xref: /freebsd/sys/riscv/sifive/sifive_ccache.c (revision 6766e8ceb5c6bc27453b45a21330aaf59c783fd5)
1*6766e8ceSRuslan Bukin /*-
2*6766e8ceSRuslan Bukin  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause
3*6766e8ceSRuslan Bukin  *
4*6766e8ceSRuslan Bukin  * Copyright (c) 2024 Ruslan Bukin <br@bsdpad.com>
5*6766e8ceSRuslan Bukin  *
6*6766e8ceSRuslan Bukin  * This software was developed by the University of Cambridge Computer
7*6766e8ceSRuslan Bukin  * Laboratory (Department of Computer Science and Technology) under Innovate
8*6766e8ceSRuslan Bukin  * UK project 105694, "Digital Security by Design (DSbD) Technology Platform
9*6766e8ceSRuslan Bukin  * Prototype".
10*6766e8ceSRuslan Bukin  *
11*6766e8ceSRuslan Bukin  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
12*6766e8ceSRuslan Bukin  * modification, are permitted provided that the following conditions
13*6766e8ceSRuslan Bukin  * are met:
14*6766e8ceSRuslan Bukin  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
15*6766e8ceSRuslan Bukin  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
16*6766e8ceSRuslan Bukin  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
17*6766e8ceSRuslan Bukin  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
18*6766e8ceSRuslan Bukin  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
19*6766e8ceSRuslan Bukin  *
20*6766e8ceSRuslan Bukin  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
21*6766e8ceSRuslan Bukin  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
22*6766e8ceSRuslan Bukin  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
23*6766e8ceSRuslan Bukin  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
24*6766e8ceSRuslan Bukin  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
25*6766e8ceSRuslan Bukin  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
26*6766e8ceSRuslan Bukin  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
27*6766e8ceSRuslan Bukin  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
28*6766e8ceSRuslan Bukin  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
29*6766e8ceSRuslan Bukin  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
30*6766e8ceSRuslan Bukin  * SUCH DAMAGE.
31*6766e8ceSRuslan Bukin  */
32*6766e8ceSRuslan Bukin 
33*6766e8ceSRuslan Bukin #include <sys/param.h>
34*6766e8ceSRuslan Bukin #include <sys/systm.h>
35*6766e8ceSRuslan Bukin #include <sys/bus.h>
36*6766e8ceSRuslan Bukin #include <sys/rman.h>
37*6766e8ceSRuslan Bukin #include <sys/kernel.h>
38*6766e8ceSRuslan Bukin #include <sys/module.h>
39*6766e8ceSRuslan Bukin #include <machine/bus.h>
40*6766e8ceSRuslan Bukin 
41*6766e8ceSRuslan Bukin #include <dev/ofw/ofw_bus.h>
42*6766e8ceSRuslan Bukin #include <dev/ofw/ofw_bus_subr.h>
43*6766e8ceSRuslan Bukin #include <dev/fdt/fdt_common.h>
44*6766e8ceSRuslan Bukin 
45*6766e8ceSRuslan Bukin #include <vm/vm.h>
46*6766e8ceSRuslan Bukin #include <vm/vm_extern.h>
47*6766e8ceSRuslan Bukin #include <vm/pmap.h>
48*6766e8ceSRuslan Bukin 
49*6766e8ceSRuslan Bukin #define	SIFIVE_CCACHE_CONFIG	0x000
50*6766e8ceSRuslan Bukin #define	 CCACHE_CONFIG_WAYS_S	8
