/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
/*
 *  linux/arch/arm/mm/cache-v4wb.S
 *
 *  Copyright (C) 1997-2002 Russell king
 */
#include <linux/linkage.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/cfi_types.h>
#include <asm/assembler.h>
#include <asm/page.h>
#include "proc-macros.S"

/*
 * The size of one data cache line.
 */
#define CACHE_DLINESIZE 32

/*
 * The total size of the data cache.
 */
#if defined(CONFIG_CPU_SA110)
# define CACHE_DSIZE 16384
#elif defined(CONFIG_CPU_SA1100)
# define CACHE_DSIZE 8192
#else
# error Unknown cache size
#endif

/*
 * This is the size at which it becomes more efficient to
 * clean the whole cache, rather than using the individual
 * cache line maintenance instructions.
 *
 *  Size  Clean (ticks) Dirty (ticks)
 *   4096   21  20  21    53  55  54
 *   8192   40  41  40   106 100 102
 *  16384   77  77  76   140 140 138
 *  32768  150 149 150   214 216 212 <---
 *  65536  296 297 296   351 358 361
 * 131072  591 591 591   656 657 651
 *  Whole  132 136 132   221 217 207 <---
 */
#define CACHE_DLIMIT (CACHE_DSIZE * 4)

 .data
 .align 2
flush_base:
 .long FLUSH_BASE
 .text

/*
 * flush_icache_all()
 *
 * Unconditionally clean and invalidate the entire icache.
 */
SYM_TYPED_FUNC_START(v4wb_flush_icache_all)
 mov r0, #0
 mcr p15, 0, r0, c7, c5, 0  @ invalidate I cache
 ret lr
SYM_FUNC_END(v4wb_flush_icache_all)

/*
 * flush_user_cache_all()
 *
 * Clean and invalidate all cache entries in a particular address
 * space.
 */
SYM_FUNC_ALIAS(v4wb_flush_user_cache_all, v4wb_flush_kern_cache_all)

/*
 * flush_kern_cache_all()
 *
 * Clean and invalidate the entire cache.
 */
SYM_TYPED_FUNC_START(v4wb_flush_kern_cache_all)
 mov ip, #0
 mcr p15, 0, ip, c7, c5, 0  @ invalidate I cache
__flush_whole_cache:
 ldr r3, =flush_base
 ldr r1, [r3, #0]
 eor r1, r1, #CACHE_DSIZE
 str r1, [r3, #0]
 add r2, r1, #CACHE_DSIZE
1: ldr r3, [r1], #32
 cmp r1, r2
 blo 1b
#ifdef FLUSH_BASE_MINICACHE
 add r2, r2, #FLUSH_BASE_MINICACHE - FLUSH_BASE
 sub r1, r2, #512   @ only 512 bytes
1: ldr r3, [r1], #32
 cmp r1, r2
 blo 1b
#endif
 mcr p15, 0, ip, c7, c10, 4  @ drain write buffer
 ret lr
SYM_FUNC_END(v4wb_flush_kern_cache_all)

/*
 * flush_user_cache_range(start, end, flags)
 *
 * Invalidate a range of cache entries in the specified
 * address space.
 *
 * - start - start address (inclusive, page aligned)
 * - end - end address (exclusive, page aligned)
 * - flags - vma_area_struct flags describing address space
 */
SYM_TYPED_FUNC_START(v4wb_flush_user_cache_range)
 mov ip, #0
 sub r3, r1, r0   @ calculate total size
 tst r2, #VM_EXEC   @ executable region?
 mcrne p15, 0, ip, c7, c5, 0  @ invalidate I cache

 cmp r3, #CACHE_DLIMIT  @ total size >= limit?
 bhs __flush_whole_cache  @ flush whole D cache

1: mcr p15, 0, r0, c7, c10, 1  @ clean D entry
 mcr p15, 0, r0, c7, c6, 1  @ invalidate D entry
 add r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 cmp r0, r1
 blo 1b
 tst r2, #VM_EXEC
 mcrne p15, 0, ip, c7, c10, 4  @ drain write buffer
 ret lr
SYM_FUNC_END(v4wb_flush_user_cache_range)

