define CACHE_POST_DTOUCH()             \
 207         mr      r3, r11;                \
 208         mr      r4, r12;                \
 209         bl      cache_post_dtouch
 210
 211 #define CACHE_POST_IINVALIDATE()        \
 212         bl      cache_post_iinvalidate
 213
 214 #define CACHE_POST_MEMSET(val)          \
 215         mr      r3, r11;                \
 216         li      r4, val;                \
 217         mr      r5, r12;                \
 218         bl      cache_post_memset
 219
 220 #define CACHE_POST_CHECK()              \
 221         mr      r3, r11;                \
 222         mr      r4, r12;                \
 223         bl      cache_post_check;       \
 224         mr      r13, r3
 225
 226 /*
 227  * Write and read 0xff pattern with caching enabled.
 228  */
 229         .global cache_post_test1
 230 cache_post_test1:
 231         mflr    r9
 232         mr      r10, r3         /* tlb          */
 233         mr      r11, r4         /* p            */
 234         mr      r12, r5         /* size         */
 235
 236         CACHE_POST_WB()
 237         CACHE_POST_DINVALIDATE()
 238
 239         /* Write the negative pattern to the test area */
 240         CACHE_POST_MEMSET(0xff)
 241
 242         /* Read the test area */
 243         CACHE_POST_CHECK()
 244
 245         CACHE_POST_DINVALIDATE()
 246         CACHE_POST_DISABLE()
 247
 248         mr      r3, r13
 249         mtlr    r9
 250         blr
 251
 252 /*
 253  * Write zeroes with caching enabled.
 254  * Write 0xff pattern with caching disabled.
 255  * Read 0xff pattern with caching enabled.
 256  */
 257         .global cache_post_test2
 258 cache_post_test2:
 259         mflr    r9
 260         mr      r10, r3         /* tlb          */
 261         mr      r11, r4         /* p            */
 262         mr      r12, r5         /* size         */
 263
 264         CACHE_POST_WB()
 265         CACHE_POST_DINVALIDATE()
 266
 267         /* Write the zero pattern to the test area */
 268         CACHE_POST_MEMSET(0)
 269
 270         CACHE_POST_DINVALIDATE()
 271         CACHE_POST_DISABLE()
 272
 273         /* Write the negative pattern to the test area */
 274         CACHE_POST_MEMSET(0xff)
 275
 276         CACHE_POST_WB()
 277
 278         /* Read the test area */
 279         CACHE_POST_CHECK()
 280
 281         CACHE_POST_DINVALIDATE()
 282         CACHE_POST_DISABLE()
 283
 284         mr      r3, r13
 285         mtlr    r9
 286         blr
 287
 288 /*
 289  * Write-through mode test.
 290  * Write zeroes, store the cache, write 0xff pattern.
 291  * Invalidate the cache.
 292  * Check that 0xff pattern is read.
 293  */
 294         .global cache_post_test3
 295 cache_post_test3:
 296         mflr    r9
 297         mr      r10, r3         /* tlb          */
 298         mr      r11, r4         /* p            */
 299         mr      r12, r5         /* size         */
 300
 301         CACHE_POST_WT()
 302         CACHE_POST_DINVALIDATE()
 303
 304         /* Cache the test area */
 305         CACHE_POST_DTOUCH()
 306
 307         /* Write the zero pattern to the test area */
 308         CACHE_POST_MEMSET(0)
 309
 310         CACHE_POST_DSTORE()
 311
 312         /* Write the negative pattern to the test area */
 313         CACHE_POST_MEMSET(0xff)
 314
 315         CACHE_POST_DINVALIDATE()
 316         CACHE_POST_DISABLE()
 317
 318         /* Read the test area */
 319         CACHE_POST_CHECK()
 320
 321         mr      r3, r13
 322         mtlr    r9
 323         blr
 324
 325 /*
 326  * Write-back mode test.
 327  * Write 0xff pattern, store the cache, write zeroes.
 328  * Invalidate the cache.
 329  * Check that 0xff pattern is read.
 330  */
 331         .global cache_post_test4
 332 cache_post_test4:
 333         mflr    r9
 334         mr      r10, r3         /* tlb          */
 335         mr      r11, r4         /* p            */
 336         mr      r12, r5         /* size         */
 337
 338         CACHE_POST_WB()
 339         CACHE_POST_DINVALIDATE()
 340
 341         /* Cache the test area */
 342         CACHE_POST_DTOUCH()
 343
 344         /* Write the negative pattern to the test area */
 345         CACHE_POST_MEMSET(0xff)
 346
 347         CACHE_POST_DSTORE()
 348
 349         /* Write the zero pattern to the test area */
 350         CACHE_POST_MEMSET(0)
 351
 352         CACHE_POST_DINVALIDATE()
 353         CACHE_POST_DISABLE()
 354
 355         /* Read the test area */
 356         CACHE_POST_CHECK()
 357
 358         mr      r3, r13
 359         mtlr    r9
 360         blr
 361
 362 /*
 363  * Load the test instructions into the instruction cache.