51*6766e8ceSRuslan Bukin #define	 CCACHE_CONFIG_WAYS_M	(0xff << CCACHE_CONFIG_WAYS_S)
52*6766e8ceSRuslan Bukin #define	SIFIVE_CCACHE_WAYENABLE	0x008
53*6766e8ceSRuslan Bukin #define	SIFIVE_CCACHE_FLUSH64	0x200
54*6766e8ceSRuslan Bukin 
55*6766e8ceSRuslan Bukin #define	SIFIVE_CCACHE_LINE_SIZE	64
56*6766e8ceSRuslan Bukin 
57*6766e8ceSRuslan Bukin #define	RD8(sc, off)		(bus_read_8((sc)->res, (off)))
58*6766e8ceSRuslan Bukin #define	WR8(sc, off, val)	(bus_write_8((sc)->res, (off), (val)))
59*6766e8ceSRuslan Bukin #define	CC_WR8(offset, value)	\
60*6766e8ceSRuslan Bukin     *(volatile uint64_t *)((uintptr_t)ccache_va + (offset)) = (value)
61*6766e8ceSRuslan Bukin 
62*6766e8ceSRuslan Bukin static struct ofw_compat_data compat_data[] = {
63*6766e8ceSRuslan Bukin 	{ "sifive,eic7700",			1 },
64*6766e8ceSRuslan Bukin 	{ NULL,					0 }
65*6766e8ceSRuslan Bukin };
66*6766e8ceSRuslan Bukin 
67*6766e8ceSRuslan Bukin struct ccache_softc {
68*6766e8ceSRuslan Bukin 	struct resource	*res;
69*6766e8ceSRuslan Bukin };
70*6766e8ceSRuslan Bukin 
71*6766e8ceSRuslan Bukin static void *ccache_va = NULL;
72*6766e8ceSRuslan Bukin 
73*6766e8ceSRuslan Bukin static struct resource_spec ccache_spec[] = {
74*6766e8ceSRuslan Bukin 	{ SYS_RES_MEMORY,	0,	RF_ACTIVE },
75*6766e8ceSRuslan Bukin 	{ -1, 0 }
76*6766e8ceSRuslan Bukin };
77*6766e8ceSRuslan Bukin 
78*6766e8ceSRuslan Bukin /*
79*6766e8ceSRuslan Bukin  * Non-standard EIC7700 cache-flushing routine.
80*6766e8ceSRuslan Bukin  */
81*6766e8ceSRuslan Bukin static void
ccache_flush_range(vm_offset_t start,size_t len)82*6766e8ceSRuslan Bukin ccache_flush_range(vm_offset_t start, size_t len)
83*6766e8ceSRuslan Bukin {
84*6766e8ceSRuslan Bukin 	vm_offset_t paddr;
85*6766e8ceSRuslan Bukin 	vm_offset_t sva;
86*6766e8ceSRuslan Bukin 	vm_offset_t step;
87*6766e8ceSRuslan Bukin 	uint64_t line;
88*6766e8ceSRuslan Bukin 
89*6766e8ceSRuslan Bukin 	if (ccache_va == NULL || len == 0)
90*6766e8ceSRuslan Bukin 		return;
91*6766e8ceSRuslan Bukin 
92*6766e8ceSRuslan Bukin 	mb();
93*6766e8ceSRuslan Bukin 
94*6766e8ceSRuslan Bukin 	for (sva = start; len > 0;) {
95*6766e8ceSRuslan Bukin 		paddr = pmap_kextract(sva);
96*6766e8ceSRuslan Bukin 		step = min(PAGE_SIZE - (paddr & PAGE_MASK), len);
97*6766e8ceSRuslan Bukin 		for (line = rounddown2(paddr, SIFIVE_CCACHE_LINE_SIZE);
98*6766e8ceSRuslan Bukin 		    line < paddr + step;
99*6766e8ceSRuslan Bukin 		    line += SIFIVE_CCACHE_LINE_SIZE)
100*6766e8ceSRuslan Bukin 			CC_WR8(SIFIVE_CCACHE_FLUSH64, line);
101*6766e8ceSRuslan Bukin 		sva += step;
102*6766e8ceSRuslan Bukin 		len -= step;
103*6766e8ceSRuslan Bukin 	}
104*6766e8ceSRuslan Bukin 
105*6766e8ceSRuslan Bukin 	mb();
106*6766e8ceSRuslan Bukin }
107*6766e8ceSRuslan Bukin 
108*6766e8ceSRuslan Bukin static void
ccache_install_hooks(void)109*6766e8ceSRuslan Bukin ccache_install_hooks(void)
110*6766e8ceSRuslan Bukin {
111*6766e8ceSRuslan Bukin 	struct riscv_cache_ops eswin_ops;
112*6766e8ceSRuslan Bukin 
113*6766e8ceSRuslan Bukin 	eswin_ops.dcache_wbinv_range = ccache_flush_range;
114*6766e8ceSRuslan Bukin 	eswin_ops.dcache_inv_range = ccache_flush_range;
