pl310.c revision 1.7.2.5 1 1.7.2.5 yamt /* $NetBSD: pl310.c,v 1.7.2.5 2014/05/22 11:39:32 yamt Exp $ */
2 1.7.2.2 yamt
3 1.7.2.2 yamt /*-
4 1.7.2.2 yamt * Copyright (c) 2012 The NetBSD Foundation, Inc.
5 1.7.2.2 yamt * All rights reserved.
6 1.7.2.2 yamt *
7 1.7.2.2 yamt * This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
8 1.7.2.2 yamt * by Matt Thomas
9 1.7.2.2 yamt *
10 1.7.2.2 yamt * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
11 1.7.2.2 yamt * modification, are permitted provided that the following conditions
12 1.7.2.2 yamt * are met:
13 1.7.2.2 yamt * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
14 1.7.2.2 yamt * notice, this list of conditions and the following disclaimer.
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16 1.7.2.2 yamt * notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
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18 1.7.2.2 yamt *
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25 1.7.2.2 yamt * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
26 1.7.2.2 yamt * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
27 1.7.2.2 yamt * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
28 1.7.2.2 yamt * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
29 1.7.2.2 yamt * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
30 1.7.2.2 yamt */
31 1.7.2.2 yamt
32 1.7.2.2 yamt #include <sys/cdefs.h>
33 1.7.2.5 yamt __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: pl310.c,v 1.7.2.5 2014/05/22 11:39:32 yamt Exp $");
34 1.7.2.2 yamt
35 1.7.2.2 yamt #include <sys/param.h>
36 1.7.2.2 yamt #include <sys/bus.h>
37 1.7.2.2 yamt #include <sys/cpu.h>
38 1.7.2.2 yamt #include <sys/device.h>
39 1.7.2.2 yamt #include <sys/atomic.h>
40 1.7.2.2 yamt
41 1.7.2.5 yamt #include <arm/locore.h>
42 1.7.2.5 yamt
43 1.7.2.2 yamt #include <arm/cortex/mpcore_var.h>
44 1.7.2.2 yamt #include <arm/cortex/pl310_reg.h>
45 1.7.2.2 yamt #include <arm/cortex/pl310_var.h>
46 1.7.2.2 yamt
47 1.7.2.2 yamt static int arml2cc_match(device_t, cfdata_t, void *);
48 1.7.2.2 yamt static void arml2cc_attach(device_t, device_t, void *);
49 1.7.2.2 yamt
50 1.7.2.2 yamt #define L2CC_BASE 0x2000
51 1.7.2.2 yamt #define L2CC_SIZE 0x1000
52 1.7.2.2 yamt
53 1.7.2.2 yamt struct arml2cc_softc {
54 1.7.2.2 yamt device_t sc_dev;
55 1.7.2.2 yamt bus_space_tag_t sc_memt;
56 1.7.2.2 yamt bus_space_handle_t sc_memh;
57 1.7.2.2 yamt kmutex_t sc_lock;
58 1.7.2.2 yamt uint32_t sc_waymask;
59 1.7.2.2 yamt struct evcnt sc_ev_inv __aligned(8);
60 1.7.2.2 yamt struct evcnt sc_ev_wb;
61 1.7.2.2 yamt struct evcnt sc_ev_wbinv;
62 1.7.2.2 yamt bool sc_enabled;
63 1.7.2.2 yamt };
64 1.7.2.2 yamt
65 1.7.2.2 yamt __CTASSERT(offsetof(struct arml2cc_softc, sc_ev_inv.ev_count) % 8 == 0);
66 1.7.2.2 yamt __CTASSERT(offsetof(struct arml2cc_softc, sc_ev_wb.ev_count) % 8 == 0);
67 1.7.2.2 yamt __CTASSERT(offsetof(struct arml2cc_softc, sc_ev_wbinv.ev_count) % 8 == 0);