 364  * Replace the test instructions.
 365  * Check that the original instructions are executed.
 366  */
 367         .global cache_post_test5
 368 cache_post_test5:
 369         mflr    r9
 370         mr      r10, r3         /* tlb          */
 371         mr      r11, r4         /* p            */
 372         mr      r12, r5         /* size         */
 373
 374         CACHE_POST_WT()
 375         CACHE_POST_IINVALIDATE()
 376
 377         /* Compute r13 = cache_post_test_inst */
 378         bl      cache_post_test5_reloc
 379 cache_post_test5_reloc:
 380         mflr    r13
 381         lis     r0, (cache_post_test_inst - cache_post_test5_reloc)@h
 382         ori     r0, r0, (cache_post_test_inst - cache_post_test5_reloc)@l
 383         add     r13, r13, r0
 384
 385         /* Copy the test instructions to the test area */
 386         lwz     r0, 0(r13)
 387         stw     r0, 0(r11)
 388         lwz     r0, 8(r13)
 389         stw     r0, 4(r11)
 390         sync
 391
 392         /* Invalidate the cache line */
 393         icbi    r0, r11
 394         sync
 395         isync
 396
 397         /* Execute the test instructions */
 398         mtlr    r11
 399         blrl
 400
 401         /* Replace the test instruction */
 402         lwz     r0, 4(r13)
 403         stw     r0, 0(r11)
 404         sync
 405
 406         /* Do not invalidate the cache line */
 407         isync
 408
 409         /* Execute the test instructions */
 410         mtlr    r11
 411         blrl
 412         mr      r13, r3
 413
 414         CACHE_POST_IINVALIDATE()
 415         CACHE_POST_DINVALIDATE()
 416         CACHE_POST_DISABLE()
 417
 418         mr      r3, r13
 419         mtlr    r9
 420         blr
 421
 422 /*
 423  * Load the test instructions into the instruction cache.
 424  * Replace the test instructions and invalidate the cache.
 425  * Check that the replaced instructions are executed.
 426  */
 427         .global cache_post_test6
 428 cache_post_test6:
 429         mflr    r9
 430         mr      r10, r3         /* tlb          */
 431         mr      r11, r4         /* p            */
 432         mr      r12, r5         /* size         */
 433
 434         CACHE_POST_WT()
 435         CACHE_POST_IINVALIDATE()
 436
 437         /* Compute r13 = cache_post_test_inst */
 438         bl      cache_post_test6_reloc
 439 cache_post_test6_reloc:
 440         mflr    r13
 441         lis     r0, (cache_post_test_inst - cache_post_test6_reloc)@h
 442         ori     r0, r0, (cache_post_test_inst - cache_post_test6_reloc)@l
 443         add     r13, r13, r0
 444
 445         /* Copy the test instructions to the test area */
 446         lwz     r0, 4(r13)
 447         stw     r0, 0(r11)
 448         lwz     r0, 8(r13)
 449         stw     r0, 4(r11)
 450         sync
 451
 452         /* Invalidate the cache line */
 453         icbi    r0, r11
 454         sync
 455         isync
 456
 457         /* Execute the test instructions */
 458         mtlr    r11
 459         blrl
 460
 461         /* Replace the test instruction */
 462         lwz     r0, 0(r13)
 463         stw     r0, 0(r11)
 464         sync
 465
 466         /* Invalidate the cache line */
 467         icbi    r0, r11
 468         sync
 469         isync
 470
 471         /* Execute the test instructions */
 472         mtlr    r11
 473         blrl
 474         mr      r13, r3
 475
 476         CACHE_POST_IINVALIDATE()
 477         CACHE_POST_DINVALIDATE()
 478         CACHE_POST_DISABLE()
 479
 480         mr      r3, r13
 481         mtlr    r9
 482         blr
 483
 484 /* Test instructions.
 485  */
 486 cache_post_test_inst:
 487         li      r3, 0
 488         li      r3, -1
 489         blr
 490
 491 #endif /* CONFIG_POST & CFG_POST_CACHE */
 492 #endif /* CONFIG_POST */