115*6766e8ceSRuslan Bukin 	eswin_ops.dcache_wb_range = ccache_flush_range;
116*6766e8ceSRuslan Bukin 
117*6766e8ceSRuslan Bukin 	riscv_cache_install_hooks(&eswin_ops, SIFIVE_CCACHE_LINE_SIZE);
118*6766e8ceSRuslan Bukin }
119*6766e8ceSRuslan Bukin 
120*6766e8ceSRuslan Bukin static int
ccache_probe(device_t dev)121*6766e8ceSRuslan Bukin ccache_probe(device_t dev)
122*6766e8ceSRuslan Bukin {
123*6766e8ceSRuslan Bukin 
124*6766e8ceSRuslan Bukin 	if (!ofw_bus_status_okay(dev))
125*6766e8ceSRuslan Bukin 		return (ENXIO);
126*6766e8ceSRuslan Bukin 
127*6766e8ceSRuslan Bukin 	if (ofw_bus_search_compatible(dev, compat_data)->ocd_data == 0)
128*6766e8ceSRuslan Bukin 		return (ENXIO);
129*6766e8ceSRuslan Bukin 
130*6766e8ceSRuslan Bukin 	if (device_get_unit(dev) != 0)
131*6766e8ceSRuslan Bukin 		return (ENXIO);
132*6766e8ceSRuslan Bukin 
133*6766e8ceSRuslan Bukin 	device_set_desc(dev, "SiFive Cache Controller");
134*6766e8ceSRuslan Bukin 
135*6766e8ceSRuslan Bukin 	return (BUS_PROBE_DEFAULT);
136*6766e8ceSRuslan Bukin }
137*6766e8ceSRuslan Bukin 
138*6766e8ceSRuslan Bukin static int
ccache_attach(device_t dev)139*6766e8ceSRuslan Bukin ccache_attach(device_t dev)
140*6766e8ceSRuslan Bukin {
141*6766e8ceSRuslan Bukin 	struct ccache_softc *sc;
142*6766e8ceSRuslan Bukin 	size_t config, ways;
143*6766e8ceSRuslan Bukin 
144*6766e8ceSRuslan Bukin 	sc = device_get_softc(dev);
145*6766e8ceSRuslan Bukin 
146*6766e8ceSRuslan Bukin 	if (bus_alloc_resources(dev, ccache_spec, &sc->res) != 0) {
147*6766e8ceSRuslan Bukin 		device_printf(dev, "cannot allocate resources for device\n");
148*6766e8ceSRuslan Bukin 		return (ENXIO);
149*6766e8ceSRuslan Bukin 	}
150*6766e8ceSRuslan Bukin 
151*6766e8ceSRuslan Bukin 	/* Non-standard EIC7700 cache unit configuration. */
152*6766e8ceSRuslan Bukin 	config = RD8(sc, SIFIVE_CCACHE_CONFIG);
153*6766e8ceSRuslan Bukin 	ways = (config & CCACHE_CONFIG_WAYS_M) >> CCACHE_CONFIG_WAYS_S;
154*6766e8ceSRuslan Bukin 	WR8(sc, SIFIVE_CCACHE_WAYENABLE, (ways - 1));
155*6766e8ceSRuslan Bukin 
156*6766e8ceSRuslan Bukin 	ccache_va = rman_get_virtual(sc->res);
157*6766e8ceSRuslan Bukin 	ccache_install_hooks();
158*6766e8ceSRuslan Bukin 
159*6766e8ceSRuslan Bukin 	return (0);
160*6766e8ceSRuslan Bukin }
161*6766e8ceSRuslan Bukin 
162*6766e8ceSRuslan Bukin static device_method_t ccache_methods[] = {
163*6766e8ceSRuslan Bukin 	/* Device interface */
164*6766e8ceSRuslan Bukin 	DEVMETHOD(device_probe,		ccache_probe),
165*6766e8ceSRuslan Bukin 	DEVMETHOD(device_attach,	ccache_attach),
166*6766e8ceSRuslan Bukin 	DEVMETHOD_END
167*6766e8ceSRuslan Bukin };
168*6766e8ceSRuslan Bukin 
169*6766e8ceSRuslan Bukin static driver_t ccache_driver = {
170*6766e8ceSRuslan Bukin 	"ccache",
171*6766e8ceSRuslan Bukin 	ccache_methods,
172*6766e8ceSRuslan Bukin 	sizeof(struct ccache_softc),
173*6766e8ceSRuslan Bukin };
174*6766e8ceSRuslan Bukin 
175*6766e8ceSRuslan Bukin EARLY_DRIVER_MODULE(ccache, simplebus, ccache_driver, 0, 0,
176*6766e8ceSRuslan Bukin     BUS_PASS_BUS + BUS_PASS_ORDER_FIRST);
177*6766e8ceSRuslan Bukin MODULE_VERSION(ccache, 1);
178