sh: Optimized cache handling for SH-4/SH-4A caches.
[linux-2.6] / arch / sh / kernel / cpu / init.c
1 /*
2  * arch/sh/kernel/cpu/init.c
3  *
4  * CPU init code
5  *
6  * Copyright (C) 2002, 2003  Paul Mundt
7  * Copyright (C) 2003  Richard Curnow
8  *
9  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
10  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
11  * for more details.
12  */
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <asm/processor.h>
16 #include <asm/uaccess.h>
17 #include <asm/system.h>
18 #include <asm/cacheflush.h>
19 #include <asm/cache.h>
20 #include <asm/io.h>
21
22 extern void detect_cpu_and_cache_system(void);
23
24 /*
25  * Generic wrapper for command line arguments to disable on-chip
26  * peripherals (nofpu, nodsp, and so forth).
27  */
28 #define onchip_setup(x)                         \
29 static int x##_disabled __initdata = 0;         \
30                                                 \
31 static int __init x##_setup(char *opts)         \
32 {                                               \
33         x##_disabled = 1;                       \
34         return 1;                               \
35 }                                               \
36 __setup("no" __stringify(x), x##_setup);
37
38 onchip_setup(fpu);
39 onchip_setup(dsp);
40
41 /*
42  * Generic first-level cache init
43  */
44 static void __init cache_init(void)
45 {
46         unsigned long ccr, flags;
47
48         if (cpu_data->type == CPU_SH_NONE)
49                 panic("Unknown CPU");
50
51         jump_to_P2();
52         ccr = ctrl_inl(CCR);
53
54         /*
55          * At this point we don't know whether the cache is enabled or not - a
56          * bootloader may have enabled it.  There are at least 2 things that
57          * could be dirty in the cache at this point:
58          * 1. kernel command line set up by boot loader
59          * 2. spilled registers from the prolog of this function
60          * => before re-initialising the cache, we must do a purge of the whole
61          * cache out to memory for safety.  As long as nothing is spilled
62          * during the loop to lines that have already been done, this is safe.
63          * - RPC
64          */
65         if (ccr & CCR_CACHE_ENABLE) {
66                 unsigned long ways, waysize, addrstart;
67
68                 waysize = cpu_data->dcache.sets;
69
70                 /*
71                  * If the OC is already in RAM mode, we only have
72                  * half of the entries to flush..
73                  */
74                 if (ccr & CCR_CACHE_ORA)
75                         waysize >>= 1;
76
77                 waysize <<= cpu_data->dcache.entry_shift;
78
79 #ifdef CCR_CACHE_EMODE
80                 /* If EMODE is not set, we only have 1 way to flush. */
81                 if (!(ccr & CCR_CACHE_EMODE))
82                         ways = 1;
83                 else
84 #endif
85                         ways = cpu_data->dcache.ways;
86
87                 addrstart = CACHE_OC_ADDRESS_ARRAY;
88                 do {
89                         unsigned long addr;
90
91                         for (addr = addrstart;
92                              addr < addrstart + waysize;
93                              addr += cpu_data->dcache.linesz)
94                                 ctrl_outl(0, addr);
95
96                         addrstart += cpu_data->dcache.way_incr;
97                 } while (--ways);
98         }
99
100         /*
101          * Default CCR values .. enable the caches
102          * and invalidate them immediately..
