arch/arm/mm/flush.c

   1 /*
   2  *  linux/arch/arm/mm/flush.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1995-2002 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 #include <linux/module.h>
  11 #include <linux/mm.h>
  12 #include <linux/pagemap.h>
  13
  14 #include <asm/cacheflush.h>
  15 #include <asm/cachetype.h>
  16 #include <asm/highmem.h>
  17 #include <asm/smp_plat.h>
  18 #include <asm/system.h>
  19 #include <asm/tlbflush.h>
  20 #include <asm/smp_plat.h>
  21
  22 #include "mm.h"
  23
  24 #ifdef CONFIG_CPU_CACHE_VIPT
  25
  26 #define ALIAS_FLUSH_START       0xffff4000
  27
  28 static void flush_pfn_alias(unsigned long pfn, unsigned long vaddr)
  29 {
  30         unsigned long to = ALIAS_FLUSH_START + (CACHE_COLOUR(vaddr) << PAGE_SHIFT);
  31         const int zero = 0;
  32
  33         set_pte_ext(TOP_PTE(to), pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL), 0);
  34         flush_tlb_kernel_page(to);
  35
  36         asm(    "mcrr   p15, 0, %1, %0, c14\n"
  37         "       mcr     p15, 0, %2, c7, c10, 4"
  38             :
  39             : "r" (to), "r" (to + PAGE_SIZE - L1_CACHE_BYTES), "r" (zero)
  40             : "cc");
  41 }
  42
  43 static void flush_icache_alias(unsigned long pfn, unsigned long vaddr, unsigned long len)
  44 {
  45         unsigned long colour = CACHE_COLOUR(vaddr);
  46         unsigned long offset = vaddr & (PAGE_SIZE - 1);
  47         unsigned long to;
  48
  49         set_pte_ext(TOP_PTE(ALIAS_FLUSH_START) + colour, pfn_pte(pfn, PAGE_KERNEL), 0);
  50         to = ALIAS_FLUSH_START + (colour << PAGE_SHIFT) + offset;
  51         flush_tlb_kernel_page(to);
  52         flush_icache_range(to, to + len);
  53 }
  54
  55 void flush_cache_mm(struct mm_struct *mm)
  56 {
  57         if (cache_is_vivt()) {
  58                 vivt_flush_cache_mm(mm);
  59                 return;
  60         }
  61
  62         if (cache_is_vipt_aliasing()) {
  63                 asm(    "mcr    p15, 0, %0, c7, c14, 0\n"
  64                 "       mcr     p15, 0, %0, c7, c10, 4"
  65                     :
  66                     : "r" (0)
  67                     : "cc");
  68         }
  69 }
  70
  71 void flush_cache_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end)
  72 {
  73         if (cache_is_vivt()) {
  74                 vivt_flush_cache_range(vma, start, end);
  75                 return;
  76         }
  77
  78         if (cache_is_vipt_aliasing()) {
  79                 asm(    "mcr    p15, 0, %0, c7, c14, 0\n"
  80                 "       mcr     p15, 0, %0, c7, c10, 4"
  81                     :
  82                     : "r" (0)
  83                     : "cc");
  84         }
  85
  86         if (vma->vm_flags & VM_EXEC)
  87                 __flush_icache_all();
  88 }
  89
  90 void flush_cache_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long user_addr, unsigned long pfn)
  91 {
  92         if (cache_is_vivt()) {
  93                 vivt_flush_cache_page(vma, user_addr, pfn);
  94                 return;
  95         }
  96
  97         if (cache_is_vipt_aliasing()) {
  98                 flush_pfn_alias(pfn, user_addr);
  99                 __flush_icache_all();
 100         }
 101
 102         if (vma->vm_flags & VM_EXEC && icache_is_vivt_asid_tagged())
 103                 __flush_icache_all();
 104 }
 105 #else
 106 #define flush_pfn_alias(pfn,vaddr)              do { } while (0)
 107 #define flush_icache_alias(pfn,vaddr,len)       do { } while (0)
 108 #endif
 109
 110 static void flush_ptrace_access_other(void *args)
 111 {
 112         __flush_icache_all();
 113 }
 114
 115 static
 116 void flush_ptrace_access(struct vm_area_struct *vma, struct page *page,
 117                          unsigned long uaddr, void *kaddr, unsigned long len)
 118 {
 119         if (cache_is_vivt()) {
 120                 if (cpumask_test_cpu(smp_processor_id(), mm_cpumask(vma->vm_mm))) {
 121                         unsigned long addr = (unsigned long)kaddr;
 122                         __cpuc_coherent_kern_range(addr, addr + len);
 123                 }
 124                 return;
 125         }
 126
 127         if (cache_is_vipt_aliasing()) {
 128                 flush_pfn_alias(page_to_pfn(page), uaddr);
 129                 __flush_icache_all();
 130                 return;
 131         }
 132
 133         /* VIPT non-aliasing D-cache */
 134         if (vma->vm_flags & VM_EXEC) {
 135                 unsigned long addr = (unsigned long)kaddr;
 136                 if (icache_is_vipt_aliasing())
 137                         flush_icache_alias(page_to_pfn(page), uaddr, len);
 138                 else
 139                         __cpuc_coherent_kern_range(addr, addr + len);
 140                 if (cache_ops_need_broadcast())
 141                         smp_call_function(flush_ptrace_access_other,
 142                                           NULL, 1);
 143         }
 144 }
 145
 146 /*
 147  * Copy user data from/to a page which is mapped into a different
 148  * processes address space.  Really, we want to allow our "user
 149  * space" model to handle this.