68 1.7.2.2 yamt
69 1.7.2.2 yamt CFATTACH_DECL_NEW(arml2cc, sizeof(struct arml2cc_softc),
70 1.7.2.2 yamt arml2cc_match, arml2cc_attach, NULL, NULL);
71 1.7.2.2 yamt
72 1.7.2.3 yamt static inline void arml2cc_disable(struct arml2cc_softc *);
73 1.7.2.3 yamt static inline void arml2cc_enable(struct arml2cc_softc *);
74 1.7.2.2 yamt static void arml2cc_sdcache_wb_range(vaddr_t, paddr_t, psize_t);
75 1.7.2.2 yamt static void arml2cc_sdcache_inv_range(vaddr_t, paddr_t, psize_t);
76 1.7.2.2 yamt static void arml2cc_sdcache_wbinv_range(vaddr_t, paddr_t, psize_t);
77 1.7.2.2 yamt
78 1.7.2.2 yamt static struct arml2cc_softc *arml2cc_sc;
79 1.7.2.2 yamt
80 1.7.2.2 yamt static inline uint32_t
81 1.7.2.2 yamt arml2cc_read_4(struct arml2cc_softc *sc, bus_size_t o)
82 1.7.2.2 yamt {
83 1.7.2.2 yamt return bus_space_read_4(sc->sc_memt, sc->sc_memh, o);
84 1.7.2.2 yamt }
85 1.7.2.2 yamt
86 1.7.2.2 yamt static inline void
87 1.7.2.2 yamt arml2cc_write_4(struct arml2cc_softc *sc, bus_size_t o, uint32_t v)
88 1.7.2.2 yamt {
89 1.7.2.2 yamt bus_space_write_4(sc->sc_memt, sc->sc_memh, o, v);
90 1.7.2.2 yamt }
91 1.7.2.2 yamt
92 1.7.2.2 yamt
93 1.7.2.2 yamt /* ARGSUSED */
94 1.7.2.2 yamt static int
95 1.7.2.2 yamt arml2cc_match(device_t parent, cfdata_t cf, void *aux)
96 1.7.2.2 yamt {
97 1.7.2.2 yamt struct mpcore_attach_args * const mpcaa = aux;
98 1.7.2.2 yamt
99 1.7.2.2 yamt if (arml2cc_sc)
100 1.7.2.2 yamt return 0;
101 1.7.2.2 yamt
102 1.7.2.2 yamt if (!CPU_ID_CORTEX_A9_P(curcpu()->ci_arm_cpuid))
103 1.7.2.2 yamt return 0;
104 1.7.2.2 yamt
105 1.7.2.2 yamt if (strcmp(mpcaa->mpcaa_name, cf->cf_name) != 0)
106 1.7.2.2 yamt return 0;
107 1.7.2.2 yamt
108 1.7.2.2 yamt /*
109 1.7.2.2 yamt * This isn't present on UP A9s (since CBAR isn't present).
110 1.7.2.2 yamt */
111 1.7.2.2 yamt uint32_t mpidr = armreg_mpidr_read();
112 1.7.2.2 yamt if (mpidr == 0 || (mpidr & MPIDR_U))
113 1.7.2.2 yamt return 0;
114 1.7.2.2 yamt
115 1.7.2.2 yamt return 1;
116 1.7.2.2 yamt }
117 1.7.2.2 yamt
118 1.7.2.2 yamt static const struct {
119 1.7.2.2 yamt uint8_t rev;
120 1.7.2.2 yamt uint8_t str[7];
121 1.7.2.2 yamt } pl310_revs[] = {
122 1.7.2.2 yamt { 0, " r0p0" },
123 1.7.2.2 yamt { 2, " r1p0" },
124 1.7.2.2 yamt { 4, " r2p0" },
125 1.7.2.2 yamt { 5, " r3p0" },
126 1.7.2.2 yamt { 6, " r3p1" },
127 1.7.2.5 yamt { 7, " r3p1a" },
128 1.7.2.2 yamt { 8, " r3p2" },
129 1.7.2.2 yamt { 9, " r3p3" },
130 1.7.2.2 yamt };
131 1.7.2.2 yamt
132 1.7.2.2 yamt static void
133 1.7.2.2 yamt arml2cc_attach(device_t parent, device_t self, void *aux)
134 1.7.2.2 yamt {
135 1.7.2.2 yamt struct arml2cc_softc * const sc = device_private(self);
136 1.7.2.2 yamt struct mpcore_attach_args * const mpcaa = aux;
137 1.7.2.2 yamt const char * const xname = device_xname(self);
138 1.7.2.5 yamt prop_dictionary_t dict = device_properties(self);
139 1.7.2.5 yamt uint32_t off;
