arch/powerpc/cpu/mpc85xx/tlb.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * Copyright 2008-2011 Freescale Semiconductor, Inc.
   4  *
   5  * (C) Copyright 2000
   6  * Wolfgang Denk, DENX Software Engineering, wd@denx.de.
   7  */
   8
   9 #include <common.h>
  10 #include <asm/processor.h>
  11 #include <asm/mmu.h>
  12 #ifdef CONFIG_ADDR_MAP
  13 #include <addr_map.h>
  14 #endif
  15
  16 #include <linux/log2.h>
  17
  18 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  19
  20 void invalidate_tlb(u8 tlb)
  21 {
  22         if (tlb == 0)
  23                 mtspr(MMUCSR0, 0x4);
  24         if (tlb == 1)
  25                 mtspr(MMUCSR0, 0x2);
  26 }
  27
  28 __weak void init_tlbs(void)
  29 {
  30         int i;
  31
  32         for (i = 0; i < num_tlb_entries; i++) {
  33                 write_tlb(tlb_table[i].mas0,
  34                           tlb_table[i].mas1,
  35                           tlb_table[i].mas2,
  36                           tlb_table[i].mas3,
  37                           tlb_table[i].mas7);
  38         }
  39
  40         return ;
  41 }
  42
  43 #if !defined(CONFIG_NAND_SPL) && \
  44         (!defined(CONFIG_SPL_BUILD) || !defined(CONFIG_SPL_INIT_MINIMAL))
  45 void read_tlbcam_entry(int idx, u32 *valid, u32 *tsize, unsigned long *epn,
  46                        phys_addr_t *rpn)
  47 {
  48         u32 _mas1;
  49
  50         mtspr(MAS0, FSL_BOOKE_MAS0(1, idx, 0));
  51         asm volatile("tlbre;isync");
  52         _mas1 = mfspr(MAS1);
  53
  54         *valid = (_mas1 & MAS1_VALID);
  55         *tsize = (_mas1 >> 7) & 0x1f;
  56         *epn = mfspr(MAS2) & MAS2_EPN;
  57         *rpn = mfspr(MAS3) & MAS3_RPN;
  58 #ifdef CONFIG_ENABLE_36BIT_PHYS
  59         *rpn |= ((u64)mfspr(MAS7)) << 32;
  60 #endif
  61 }
  62
  63 void print_tlbcam(void)
  64 {
  65         int i;
  66         unsigned int num_cam = mfspr(SPRN_TLB1CFG) & 0xfff;
  67
  68         /* walk all the entries */
  69         printf("TLBCAM entries\n");
  70         for (i = 0; i < num_cam; i++) {
  71                 unsigned long epn;
  72                 u32 tsize, valid;
  73                 phys_addr_t rpn;
  74
  75                 read_tlbcam_entry(i, &valid, &tsize, &epn, &rpn);
  76                 printf("entry %02d: V: %d EPN 0x%08x RPN 0x%08llx size:",
  77                         i, (valid == 0) ? 0 : 1, (unsigned int)epn,
  78                         (unsigned long long)rpn);
  79                 print_size(TSIZE_TO_BYTES(tsize), "\n");
  80         }
  81 }
  82
  83 static inline void use_tlb_cam(u8 idx)
  84 {
  85         int i = idx / 32;
  86         int bit = idx % 32;
  87
  88         gd->arch.used_tlb_cams[i] |= (1 << bit);
  89 }
  90
  91 static inline void free_tlb_cam(u8 idx)
  92 {
  93         int i = idx / 32;
  94         int bit = idx % 32;
  95
  96         gd->arch.used_tlb_cams[i] &= ~(1 << bit);
  97 }
  98
  99 void init_used_tlb_cams(void)
 100 {
 101         int i;
 102         unsigned int num_cam = mfspr(SPRN_TLB1CFG) & 0xfff;
 103
 104         for (i = 0; i < ((CONFIG_SYS_NUM_TLBCAMS+31)/32); i++)
 105                 gd->arch.used_tlb_cams[i] = 0;
 106
 107         /* walk all the entries */
 108         for (i = 0; i < num_cam; i++) {
 109                 mtspr(MAS0, FSL_BOOKE_MAS0(1, i, 0));
 110                 asm volatile("tlbre;isync");
 111                 if (mfspr(MAS1) & MAS1_VALID)
 112                         use_tlb_cam(i);
 113         }
 114 }
 115
 116 int find_free_tlbcam(void)
 117 {
 118         int i;
 119         u32 idx;
 120
 121         for (i = 0; i < ((CONFIG_SYS_NUM_TLBCAMS+31)/32); i++) {
 122                 idx = ffz(gd->arch.used_tlb_cams[i]);
