/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
/*
 *  linux/arch/arm/mm/proc-arm922.S: MMU functions for ARM922
 *
 *  Copyright (C) 1999,2000 ARM Limited
 *  Copyright (C) 2000 Deep Blue Solutions Ltd.
 *  Copyright (C) 2001 Altera Corporation
 *  hacked for non-paged-MM by Hyok S. Choi, 2003.
 *
 * These are the low level assembler for performing cache and TLB
 * functions on the arm922.
 *
 *  CONFIG_CPU_ARM922_CPU_IDLE -> nohlt
 */
#include <linux/linkage.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/cfi_types.h>
#include <linux/pgtable.h>
#include <asm/assembler.h>
#include <asm/hwcap.h>
#include <asm/pgtable-hwdef.h>
#include <asm/page.h>
#include <asm/ptrace.h>
#include "proc-macros.S"

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

/*
 * The number of data cache segments.
 */
#define CACHE_DSEGMENTS 4

/*
 * The number of lines in a cache segment.
 */
#define CACHE_DENTRIES 64

/*
 * This is the size at which it becomes more efficient to
 * clean the whole cache, rather than using the individual
 * cache line maintenance instructions.  (I think this should
 * be 32768).
 */
#define CACHE_DLIMIT 8192


 .text
/*
 * cpu_arm922_proc_init()
 */
SYM_TYPED_FUNC_START(cpu_arm922_proc_init)
 ret lr
SYM_FUNC_END(cpu_arm922_proc_init)

/*
 * cpu_arm922_proc_fin()
 */
SYM_TYPED_FUNC_START(cpu_arm922_proc_fin)
 mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0  @ ctrl register
 bic r0, r0, #0x1000   @ ...i............
 bic r0, r0, #0x000e   @ ............wca.
 mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0  @ disable caches
 ret lr
SYM_FUNC_END(cpu_arm922_proc_fin)

/*
 * cpu_arm922_reset(loc)
 *
 * Perform a soft reset of the system.  Put the CPU into the
 * same state as it would be if it had been reset, and branch
 * to what would be the reset vector.
 *
 * loc: location to jump to for soft reset
 */
 .align 5
 .pushsection .idmap.text, "ax"
SYM_TYPED_FUNC_START(cpu_arm922_reset)
 mov ip, #0
 mcr p15, 0, ip, c7, c7, 0  @ invalidate I,D caches
 mcr p15, 0, ip, c7, c10, 4  @ drain WB
#ifdef CONFIG_MMU
 mcr p15, 0, ip, c8, c7, 0  @ invalidate I & D TLBs
#endif
 mrc p15, 0, ip, c1, c0, 0  @ ctrl register
 bic ip, ip, #0x000f   @ ............wcam
 bic ip, ip, #0x1100   @ ...i...s........
 mcr p15, 0, ip, c1, c0, 0  @ ctrl register
 ret r0
SYM_FUNC_END(cpu_arm922_reset)
 .popsection

/*
 * cpu_arm922_do_idle()
 */
 .align 5
SYM_TYPED_FUNC_START(cpu_arm922_do_idle)
 mcr p15, 0, r0, c7, c0, 4  @ Wait for interrupt
 ret lr
SYM_FUNC_END(cpu_arm922_do_idle)

#ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH

/*
 * flush_icache_all()
 *
 * Unconditionally clean and invalidate the entire icache.
 */
SYM_TYPED_FUNC_START(arm922_flush_icache_all)
 mov r0, #0
 mcr p15, 0, r0, c7, c5, 0  @ invalidate I cache
 ret lr
SYM_FUNC_END(arm922_flush_icache_all)

/*
 * flush_user_cache_all()
 *
 * Clean and invalidate all cache entries in a particular
 * address space.
 */
SYM_FUNC_ALIAS(arm922_flush_user_cache_all, arm922_flush_kern_cache_all)

/*
 * flush_kern_cache_all()
 *
 * Clean and invalidate the entire cache.
 */
SYM_TYPED_FUNC_START(arm922_flush_kern_cache_all)
 mov r2, #VM_EXEC
 mov ip, #0
__flush_whole_cache:
 mov r1, #(CACHE_DSEGMENTS - 1) << 5 @ 8 segments
1: orr r3, r1, #(CACHE_DENTRIES - 1) << 26 @ 64 entries
2: mcr p15, 0, r3, c7, c14, 2  @ clean+invalidate D index
 subs r3, r3, #1 << 26
 bcs 2b    @ entries 63 to 0
 subs r1, r1, #1 << 5
 bcs 1b    @ segments 7 to 0
 tst r2, #VM_EXEC
 mcrne p15, 0, ip, c7, c5, 0  @ invalidate I cache
 mcrne p15, 0, ip, c7, c10, 4  @ drain WB
 ret lr
SYM_FUNC_END(arm922_flush_kern_cache_all)

