arch/powerpc/cpu/mpc85xx/tlb.c

   1 /*
   2  * Copyright 2008-2011 Freescale Semiconductor, Inc.
   3  *
   4  * (C) Copyright 2000
   5  * Wolfgang Denk, DENX Software Engineering, wd@denx.de.
   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 <common.h>
  27 #include <asm/processor.h>
  28 #include <asm/mmu.h>
  29 #ifdef CONFIG_ADDR_MAP
  30 #include <addr_map.h>
  31 #endif
  32
  33 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  34
  35 void invalidate_tlb(u8 tlb)
  36 {
  37         if (tlb == 0)
  38                 mtspr(MMUCSR0, 0x4);
  39         if (tlb == 1)
  40                 mtspr(MMUCSR0, 0x2);
  41 }
  42
  43 void init_tlbs(void)
  44 {
  45         int i;
  46
  47         for (i = 0; i < num_tlb_entries; i++) {
  48                 write_tlb(tlb_table[i].mas0,
  49                           tlb_table[i].mas1,
  50                           tlb_table[i].mas2,
  51                           tlb_table[i].mas3,
  52                           tlb_table[i].mas7);
  53         }
  54
  55         return ;
  56 }
  57
  58 #ifndef CONFIG_NAND_SPL
  59 void read_tlbcam_entry(int idx, u32 *valid, u32 *tsize, unsigned long *epn,
  60                        phys_addr_t *rpn)
  61 {
  62         u32 _mas1;
  63
  64         mtspr(MAS0, FSL_BOOKE_MAS0(1, idx, 0));
  65         asm volatile("tlbre;isync");
  66         _mas1 = mfspr(MAS1);
  67
  68         *valid = (_mas1 & MAS1_VALID);
  69         *tsize = (_mas1 >> 8) & 0xf;
  70         *epn = mfspr(MAS2) & MAS2_EPN;
  71         *rpn = mfspr(MAS3) & MAS3_RPN;
  72 #ifdef CONFIG_ENABLE_36BIT_PHYS
  73         *rpn |= ((u64)mfspr(MAS7)) << 32;
  74 #endif
  75 }
  76
  77 void print_tlbcam(void)
  78 {
  79         int i;
  80         unsigned int num_cam = mfspr(SPRN_TLB1CFG) & 0xfff;
  81
  82         /* walk all the entries */
  83         printf("TLBCAM entries\n");
  84         for (i = 0; i < num_cam; i++) {
  85                 unsigned long epn;
  86                 u32 tsize, valid;
  87                 phys_addr_t rpn;
  88
  89                 read_tlbcam_entry(i, &valid, &tsize, &epn, &rpn);
  90                 printf("entry %02d: V: %d EPN 0x%08x RPN 0x%08llx size:",
  91                         i, (valid == 0) ? 0 : 1, (unsigned int)epn,
  92                         (unsigned long long)rpn);
  93                 print_size(TSIZE_TO_BYTES(tsize), "\n");
  94         }
  95 }
  96
  97 static inline void use_tlb_cam(u8 idx)
  98 {
  99         int i = idx / 32;
 100         int bit = idx % 32;
 101
 102         gd->used_tlb_cams[i] |= (1 << bit);
 103 }
 104
 105 static inline void free_tlb_cam(u8 idx)
 106 {
 107         int i = idx / 32;
 108         int bit = idx % 32;
 109
 110         gd->used_tlb_cams[i] &= ~(1 << bit);
 111 }
 112
 113 void init_used_tlb_cams(void)
 114 {
 115         int i;
 116         unsigned int num_cam = mfspr(SPRN_TLB1CFG) & 0xfff;
 117
 118         for (i = 0; i < ((CONFIG_SYS_NUM_TLBCAMS+31)/32); i++)
 119                 gd->used_tlb_cams[i] = 0;
 120
 121         /* walk all the entries */
 122         for (i = 0; i < num_cam; i++) {
 123                 mtspr(MAS0, FSL_BOOKE_MAS0(1, i, 0));
 124                 asm volatile("tlbre;isync");
 125                 if (mfspr(MAS1) & MAS1_VALID)
 126                         use_tlb_cam(i);