140 1.7.2.5 yamt
141 1.7.2.5 yamt if (!prop_dictionary_get_uint32(dict, "offset", &off)) {
142 1.7.2.5 yamt off = L2CC_BASE;
143 1.7.2.5 yamt }
144 1.7.2.2 yamt
145 1.7.2.2 yamt arml2cc_sc = sc;
146 1.7.2.2 yamt sc->sc_dev = self;
147 1.7.2.2 yamt sc->sc_memt = mpcaa->mpcaa_memt;
148 1.7.2.2 yamt sc->sc_waymask = __BIT(arm_scache.dcache_ways) - 1;
149 1.7.2.2 yamt
150 1.7.2.2 yamt evcnt_attach_dynamic(&sc->sc_ev_inv, EVCNT_TYPE_MISC, NULL,
151 1.7.2.2 yamt xname, "L2 inv requests");
152 1.7.2.2 yamt evcnt_attach_dynamic(&sc->sc_ev_wb, EVCNT_TYPE_MISC, NULL,
153 1.7.2.2 yamt xname, "L2 wb requests");
154 1.7.2.2 yamt evcnt_attach_dynamic(&sc->sc_ev_wbinv, EVCNT_TYPE_MISC, NULL,
155 1.7.2.2 yamt xname, "L2 wbinv requests");
156 1.7.2.2 yamt
157 1.7.2.2 yamt mutex_init(&sc->sc_lock, MUTEX_DEFAULT, IPL_HIGH);
158 1.7.2.2 yamt
159 1.7.2.2 yamt bus_space_subregion(sc->sc_memt, mpcaa->mpcaa_memh,
160 1.7.2.5 yamt off, L2CC_SIZE, &sc->sc_memh);
161 1.7.2.2 yamt
162 1.7.2.2 yamt uint32_t id = arml2cc_read_4(sc, L2C_CACHE_ID);
163 1.7.2.2 yamt u_int rev = __SHIFTOUT(id, CACHE_ID_REV);
164 1.7.2.2 yamt
165 1.7.2.2 yamt const char *revstr = "";
166 1.7.2.2 yamt for (size_t i = 0; i < __arraycount(pl310_revs); i++) {
167 1.7.2.2 yamt if (rev == pl310_revs[i].rev) {
168 1.7.2.2 yamt revstr = pl310_revs[i].str;
169 1.7.2.2 yamt break;
170 1.7.2.2 yamt }
171 1.7.2.2 yamt }
172 1.7.2.2 yamt
173 1.7.2.2 yamt const bool enabled_p = arml2cc_read_4(sc, L2C_CTL) != 0;
174 1.7.2.2 yamt
175 1.7.2.2 yamt aprint_naive("\n");
176 1.7.2.2 yamt aprint_normal(": ARM PL310%s L2 Cache Controller%s\n",
177 1.7.2.2 yamt revstr, enabled_p ? "" : " (disabled)");
178 1.7.2.2 yamt
179 1.7.2.2 yamt if (enabled_p) {
180 1.7.2.2 yamt if (device_cfdata(self)->cf_flags & 1) {
181 1.7.2.2 yamt arml2cc_disable(sc);
182 1.7.2.2 yamt aprint_normal_dev(self, "cache %s\n",
183 1.7.2.2 yamt arml2cc_read_4(sc, L2C_CTL) ? "enabled" : "disabled");
184 1.7.2.2 yamt sc->sc_enabled = false;
185 1.7.2.2 yamt } else {
186 1.7.2.2 yamt cpufuncs.cf_sdcache_wb_range = arml2cc_sdcache_wb_range;
187 1.7.2.2 yamt cpufuncs.cf_sdcache_inv_range = arml2cc_sdcache_inv_range;
188 1.7.2.2 yamt cpufuncs.cf_sdcache_wbinv_range = arml2cc_sdcache_wbinv_range;
189 1.7.2.2 yamt sc->sc_enabled = true;
190 1.7.2.2 yamt }
191 1.7.2.2 yamt } else if ((device_cfdata(self)->cf_flags & 1) == 0) {
192 1.7.2.2 yamt if (!enabled_p) {
193 1.7.2.2 yamt arml2cc_enable(sc);
194 1.7.2.2 yamt aprint_normal_dev(self, "cache %s\n",
195 1.7.2.2 yamt arml2cc_read_4(sc, L2C_CTL) ? "enabled" : "disabled");
196 1.7.2.2 yamt }
197 1.7.2.2 yamt cpufuncs.cf_sdcache_wb_range = arml2cc_sdcache_wb_range;
198 1.7.2.2 yamt cpufuncs.cf_sdcache_inv_range = arml2cc_sdcache_inv_range;
199 1.7.2.2 yamt cpufuncs.cf_sdcache_wbinv_range = arml2cc_sdcache_wbinv_range;
200 1.7.2.2 yamt sc->sc_enabled = true;
201 1.7.2.2 yamt }