/*
 * flush_kern_dcache_area(void *addr, size_t size)
 *
 * Ensure no D cache aliasing occurs, either with itself or
 * the I cache
 *
 * - addr - kernel address
 * - size - region size
 */
SYM_TYPED_FUNC_START(v4wb_flush_kern_dcache_area)
 add r1, r0, r1
#ifdef CONFIG_CFI_CLANG /* Fallthrough if !CFI */
 b v4wb_coherent_user_range
#endif
SYM_FUNC_END(v4wb_flush_kern_dcache_area)

/*
 * coherent_kern_range(start, end)
 *
 * Ensure coherency between the Icache and the Dcache in the
 * region described by start.  If you have non-snooping
 * Harvard caches, you need to implement this function.
 *
 * - start  - virtual start address
 * - end  - virtual end address
 */
SYM_TYPED_FUNC_START(v4wb_coherent_kern_range)
#ifdef CONFIG_CFI_CLANG /* Fallthrough if !CFI */
 b v4wb_coherent_user_range
#endif
SYM_FUNC_END(v4wb_coherent_kern_range)

/*
 * coherent_user_range(start, end)
 *
 * Ensure coherency between the Icache and the Dcache in the
 * region described by start.  If you have non-snooping
 * Harvard caches, you need to implement this function.
 *
 * - start  - virtual start address
 * - end  - virtual end address
 */
SYM_TYPED_FUNC_START(v4wb_coherent_user_range)
 bic r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
1: mcr p15, 0, r0, c7, c10, 1  @ clean D entry
 mcr p15, 0, r0, c7, c6, 1  @ invalidate D entry
 add r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 cmp r0, r1
 blo 1b
 mov r0, #0
 mcr p15, 0, r0, c7, c5, 0  @ invalidate I cache
 mcr p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain WB
 ret lr
SYM_FUNC_END(v4wb_coherent_user_range)

/*
 * dma_inv_range(start, end)
 *
 * Invalidate (discard) the specified virtual address range.
 * May not write back any entries.  If 'start' or 'end'
 * are not cache line aligned, those lines must be written
 * back.
 *
 * - start  - virtual start address
 * - end  - virtual end address
 */
v4wb_dma_inv_range:
 tst r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 bic r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
 mcrne p15, 0, r0, c7, c10, 1  @ clean D entry
 tst r1, #CACHE_DLINESIZE - 1
 mcrne p15, 0, r1, c7, c10, 1  @ clean D entry
1: mcr p15, 0, r0, c7, c6, 1  @ invalidate D entry
 add r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 cmp r0, r1
 blo 1b
 mcr p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
 ret lr

/*
 * dma_clean_range(start, end)
 *
 * Clean (write back) the specified virtual address range.
 *
 * - start  - virtual start address
 * - end  - virtual end address
 */
v4wb_dma_clean_range:
 bic r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
1: mcr p15, 0, r0, c7, c10, 1  @ clean D entry
 add r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 cmp r0, r1
 blo 1b
 mcr p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer
 ret lr

/*
 * dma_flush_range(start, end)
 *
 * Clean and invalidate the specified virtual address range.
 *
 * - start  - virtual start address
 * - end  - virtual end address
 *
 * This is actually the same as v4wb_coherent_kern_range()
 */
 .globl v4wb_dma_flush_range
 .set v4wb_dma_flush_range, v4wb_coherent_kern_range

/*
 * dma_map_area(start, size, dir)
 * - start - kernel virtual start address
 * - size - size of region
 * - dir - DMA direction
 */
SYM_TYPED_FUNC_START(v4wb_dma_map_area)
 add r1, r1, r0
 cmp r2, #DMA_TO_DEVICE
 beq v4wb_dma_clean_range
 bcs v4wb_dma_inv_range
 b v4wb_dma_flush_range
SYM_FUNC_END(v4wb_dma_map_area)

/*
 * dma_unmap_area(start, size, dir)
 * - start - kernel virtual start address
 * - size - size of region
 * - dir - DMA direction
 */
SYM_TYPED_FUNC_START(v4wb_dma_unmap_area)
 ret lr
SYM_FUNC_END(v4wb_dma_unmap_area)