xref: /linux/drivers/cache/starfive_starlink_cache.c (revision a1ff5a7d78a036d6c2178ee5acd6ba4946243800)
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Cache Management Operations for StarFive's Starlink cache controller
4  *
5  * Copyright (C) 2024 Shanghai StarFive Technology Co., Ltd.
6  *
7  * Author: Joshua Yeong <joshua.yeong@starfivetech.com>
8  */
9 
10 #include <linux/bitfield.h>
11 #include <linux/cacheflush.h>
12 #include <linux/iopoll.h>
13 #include <linux/of_address.h>
14 
15 #include <asm/dma-noncoherent.h>
16 
17 #define STARLINK_CACHE_FLUSH_START_ADDR			0x0
18 #define STARLINK_CACHE_FLUSH_END_ADDR			0x8
19 #define STARLINK_CACHE_FLUSH_CTL			0x10
20 #define STARLINK_CACHE_ALIGN				0x40
21 
22 #define STARLINK_CACHE_ADDRESS_RANGE_MASK		GENMASK(39, 0)
23 #define STARLINK_CACHE_FLUSH_CTL_MODE_MASK		GENMASK(2, 1)
24 #define STARLINK_CACHE_FLUSH_CTL_ENABLE_MASK		BIT(0)
25 
26 #define STARLINK_CACHE_FLUSH_CTL_CLEAN_INVALIDATE	0
27 #define STARLINK_CACHE_FLUSH_CTL_MAKE_INVALIDATE	1
28 #define STARLINK_CACHE_FLUSH_CTL_CLEAN_SHARED		2
29 #define STARLINK_CACHE_FLUSH_POLL_DELAY_US		1
30 #define STARLINK_CACHE_FLUSH_TIMEOUT_US			5000000
31 
32 static void __iomem *starlink_cache_base;
33 
starlink_cache_flush_complete(void)34 static void starlink_cache_flush_complete(void)
35 {
36 	volatile void __iomem *ctl = starlink_cache_base + STARLINK_CACHE_FLUSH_CTL;
37 	u64 v;
38 	int ret;
39 
40 	ret = readq_poll_timeout_atomic(ctl, v, !(v & STARLINK_CACHE_FLUSH_CTL_ENABLE_MASK),
41 					STARLINK_CACHE_FLUSH_POLL_DELAY_US,
42 					STARLINK_CACHE_FLUSH_TIMEOUT_US);
43 	if (ret)
44 		WARN(1, "StarFive Starlink cache flush operation timeout\n");
45 }
46 
starlink_cache_dma_cache_wback(phys_addr_t paddr,unsigned long size)47 static void starlink_cache_dma_cache_wback(phys_addr_t paddr, unsigned long size)
48 {
49 	writeq(FIELD_PREP(STARLINK_CACHE_ADDRESS_RANGE_MASK, paddr),
50 	       starlink_cache_base + STARLINK_CACHE_FLUSH_START_ADDR);
51 	writeq(FIELD_PREP(STARLINK_CACHE_ADDRESS_RANGE_MASK, paddr + size),
52 	       starlink_cache_base + STARLINK_CACHE_FLUSH_END_ADDR);
53 
54 	mb();
55 	writeq(FIELD_PREP(STARLINK_CACHE_FLUSH_CTL_MODE_MASK,
56 			  STARLINK_CACHE_FLUSH_CTL_CLEAN_SHARED),
57 	       starlink_cache_base + STARLINK_CACHE_FLUSH_CTL);
58 
59 	starlink_cache_flush_complete();
60 }
61 
starlink_cache_dma_cache_invalidate(phys_addr_t paddr,unsigned long size)62 static void starlink_cache_dma_cache_invalidate(phys_addr_t paddr, unsigned long size)
63 {
64 	writeq(FIELD_PREP(STARLINK_CACHE_ADDRESS_RANGE_MASK, paddr),
65 	       starlink_cache_base + STARLINK_CACHE_FLUSH_START_ADDR);
66 	writeq(FIELD_PREP(STARLINK_CACHE_ADDRESS_RANGE_MASK, paddr + size),
67 	       starlink_cache_base + STARLINK_CACHE_FLUSH_END_ADDR);
68 
69 	mb();
70 	writeq(FIELD_PREP(STARLINK_CACHE_FLUSH_CTL_MODE_MASK,
71 			  STARLINK_CACHE_FLUSH_CTL_MAKE_INVALIDATE),
72 	       starlink_cache_base + STARLINK_CACHE_FLUSH_CTL);
73 
74 	starlink_cache_flush_complete();
75 }
76 
starlink_cache_dma_cache_wback_inv(phys_addr_t paddr,unsigned long size)77 static void starlink_cache_dma_cache_wback_inv(phys_addr_t paddr, unsigned long size)
78 {
79 	writeq(FIELD_PREP(STARLINK_CACHE_ADDRESS_RANGE_MASK, paddr),
80 	       starlink_cache_base + STARLINK_CACHE_FLUSH_START_ADDR);
81 	writeq(FIELD_PREP(STARLINK_CACHE_ADDRESS_RANGE_MASK, paddr + size),
82 	       starlink_cache_base + STARLINK_CACHE_FLUSH_END_ADDR);
83 
84 	mb();
85 	writeq(FIELD_PREP(STARLINK_CACHE_FLUSH_CTL_MODE_MASK,
86 			  STARLINK_CACHE_FLUSH_CTL_CLEAN_INVALIDATE),
87 	       starlink_cache_base + STARLINK_CACHE_FLUSH_CTL);
88 
89 	starlink_cache_flush_complete();
90 }
91 
92 static const struct riscv_nonstd_cache_ops starlink_cache_ops = {
93 	.wback = &starlink_cache_dma_cache_wback,
94 	.inv = &starlink_cache_dma_cache_invalidate,
95 	.wback_inv = &starlink_cache_dma_cache_wback_inv,
96 };
97 
98 static const struct of_device_id starlink_cache_ids[] = {
99 	{ .compatible = "starfive,jh8100-starlink-cache" },
100 	{ /* sentinel */ }
101 };
102 
starlink_cache_init(void)103 static int __init starlink_cache_init(void)
104 {
105 	struct device_node *np;
106 	u32 block_size;
107 	int ret;
108 
109 	np = of_find_matching_node(NULL, starlink_cache_ids);
110 	if (!of_device_is_available(np))
111 		return -ENODEV;
112 
113 	ret = of_property_read_u32(np, "cache-block-size", &block_size);
114 	if (ret)
115 		return ret;
116 
117 	if (block_size % STARLINK_CACHE_ALIGN)
118 		return -EINVAL;
119 
120 	starlink_cache_base = of_iomap(np, 0);
121 	if (!starlink_cache_base)
122 		return -ENOMEM;
123 
124 	riscv_cbom_block_size = block_size;
125 	riscv_noncoherent_supported();
126 	riscv_noncoherent_register_cache_ops(&starlink_cache_ops);
127 
128 	return 0;
129 }
130 arch_initcall(starlink_cache_init);
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