 150  *
 151  * Note that this code needs to run on the current CPU.
 152  */
 153 void copy_to_user_page(struct vm_area_struct *vma, struct page *page,
 154                        unsigned long uaddr, void *dst, const void *src,
 155                        unsigned long len)
 156 {
 157 #ifdef CONFIG_SMP
 158         preempt_disable();
 159 #endif
 160         memcpy(dst, src, len);
 161         flush_ptrace_access(vma, page, uaddr, dst, len);
 162 #ifdef CONFIG_SMP
 163         preempt_enable();
 164 #endif
 165 }
 166
 167 void __flush_dcache_page(struct address_space *mapping, struct page *page)
 168 {
 169         /*
 170          * Writeback any data associated with the kernel mapping of this
 171          * page.  This ensures that data in the physical page is mutually
 172          * coherent with the kernels mapping.
 173          */
 174         if (!PageHighMem(page)) {
 175                 __cpuc_flush_dcache_area(page_address(page), PAGE_SIZE);
 176         } else {
 177                 void *addr = kmap_high_get(page);
 178                 if (addr) {
 179                         __cpuc_flush_dcache_area(addr, PAGE_SIZE);
 180                         kunmap_high(page);
 181                 } else if (cache_is_vipt()) {
 182                         pte_t saved_pte;
 183                         addr = kmap_high_l1_vipt(page, &saved_pte);
 184                         __cpuc_flush_dcache_area(addr, PAGE_SIZE);
 185                         kunmap_high_l1_vipt(page, saved_pte);
 186                 }
 187         }
 188
 189         /*
 190          * If this is a page cache page, and we have an aliasing VIPT cache,
 191          * we only need to do one flush - which would be at the relevant
 192          * userspace colour, which is congruent with page->index.
 193          */
 194         if (mapping && cache_is_vipt_aliasing())
 195                 flush_pfn_alias(page_to_pfn(page),
 196                                 page->index << PAGE_CACHE_SHIFT);
 197 }
 198
 199 static void __flush_dcache_aliases(struct address_space *mapping, struct page *page)
 200 {
 201         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
 202         struct vm_area_struct *mpnt;
 203         struct prio_tree_iter iter;
 204         pgoff_t pgoff;
 205
 206         /*
 207          * There are possible user space mappings of this page:
 208          * - VIVT cache: we need to also write back and invalidate all user
 209          *   data in the current VM view associated with this page.
 210          * - aliasing VIPT: we only need to find one mapping of this page.
 211          */
 212         pgoff = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - PAGE_SHIFT);
 213
 214         flush_dcache_mmap_lock(mapping);
 215         vma_prio_tree_foreach(mpnt, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
 216                 unsigned long offset;
 217
 218                 /*
 219                  * If this VMA is not in our MM, we can ignore it.