/*
 * flush_user_cache_range(start, end, flags)
 *
 * Clean and invalidate a range of cache entries in the
 * specified address range.
 *
 * - start - start address (inclusive)
 * - end - end address (exclusive)
 * - flags - vm_flags describing address space
 */
SYM_TYPED_FUNC_START(arm922_flush_user_cache_range)
 mov ip, #0
 sub r3, r1, r0   @ calculate total size
 cmp r3, #CACHE_DLIMIT
 bhs __flush_whole_cache

1: mcr p15, 0, r0, c7, c14, 1  @ clean+invalidate D entry
 tst r2, #VM_EXEC
 mcrne p15, 0, r0, c7, c5, 1  @ invalidate I entry
 add r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 cmp r0, r1
 blo 1b
 tst r2, #VM_EXEC
 mcrne p15, 0, ip, c7, c10, 4  @ drain WB
 ret lr
SYM_FUNC_END(arm922_flush_user_cache_range)

/*
 * coherent_kern_range(start, end)
 *
 * Ensure coherency between the Icache and the Dcache in the
 * region described by start, end.  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(arm922_coherent_kern_range)
#ifdef CONFIG_CFI_CLANG /* Fallthrough if !CFI */
 b arm922_coherent_user_range
#endif
SYM_FUNC_END(arm922_coherent_kern_range)

/*
 * coherent_user_range(start, end)
 *
 * Ensure coherency between the Icache and the Dcache in the
 * region described by start, end.  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(arm922_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, c5, 1  @ invalidate I entry
 add r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 cmp r0, r1
 blo 1b
 mcr p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain WB
 mov r0, #0
 ret lr
SYM_FUNC_END(arm922_coherent_user_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(arm922_flush_kern_dcache_area)
 add r1, r0, r1
1: mcr p15, 0, r0, c7, c14, 1  @ clean+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(arm922_flush_kern_dcache_area)

/*
 * 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
 *
 * (same as v4wb)
 */
arm922_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 WB
 ret lr

/*
 * dma_clean_range(start, end)
 *
 * Clean the specified virtual address range.
 *
 * - start - virtual start address
 * - end - virtual end address
 *
 * (same as v4wb)
 */
arm922_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 WB
 ret lr

/*
 * dma_flush_range(start, end)
 *
 * Clean and invalidate the specified virtual address range.
 *
 * - start - virtual start address
 * - end - virtual end address
 */
SYM_TYPED_FUNC_START(arm922_dma_flush_range)
 bic r0, r0, #CACHE_DLINESIZE - 1
1: mcr p15, 0, r0, c7, c14, 1  @ clean+invalidate D entry
 add r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 cmp r0, r1
 blo 1b
 mcr p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain WB
 ret lr
SYM_FUNC_END(arm922_dma_flush_range)

/*
 * dma_map_area(start, size, dir)
 * - start - kernel virtual start address
 * - size - size of region
 * - dir - DMA direction
 */
SYM_TYPED_FUNC_START(arm922_dma_map_area)
 add r1, r1, r0
 cmp r2, #DMA_TO_DEVICE
 beq arm922_dma_clean_range
 bcs arm922_dma_inv_range
 b arm922_dma_flush_range
SYM_FUNC_END(arm922_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(arm922_dma_unmap_area)
 ret lr
SYM_FUNC_END(arm922_dma_unmap_area)

#endif /* !CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH */

SYM_TYPED_FUNC_START(cpu_arm922_dcache_clean_area)
#ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
1: mcr p15, 0, r0, c7, c10, 1  @ clean D entry
 add r0, r0, #CACHE_DLINESIZE
 subs r1, r1, #CACHE_DLINESIZE
 bhi 1b
#endif
 ret lr
SYM_FUNC_END(cpu_arm922_dcache_clean_area)