202 1.7.2.2 yamt
203 1.7.2.5 yamt KASSERTMSG(arm_pcache.dcache_line_size == arm_scache.dcache_line_size,
204 1.7.2.5 yamt "pcache %u scache %u",
205 1.7.2.5 yamt arm_pcache.dcache_line_size, arm_scache.dcache_line_size);
206 1.7.2.2 yamt }
207 1.7.2.2 yamt
208 1.7.2.2 yamt static inline void
209 1.7.2.4 yamt arml2cc_cache_op(struct arml2cc_softc *sc, bus_size_t off, uint32_t val,
210 1.7.2.4 yamt bool wait)
211 1.7.2.2 yamt {
212 1.7.2.2 yamt arml2cc_write_4(sc, off, val);
213 1.7.2.4 yamt if (wait) {
214 1.7.2.4 yamt while (arml2cc_read_4(sc, off) & 1) {
215 1.7.2.4 yamt /* spin */
216 1.7.2.4 yamt }
217 1.7.2.2 yamt }
218 1.7.2.2 yamt }
219 1.7.2.2 yamt
220 1.7.2.2 yamt static inline void
221 1.7.2.2 yamt arml2cc_cache_way_op(struct arml2cc_softc *sc, bus_size_t off, uint32_t way_mask)
222 1.7.2.2 yamt {
223 1.7.2.2 yamt arml2cc_write_4(sc, off, way_mask);
224 1.7.2.2 yamt while (arml2cc_read_4(sc, off) & way_mask) {
225 1.7.2.2 yamt /* spin */
226 1.7.2.2 yamt }
227 1.7.2.2 yamt }
228 1.7.2.2 yamt
229 1.7.2.2 yamt static inline void
230 1.7.2.2 yamt arml2cc_cache_sync(struct arml2cc_softc *sc)
231 1.7.2.2 yamt {
232 1.7.2.4 yamt arml2cc_cache_op(sc, L2C_CACHE_SYNC, 0, true);
233 1.7.2.2 yamt }
234 1.7.2.2 yamt
235 1.7.2.2 yamt static inline void
236 1.7.2.2 yamt arml2cc_disable(struct arml2cc_softc *sc)
237 1.7.2.2 yamt {
238 1.7.2.2 yamt mutex_spin_enter(&sc->sc_lock);
239 1.7.2.2 yamt
240 1.7.2.2 yamt arml2cc_cache_way_op(sc, L2C_CLEAN_INV_WAY, sc->sc_waymask);
241 1.7.2.2 yamt arml2cc_cache_sync(sc);
242 1.7.2.2 yamt
243 1.7.2.2 yamt arml2cc_write_4(sc, L2C_CTL, 0); // turn it off
244 1.7.2.2 yamt mutex_spin_exit(&sc->sc_lock);
245 1.7.2.2 yamt }
246 1.7.2.2 yamt
247 1.7.2.2 yamt static inline void
248 1.7.2.2 yamt arml2cc_enable(struct arml2cc_softc *sc)
249 1.7.2.2 yamt {
250 1.7.2.2 yamt mutex_spin_enter(&sc->sc_lock);
251 1.7.2.2 yamt
252 1.7.2.2 yamt arml2cc_write_4(sc, L2C_CTL, 1); // turn it on
253 1.7.2.2 yamt
254 1.7.2.3 yamt arml2cc_cache_way_op(sc, L2C_INV_WAY, sc->sc_waymask);
255 1.7.2.2 yamt arml2cc_cache_sync(sc);
256 1.7.2.2 yamt
257 1.7.2.2 yamt mutex_spin_exit(&sc->sc_lock);
258 1.7.2.2 yamt }
259 1.7.2.2 yamt
260 1.7.2.2 yamt void
261 1.7.2.2 yamt arml2cc_init(bus_space_tag_t bst, bus_space_handle_t bsh, bus_size_t o)
262 1.7.2.2 yamt {
263 1.7.2.2 yamt struct arm_cache_info * const info = &arm_scache;
264 1.7.2.2 yamt
265 1.7.2.2 yamt uint32_t cfg = bus_space_read_4(bst, bsh, o + L2C_CACHE_TYPE);
266 1.7.2.2 yamt
267 1.7.2.2 yamt info->cache_type = __SHIFTOUT(cfg, CACHE_TYPE_CTYPE);
268 1.7.2.2 yamt info->cache_unified = __SHIFTOUT(cfg, CACHE_TYPE_HARVARD) == 0;
269 1.7.2.2 yamt u_int cfg_dsize = __SHIFTOUT(cfg, CACHE_TYPE_DSIZE);
270 1.7.2.2 yamt
271 1.7.2.2 yamt u_int d_waysize = 8192 << __SHIFTOUT(cfg_dsize, CACHE_TYPE_xWAYSIZE);
272 1.7.2.2 yamt info->dcache_ways = 8 << __SHIFTOUT(cfg_dsize, CACHE_TYPE_xASSOC);