 123
 124                 if (idx != 32)
 125                         break;
 126         }
 127
 128         idx += i * 32;
 129
 130         if (idx >= CONFIG_SYS_NUM_TLBCAMS)
 131                 return -1;
 132
 133         return idx;
 134 }
 135
 136 void set_tlb(u8 tlb, u32 epn, u64 rpn,
 137              u8 perms, u8 wimge,
 138              u8 ts, u8 esel, u8 tsize, u8 iprot)
 139 {
 140         u32 _mas0, _mas1, _mas2, _mas3, _mas7;
 141
 142         if (tlb == 1)
 143                 use_tlb_cam(esel);
 144
 145         if ((mfspr(SPRN_MMUCFG) & MMUCFG_MAVN) == MMUCFG_MAVN_V1 &&
 146             tsize & 1) {
 147                 printf("%s: bad tsize %d on entry %d at 0x%08x\n",
 148                         __func__, tsize, tlb, epn);
 149                 return;
 150         }
 151
 152         _mas0 = FSL_BOOKE_MAS0(tlb, esel, 0);
 153         _mas1 = FSL_BOOKE_MAS1(1, iprot, 0, ts, tsize);
 154         _mas2 = FSL_BOOKE_MAS2(epn, wimge);
 155         _mas3 = FSL_BOOKE_MAS3(rpn, 0, perms);
 156         _mas7 = FSL_BOOKE_MAS7(rpn);
 157
 158         write_tlb(_mas0, _mas1, _mas2, _mas3, _mas7);
 159
 160 #ifdef CONFIG_ADDR_MAP
 161         if ((tlb == 1) && (gd->flags & GD_FLG_RELOC))
 162                 addrmap_set_entry(epn, rpn, TSIZE_TO_BYTES(tsize), esel);
 163 #endif
 164 }
 165
 166 void disable_tlb(u8 esel)
 167 {
 168         u32 _mas0, _mas1, _mas2, _mas3;
 169
 170         free_tlb_cam(esel);
 171
 172         _mas0 = FSL_BOOKE_MAS0(1, esel, 0);
 173         _mas1 = 0;
 174         _mas2 = 0;
 175         _mas3 = 0;
 176
 177         mtspr(MAS0, _mas0);
 178         mtspr(MAS1, _mas1);
 179         mtspr(MAS2, _mas2);
 180         mtspr(MAS3, _mas3);
 181 #ifdef CONFIG_ENABLE_36BIT_PHYS
 182         mtspr(MAS7, 0);
 183 #endif
 184         asm volatile("isync;msync;tlbwe;isync");
 185
 186 #ifdef CONFIG_ADDR_MAP
 187         if (gd->flags & GD_FLG_RELOC)
 188                 addrmap_set_entry(0, 0, 0, esel);
 189 #endif
 190 }
 191
 192 static void tlbsx (const volatile unsigned *addr)
 193 {
 194         __asm__ __volatile__ ("tlbsx 0,%0" : : "r" (addr), "m" (*addr));
 195 }
 196
 197 /* return -1 if we didn't find anything */
 198 int find_tlb_idx(void *addr, u8 tlbsel)
 199 {
 200         u32 _mas0, _mas1;
 201
 202         /* zero out Search PID, AS */
 203         mtspr(MAS6, 0);
 204
 205         tlbsx(addr);
 206
 207         _mas0 = mfspr(MAS0);
 208         _mas1 = mfspr(MAS1);
 209
 210         /* we found something, and its in the TLB we expect */
 211         if ((MAS1_VALID & _mas1) &&
 212                 (MAS0_TLBSEL(tlbsel) == (_mas0 & MAS0_TLBSEL_MSK))) {
 213                 return ((_mas0 & MAS0_ESEL_MSK) >> 16);
 214         }
 215
 216         return -1;
 217 }
 218
 219 #ifdef CONFIG_ADDR_MAP
 220 void init_addr_map(void)
 221 {
 222         int i;
 223         unsigned int num_cam = mfspr(SPRN_TLB1CFG) & 0xfff;
 224
 225         /* walk all the entries */
 226         for (i = 0; i < num_cam; i++) {
 227                 unsigned long epn;
 228                 u32 tsize, valid;
 229                 phys_addr_t rpn;
 230
 231                 read_tlbcam_entry(i, &valid, &tsize, &epn, &rpn);
 232                 if (valid & MAS1_VALID)
 233                         addrmap_set_entry(epn, rpn, TSIZE_TO_BYTES(tsize), i);
 234         }
 235
 236         return ;
 237 }
 238 #endif
 239
 240 uint64_t tlb_map_range(ulong v_addr, phys_addr_t p_addr, uint64_t size,
 241                        enum tlb_map_type map_type)
 242 {
 243         int i;
 244         unsigned int tlb_size;
 245         unsigned int wimge;
 246         unsigned int perm;
 247         unsigned int max_cam, tsize_mask;
 248