/* =============================== PageTable ============================== */

/*
 * cpu_arm922_switch_mm(pgd)
 *
 * Set the translation base pointer to be as described by pgd.
 *
 * pgd: new page tables
 */
 .align 5
SYM_TYPED_FUNC_START(cpu_arm922_switch_mm)
#ifdef CONFIG_MMU
 mov ip, #0
#ifdef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 mcr p15, 0, ip, c7, c6, 0  @ invalidate D cache
#else
@ && 'Clean & Invalidate whole DCache'
@ && Re-written to use Index Ops.
@ && Uses registers r1, r3 and ip

 mov r1, #(CACHE_DSEGMENTS - 1) << 5 @ 4 segments
1: orr r3, r1, #(CACHE_DENTRIES - 1) << 26 @ 64 entries
2: mcr p15, 0, r3, c7, c14, 2  @ clean & invalidate D index
 subs r3, r3, #1 << 26
 bcs 2b    @ entries 63 to 0
 subs r1, r1, #1 << 5
 bcs 1b    @ segments 7 to 0
#endif
 mcr p15, 0, ip, c7, c5, 0  @ invalidate I cache
 mcr p15, 0, ip, c7, c10, 4  @ drain WB
 mcr p15, 0, r0, c2, c0, 0  @ load page table pointer
 mcr p15, 0, ip, c8, c7, 0  @ invalidate I & D TLBs
#endif
 ret lr
SYM_FUNC_END(cpu_arm922_switch_mm)

/*
 * cpu_arm922_set_pte_ext(ptep, pte, ext)
 *
 * Set a PTE and flush it out
 */
 .align 5
SYM_TYPED_FUNC_START(cpu_arm922_set_pte_ext)
#ifdef CONFIG_MMU
 armv3_set_pte_ext
 mov r0, r0
 mcr p15, 0, r0, c7, c10, 1  @ clean D entry
 mcr p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain WB
#endif /* CONFIG_MMU */
 ret lr
SYM_FUNC_END(cpu_arm922_set_pte_ext)

 .type __arm922_setup, #function
__arm922_setup:
 mov r0, #0
 mcr p15, 0, r0, c7, c7  @ invalidate I,D caches on v4
 mcr p15, 0, r0, c7, c10, 4  @ drain write buffer on v4
#ifdef CONFIG_MMU
 mcr p15, 0, r0, c8, c7  @ invalidate I,D TLBs on v4
#endif
 adr r5, arm922_crval
 ldmia r5, {r5, r6}
 mrc p15, 0, r0, c1, c0  @ get control register v4
 bic r0, r0, r5
 orr r0, r0, r6
 ret lr
 .size __arm922_setup, . - __arm922_setup

 /*
  *  R
  * .RVI ZFRS BLDP WCAM
  * ..11 0001 ..11 0101
  * 
 */
 .type arm922_crval, #object
arm922_crval:
 crval clear=0x00003f3f, mmuset=0x00003135, ucset=0x00001130

 __INITDATA
 @ define struct processor (see <asm/proc-fns.h> and proc-macros.S)
 define_processor_functions arm922, dabort=v4t_early_abort, pabort=legacy_pabort

 .section ".rodata"

 string cpu_arch_name, "armv4t"
 string cpu_elf_name, "v4"
 string cpu_arm922_name, "ARM922T"

 .align

 .section ".proc.info.init", "a"

 .type __arm922_proc_info,#object
__arm922_proc_info:
 .long 0x41009220
 .long 0xff00fff0
 .long   PMD_TYPE_SECT | \
  PMD_SECT_BUFFERABLE | \
  PMD_SECT_CACHEABLE | \
  PMD_BIT4 | \
  PMD_SECT_AP_WRITE | \
  PMD_SECT_AP_READ
 .long   PMD_TYPE_SECT | \
  PMD_BIT4 | \
  PMD_SECT_AP_WRITE | \
  PMD_SECT_AP_READ
 initfn __arm922_setup, __arm922_proc_info
 .long cpu_arch_name
 .long cpu_elf_name
 .long HWCAP_SWP | HWCAP_HALF | HWCAP_THUMB
 .long cpu_arm922_name
 .long arm922_processor_functions
 .long v4wbi_tlb_fns
 .long v4wb_user_fns
#ifndef CONFIG_CPU_DCACHE_WRITETHROUGH
 .long arm922_cache_fns
#else
 .long v4wt_cache_fns
#endif
 .size __arm922_proc_info, . - __arm922_proc_info