103          */
104         flags = CCR_CACHE_ENABLE | CCR_CACHE_INVALIDATE;
105
106 #ifdef CCR_CACHE_EMODE
107         /* Force EMODE if possible */
108         if (cpu_data->dcache.ways > 1)
109                 flags |= CCR_CACHE_EMODE;
110         else
111                 flags &= ~CCR_CACHE_EMODE;
112 #endif
113
114 #ifdef CONFIG_SH_WRITETHROUGH
115         /* Turn on Write-through caching */
116         flags |= CCR_CACHE_WT;
117 #else
118         /* .. or default to Write-back */
119         flags |= CCR_CACHE_CB;
120 #endif
121
122 #ifdef CONFIG_SH_OCRAM
123         /* Turn on OCRAM -- halve the OC */
124         flags |= CCR_CACHE_ORA;
125         cpu_data->dcache.sets >>= 1;
126
127         cpu_data->dcache.way_size = cpu_data->dcache.sets *
128                                     cpu_data->dcache.linesz;
129 #endif
130
131         ctrl_outl(flags, CCR);
132         back_to_P1();
133 }
134
135 #ifdef CONFIG_SH_DSP
136 static void __init release_dsp(void)
137 {
138         unsigned long sr;
139
140         /* Clear SR.DSP bit */
141         __asm__ __volatile__ (
142                 "stc\tsr, %0\n\t"
143                 "and\t%1, %0\n\t"
144                 "ldc\t%0, sr\n\t"
145                 : "=&r" (sr)
146                 : "r" (~SR_DSP)
147         );
148 }
149
150 static void __init dsp_init(void)
151 {
152         unsigned long sr;
153
154         /*
155          * Set the SR.DSP bit, wait for one instruction, and then read
156          * back the SR value.
157          */
158         __asm__ __volatile__ (
159                 "stc\tsr, %0\n\t"
160                 "or\t%1, %0\n\t"
161                 "ldc\t%0, sr\n\t"
162                 "nop\n\t"
163                 "stc\tsr, %0\n\t"
164                 : "=&r" (sr)
165                 : "r" (SR_DSP)
166         );
167
168         /* If the DSP bit is still set, this CPU has a DSP */
169         if (sr & SR_DSP)
170                 cpu_data->flags |= CPU_HAS_DSP;
171
172         /* Now that we've determined the DSP status, clear the DSP bit. */
173         release_dsp();
174 }
175 #endif /* CONFIG_SH_DSP */
176
177 /**
178  * sh_cpu_init
179  *
180  * This is our initial entry point for each CPU, and is invoked on the boot
181  * CPU prior to calling start_kernel(). For SMP, a combination of this and
182  * start_secondary() will bring up each processor to a ready state prior
183  * to hand forking the idle loop.
184  *
185  * We do all of the basic processor init here, including setting up the
186  * caches, FPU, DSP, kicking the UBC, etc. By the time start_kernel() is
187  * hit (and subsequently platform_setup()) things like determining the
188  * CPU subtype and initial configuration will all be done.
189  *
190  * Each processor family is still responsible for doing its own probing
191  * and cache configuration in detect_cpu_and_cache_system().
192  */
193 asmlinkage void __init sh_cpu_init(void)
194 {
195         /* First, probe the CPU */
196         detect_cpu_and_cache_system();
197
198         /* Init the cache */
199         cache_init();
200
201         /* Disable the FPU */
202         if (fpu_disabled) {
203                 printk("FPU Disabled\n");
204                 cpu_data->flags &= ~CPU_HAS_FPU;
205                 disable_fpu();
206         }
207
208         /* FPU initialization */
209         if ((cpu_data->flags & CPU_HAS_FPU)) {
210                 clear_thread_flag(TIF_USEDFPU);
211                 clear_used_math();
212         }
213
214 #ifdef CONFIG_SH_DSP
215         /* Probe for DSP */
216         dsp_init();
217
218         /* Disable the DSP */
219         if (dsp_disabled) {
220                 printk("DSP Disabled\n");
221                 cpu_data->flags &= ~CPU_HAS_DSP;
222                 release_dsp();
223         }
224 #endif
225
226 #ifdef CONFIG_UBC_WAKEUP
227         /*
228          * Some brain-damaged loaders decided it would be a good idea to put
229          * the UBC to sleep. This causes some issues when it comes to things
230          * like PTRACE_SINGLESTEP or doing hardware watchpoints in GDB.  So ..
231          * we wake it up and hope that all is well.
232          */
233         ubc_wakeup();
234 #endif
235 }
236