 220                  */
 221                 if (mpnt->vm_mm != mm)
 222                         continue;
 223                 if (!(mpnt->vm_flags & VM_MAYSHARE))
 224                         continue;
 225                 offset = (pgoff - mpnt->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT;
 226                 flush_cache_page(mpnt, mpnt->vm_start + offset, page_to_pfn(page));
 227         }
 228         flush_dcache_mmap_unlock(mapping);
 229 }
 230
 231 #if __LINUX_ARM_ARCH__ >= 6
 232 void __sync_icache_dcache(pte_t pteval)
 233 {
 234         unsigned long pfn;
 235         struct page *page;
 236         struct address_space *mapping;
 237
 238         if (!pte_present_user(pteval))
 239                 return;
 240         if (cache_is_vipt_nonaliasing() && !pte_exec(pteval))
 241                 /* only flush non-aliasing VIPT caches for exec mappings */
 242                 return;
 243         pfn = pte_pfn(pteval);
 244         if (!pfn_valid(pfn))
 245                 return;
 246
 247         page = pfn_to_page(pfn);
 248         if (cache_is_vipt_aliasing())
 249                 mapping = page_mapping(page);
 250         else
 251                 mapping = NULL;
 252
 253         if (!test_and_set_bit(PG_dcache_clean, &page->flags))
 254                 __flush_dcache_page(mapping, page);
 255         /* pte_exec() already checked above for non-aliasing VIPT cache */
 256         if (cache_is_vipt_nonaliasing() || pte_exec(pteval))
 257                 __flush_icache_all();
 258 }
 259 #endif
 260
 261 /*
 262  * Ensure cache coherency between kernel mapping and userspace mapping
 263  * of this page.
 264  *
 265  * We have three cases to consider:
 266  *  - VIPT non-aliasing cache: fully coherent so nothing required.
 267  *  - VIVT: fully aliasing, so we need to handle every alias in our
 268  *          current VM view.
 269  *  - VIPT aliasing: need to handle one alias in our current VM view.
 270  *
 271  * If we need to handle aliasing:
 272  *  If the page only exists in the page cache and there are no user
 273  *  space mappings, we can be lazy and remember that we may have dirty
 274  *  kernel cache lines for later.  Otherwise, we assume we have
 275  *  aliasing mappings.
 276  *
 277  * Note that we disable the lazy flush for SMP.
 278  */
 279 void flush_dcache_page(struct page *page)
 280 {
 281         struct address_space *mapping;
 282
 283         /*
 284          * The zero page is never written to, so never has any dirty
 285          * cache lines, and therefore never needs to be flushed.
 286          */
 287         if (page == ZERO_PAGE(0))
 288                 return;
 289
 290         mapping = page_mapping(page);
 291
 292         if (!cache_ops_need_broadcast() &&
 293             mapping && !mapping_mapped(mapping))
 294                 clear_bit(PG_dcache_clean, &page->flags);
 295         else {
 296                 __flush_dcache_page(mapping, page);
 297                 if (mapping && cache_is_vivt())
 298                         __flush_dcache_aliases(mapping, page);
 299                 else if (mapping)
 300                         __flush_icache_all();
 301                 set_bit(PG_dcache_clean, &page->flags);
 302         }
 303 }
 304 EXPORT_SYMBOL(flush_dcache_page);
 305
 306 /*
 307  * Flush an anonymous page so that users of get_user_pages()
 308  * can safely access the data.  The expected sequence is:
 309  *
 310  *  get_user_pages()
 311  *    -> flush_anon_page
 312  *  memcpy() to/from page
 313  *  if written to page, flush_dcache_page()
 314  */
 315 void __flush_anon_page(struct vm_area_struct *vma, struct page *page, unsigned long vmaddr)
 316 {
 317         unsigned long pfn;
 318
 319         /* VIPT non-aliasing caches need do nothing */
 320         if (cache_is_vipt_nonaliasing())
 321                 return;
 322
 323         /*
 324          * Write back and invalidate userspace mapping.
 325          */
 326         pfn = page_to_pfn(page);
 327         if (cache_is_vivt()) {
 328                 flush_cache_page(vma, vmaddr, pfn);
 329         } else {
 330                 /*
 331                  * For aliasing VIPT, we can flush an alias of the
 332                  * userspace address only.
 333                  */
 334                 flush_pfn_alias(pfn, vmaddr);
 335                 __flush_icache_all();
 336         }
 337
 338         /*
 339          * Invalidate kernel mapping.  No data should be contained
 340          * in this mapping of the page.  FIXME: this is overkill
 341          * since we actually ask for a write-back and invalidate.
 342          */
 343         __cpuc_flush_dcache_area(page_address(page), PAGE_SIZE);
 344 }