 127         }
 128 }
 129
 130 int find_free_tlbcam(void)
 131 {
 132         int i;
 133         u32 idx;
 134
 135         for (i = 0; i < ((CONFIG_SYS_NUM_TLBCAMS+31)/32); i++) {
 136                 idx = ffz(gd->used_tlb_cams[i]);
 137
 138                 if (idx != 32)
 139                         break;
 140         }
 141
 142         idx += i * 32;
 143
 144         if (idx >= CONFIG_SYS_NUM_TLBCAMS)
 145                 return -1;
 146
 147         return idx;
 148 }
 149
 150 void set_tlb(u8 tlb, u32 epn, u64 rpn,
 151              u8 perms, u8 wimge,
 152              u8 ts, u8 esel, u8 tsize, u8 iprot)
 153 {
 154         u32 _mas0, _mas1, _mas2, _mas3, _mas7;
 155
 156         if (tlb == 1)
 157                 use_tlb_cam(esel);
 158
 159         _mas0 = FSL_BOOKE_MAS0(tlb, esel, 0);
 160         _mas1 = FSL_BOOKE_MAS1(1, iprot, 0, ts, tsize);
 161         _mas2 = FSL_BOOKE_MAS2(epn, wimge);
 162         _mas3 = FSL_BOOKE_MAS3(rpn, 0, perms);
 163         _mas7 = FSL_BOOKE_MAS7(rpn);
 164
 165         write_tlb(_mas0, _mas1, _mas2, _mas3, _mas7);
 166
 167 #ifdef CONFIG_ADDR_MAP
 168         if ((tlb == 1) && (gd->flags & GD_FLG_RELOC))
 169                 addrmap_set_entry(epn, rpn, TSIZE_TO_BYTES(tsize), esel);
 170 #endif
 171 }
 172
 173 void disable_tlb(u8 esel)
 174 {
 175         u32 _mas0, _mas1, _mas2, _mas3;
 176
 177         free_tlb_cam(esel);
 178
 179         _mas0 = FSL_BOOKE_MAS0(1, esel, 0);
 180         _mas1 = 0;
 181         _mas2 = 0;
 182         _mas3 = 0;
 183
 184         mtspr(MAS0, _mas0);
 185         mtspr(MAS1, _mas1);
 186         mtspr(MAS2, _mas2);
 187         mtspr(MAS3, _mas3);
 188 #ifdef CONFIG_ENABLE_36BIT_PHYS
 189         mtspr(MAS7, 0);
 190 #endif
 191         asm volatile("isync;msync;tlbwe;isync");
 192
 193 #ifdef CONFIG_ADDR_MAP
 194         if (gd->flags & GD_FLG_RELOC)
 195                 addrmap_set_entry(0, 0, 0, esel);
 196 #endif
 197 }
 198
 199 static void tlbsx (const volatile unsigned *addr)
 200 {
 201         __asm__ __volatile__ ("tlbsx 0,%0" : : "r" (addr), "m" (*addr));
 202 }
 203
 204 /* return -1 if we didn't find anything */
 205 int find_tlb_idx(void *addr, u8 tlbsel)
 206 {
 207         u32 _mas0, _mas1;
 208
 209         /* zero out Search PID, AS */
 210         mtspr(MAS6, 0);
 211
 212         tlbsx(addr);
 213
 214         _mas0 = mfspr(MAS0);
 215         _mas1 = mfspr(MAS1);
 216
 217         /* we found something, and its in the TLB we expect */
 218         if ((MAS1_VALID & _mas1) &&
 219                 (MAS0_TLBSEL(tlbsel) == (_mas0 & MAS0_TLBSEL_MSK))) {
 220                 return ((_mas0 & MAS0_ESEL_MSK) >> 16);
 221         }
 222
 223         return -1;
 224 }
 225
 226 #ifdef CONFIG_ADDR_MAP
 227 void init_addr_map(void)
 228 {
 229         int i;
 230         unsigned int num_cam = mfspr(SPRN_TLB1CFG) & 0xfff;
 231
 232         /* walk all the entries */
 233         for (i = 0; i < num_cam; i++) {
 234                 unsigned long epn;
 235                 u32 tsize, valid;
 236                 phys_addr_t rpn;
 237
 238                 read_tlbcam_entry(i, &valid, &tsize, &epn, &rpn);
 239                 if (valid & MAS1_VALID)
 240                         addrmap_set_entry(epn, rpn, TSIZE_TO_BYTES(tsize), i);
 241         }
 242