 249         if (map_type == TLB_MAP_RAM) {
 250                 perm = MAS3_SX|MAS3_SW|MAS3_SR;
 251                 wimge = MAS2_M;
 252 #ifdef CONFIG_SYS_PPC_DDR_WIMGE
 253                 wimge = CONFIG_SYS_PPC_DDR_WIMGE;
 254 #endif
 255         } else {
 256                 perm = MAS3_SW|MAS3_SR;
 257                 wimge = MAS2_I|MAS2_G;
 258         }
 259
 260         if ((mfspr(SPRN_MMUCFG) & MMUCFG_MAVN) == MMUCFG_MAVN_V1) {
 261                 /* Convert (4^max) kB to (2^max) bytes */
 262                 max_cam = ((mfspr(SPRN_TLB1CFG) >> 16) & 0xf) * 2 + 10;
 263                 tsize_mask = ~1U;
 264         } else {
 265                 /* Convert (2^max) kB to (2^max) bytes */
 266                 max_cam = __ilog2(mfspr(SPRN_TLB1PS)) + 10;
 267                 tsize_mask = ~0U;
 268         }
 269
 270         for (i = 0; size && i < 8; i++) {
 271                 int tlb_index = find_free_tlbcam();
 272                 u32 camsize = __ilog2_u64(size) & tsize_mask;
 273                 u32 align = __ilog2(v_addr) & tsize_mask;
 274
 275                 if (tlb_index == -1)
 276                         break;
 277
 278                 if (align == -2) align = max_cam;
 279                 if (camsize > align)
 280                         camsize = align;
 281
 282                 if (camsize > max_cam)
 283                         camsize = max_cam;
 284
 285                 tlb_size = camsize - 10;
 286
 287                 set_tlb(1, v_addr, p_addr, perm, wimge,
 288                         0, tlb_index, tlb_size, 1);
 289
 290                 size -= 1ULL << camsize;
 291                 v_addr += 1UL << camsize;
 292                 p_addr += 1UL << camsize;
 293         }
 294
 295         return size;
 296 }
 297
 298 unsigned int setup_ddr_tlbs_phys(phys_addr_t p_addr,
 299                                  unsigned int memsize_in_meg)
 300 {
 301         unsigned int ram_tlb_address = (unsigned int)CONFIG_SYS_DDR_SDRAM_BASE;
 302         u64 memsize = (u64)memsize_in_meg << 20;
 303         u64 size;
 304
 305         size = min(memsize, (u64)CONFIG_MAX_MEM_MAPPED);
 306         size = tlb_map_range(ram_tlb_address, p_addr, size, TLB_MAP_RAM);
 307
 308         if (size || memsize > CONFIG_MAX_MEM_MAPPED) {
 309                 print_size(memsize > CONFIG_MAX_MEM_MAPPED ?
 310                            memsize - CONFIG_MAX_MEM_MAPPED + size : size,
 311                            " left unmapped\n");
 312         }
 313
 314         return memsize_in_meg;
 315 }
 316
 317 unsigned int setup_ddr_tlbs(unsigned int memsize_in_meg)
 318 {
 319         return
 320                 setup_ddr_tlbs_phys(CONFIG_SYS_DDR_SDRAM_BASE, memsize_in_meg);
 321 }
 322
 323 /* Invalidate the DDR TLBs for the requested size */
 324 void clear_ddr_tlbs_phys(phys_addr_t p_addr, unsigned int memsize_in_meg)
 325 {
 326         u32 vstart = CONFIG_SYS_DDR_SDRAM_BASE;
 327         unsigned long epn;
 328         u32 tsize, valid, ptr;
 329         phys_addr_t rpn = 0;
 330         int ddr_esel;
 331         u64 memsize = (u64)memsize_in_meg << 20;
 332
 333         ptr = vstart;
 334
 335         while (ptr < (vstart + memsize)) {
 336                 ddr_esel = find_tlb_idx((void *)ptr, 1);
 337                 if (ddr_esel != -1) {
 338                         read_tlbcam_entry(ddr_esel, &valid, &tsize, &epn, &rpn);
 339                         disable_tlb(ddr_esel);
 340                 }
 341                 ptr += TSIZE_TO_BYTES(tsize);
 342         }
 343 }
 344
 345 void clear_ddr_tlbs(unsigned int memsize_in_meg)
 346 {
 347         clear_ddr_tlbs_phys(CONFIG_SYS_DDR_SDRAM_BASE, memsize_in_meg);
 348 }
 349
 350
 351 #endif /* not SPL */