273 1.7.2.2 yamt info->dcache_line_size = 32 << __SHIFTOUT(cfg_dsize, CACHE_TYPE_xLINESIZE);
274 1.7.2.2 yamt info->dcache_size = info->dcache_ways * d_waysize;
275 1.7.2.5 yamt info->dcache_type = CACHE_TYPE_PIPT;
276 1.7.2.5 yamt info->icache_type = CACHE_TYPE_PIPT;
277 1.7.2.2 yamt
278 1.7.2.2 yamt if (info->cache_unified) {
279 1.7.2.2 yamt info->icache_ways = info->dcache_ways;
280 1.7.2.2 yamt info->icache_line_size = info->dcache_line_size;
281 1.7.2.2 yamt info->icache_size = info->dcache_size;
282 1.7.2.2 yamt } else {
283 1.7.2.2 yamt u_int cfg_isize = __SHIFTOUT(cfg, CACHE_TYPE_ISIZE);
284 1.7.2.2 yamt u_int i_waysize = 8192 << __SHIFTOUT(cfg_isize, CACHE_TYPE_xWAYSIZE);
285 1.7.2.2 yamt info->icache_ways = 8 << __SHIFTOUT(cfg_isize, CACHE_TYPE_xASSOC);
286 1.7.2.2 yamt info->icache_line_size = 32 << __SHIFTOUT(cfg_isize, CACHE_TYPE_xLINESIZE);
287 1.7.2.2 yamt info->icache_size = i_waysize * info->icache_ways;
288 1.7.2.2 yamt }
289 1.7.2.2 yamt }
290 1.7.2.2 yamt
291 1.7.2.2 yamt static void
292 1.7.2.2 yamt arml2cc_cache_range_op(paddr_t pa, psize_t len, bus_size_t cache_op)
293 1.7.2.2 yamt {
294 1.7.2.2 yamt struct arml2cc_softc * const sc = arml2cc_sc;
295 1.7.2.2 yamt const size_t line_size = arm_scache.dcache_line_size;
296 1.7.2.2 yamt const size_t line_mask = line_size - 1;
297 1.7.2.2 yamt size_t off = pa & line_mask;
298 1.7.2.2 yamt if (off) {
299 1.7.2.2 yamt len += off;
300 1.7.2.2 yamt pa -= off;
301 1.7.2.2 yamt }
302 1.7.2.2 yamt len = roundup2(len, line_size);
303 1.7.2.5 yamt mutex_spin_enter(&sc->sc_lock);
304 1.7.2.5 yamt if (__predict_false(!sc->sc_enabled)) {
305 1.7.2.2 yamt mutex_spin_exit(&sc->sc_lock);
306 1.7.2.5 yamt return;
307 1.7.2.5 yamt }
308 1.7.2.5 yamt for (const paddr_t endpa = pa + len; pa < endpa; pa += line_size) {
309 1.7.2.5 yamt arml2cc_cache_op(sc, cache_op, pa, false);
310 1.7.2.2 yamt }
311 1.7.2.5 yamt arml2cc_cache_sync(sc);
312 1.7.2.5 yamt mutex_spin_exit(&sc->sc_lock);
313 1.7.2.2 yamt }
314 1.7.2.2 yamt
315 1.7.2.2 yamt static void
316 1.7.2.2 yamt arml2cc_sdcache_inv_range(vaddr_t va, paddr_t pa, psize_t len)
317 1.7.2.2 yamt {
318 1.7.2.2 yamt atomic_inc_64(&arml2cc_sc->sc_ev_inv.ev_count);
319 1.7.2.2 yamt arml2cc_cache_range_op(pa, len, L2C_INV_PA);
320 1.7.2.2 yamt }
321 1.7.2.2 yamt
322 1.7.2.2 yamt static void
323 1.7.2.2 yamt arml2cc_sdcache_wb_range(vaddr_t va, paddr_t pa, psize_t len)
324 1.7.2.2 yamt {
325 1.7.2.2 yamt atomic_inc_64(&arml2cc_sc->sc_ev_wb.ev_count);
326 1.7.2.2 yamt arml2cc_cache_range_op(pa, len, L2C_CLEAN_PA);
327 1.7.2.2 yamt }
328 1.7.2.2 yamt
329 1.7.2.2 yamt static void
330 1.7.2.2 yamt arml2cc_sdcache_wbinv_range(vaddr_t va, paddr_t pa, psize_t len)
331 1.7.2.2 yamt {
332 1.7.2.2 yamt atomic_inc_64(&arml2cc_sc->sc_ev_wbinv.ev_count);
333 1.7.2.2 yamt arml2cc_cache_range_op(pa, len, L2C_CLEAN_INV_PA);
334 1.7.2.2 yamt }
335