 243         return ;
 244 }
 245 #endif
 246
 247 unsigned int
 248 setup_ddr_tlbs_phys(phys_addr_t p_addr, unsigned int memsize_in_meg)
 249 {
 250         int i;
 251         unsigned int tlb_size;
 252         unsigned int wimge = MAS2_M;
 253         unsigned int ram_tlb_address = (unsigned int)CONFIG_SYS_DDR_SDRAM_BASE;
 254         unsigned int max_cam;
 255         u64 size, memsize = (u64)memsize_in_meg << 20;
 256
 257 #ifdef CONFIG_SYS_PPC_DDR_WIMGE
 258         wimge = CONFIG_SYS_PPC_DDR_WIMGE;
 259 #endif
 260         size = min(memsize, CONFIG_MAX_MEM_MAPPED);
 261         if ((mfspr(SPRN_MMUCFG) & MMUCFG_MAVN) == MMUCFG_MAVN_V1) {
 262                 /* Convert (4^max) kB to (2^max) bytes */
 263                 max_cam = ((mfspr(SPRN_TLB1CFG) >> 16) & 0xf) * 2 + 10;
 264         } else {
 265                 /* Convert (2^max) kB to (2^max) bytes */
 266                 max_cam = __ilog2(mfspr(SPRN_TLB1PS)) + 10;
 267         }
 268
 269         for (i = 0; size && i < 8; i++) {
 270                 int ram_tlb_index = find_free_tlbcam();
 271                 u32 camsize = __ilog2_u64(size) & ~1U;
 272                 u32 align = __ilog2(ram_tlb_address) & ~1U;
 273
 274                 if (ram_tlb_index == -1)
 275                         break;
 276
 277                 if (align == -2) align = max_cam;
 278                 if (camsize > align)
 279                         camsize = align;
 280
 281                 if (camsize > max_cam)
 282                         camsize = max_cam;
 283
 284                 tlb_size = (camsize - 10) / 2;
 285
 286                 set_tlb(1, ram_tlb_address, p_addr,
 287                         MAS3_SX|MAS3_SW|MAS3_SR, wimge,
 288                         0, ram_tlb_index, tlb_size, 1);
 289
 290                 size -= 1ULL << camsize;
 291                 memsize -= 1ULL << camsize;
 292                 ram_tlb_address += 1UL << camsize;
 293                 p_addr += 1UL << camsize;
 294         }
 295
 296         if (memsize)
 297                 print_size(memsize, " left unmapped\n");
 298         return memsize_in_meg;
 299 }
 300
 301 unsigned int setup_ddr_tlbs(unsigned int memsize_in_meg)
 302 {
 303         return
 304                 setup_ddr_tlbs_phys(CONFIG_SYS_DDR_SDRAM_BASE, memsize_in_meg);
 305 }
 306
 307 /* Invalidate the DDR TLBs for the requested size */
 308 void clear_ddr_tlbs_phys(phys_addr_t p_addr, unsigned int memsize_in_meg)
 309 {
 310         u32 vstart = CONFIG_SYS_DDR_SDRAM_BASE;
 311         unsigned long epn;
 312         u32 tsize, valid, ptr;
 313         phys_addr_t rpn = 0;
 314         int ddr_esel;
 315         u64 memsize = (u64)memsize_in_meg << 20;
 316
 317         ptr = vstart;
 318
 319         while (ptr < (vstart + memsize)) {
 320                 ddr_esel = find_tlb_idx((void *)ptr, 1);
 321                 if (ddr_esel != -1) {
 322                         read_tlbcam_entry(ddr_esel, &valid, &tsize, &epn, &rpn);
 323                         disable_tlb(ddr_esel);
 324                 }
 325                 ptr += TSIZE_TO_BYTES(tsize);
 326         }
 327 }
 328
 329 void clear_ddr_tlbs(unsigned int memsize_in_meg)
 330 {
 331         clear_ddr_tlbs_phys(CONFIG_SYS_DDR_SDRAM_BASE, memsize_in_meg);
 332 }
 333
 334
 335 #endif /* !CONFIG_NAND_SPL */