0da39fed355aa25fc17e516cf52d66042ddcc0e4
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / arch / powerpc / platforms / pseries / lpar.c
1 /*
2  * pSeries_lpar.c
3  * Copyright (C) 2001 Todd Inglett, IBM Corporation
4  *
5  * pSeries LPAR support.
6  * 
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
9  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
10  * (at your option) any later version.
11  * 
12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15  * GNU General Public License for more details.
16  * 
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with this program; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
20  */
21
22 /* Enables debugging of low-level hash table routines - careful! */
23 #undef DEBUG
24
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/dma-mapping.h>
27 #include <linux/console.h>
28 #include <linux/export.h>
29 #include <asm/processor.h>
30 #include <asm/mmu.h>
31 #include <asm/page.h>
32 #include <asm/pgtable.h>
33 #include <asm/machdep.h>
34 #include <asm/mmu_context.h>
35 #include <asm/iommu.h>
36 #include <asm/tlbflush.h>
37 #include <asm/tlb.h>
38 #include <asm/prom.h>
39 #include <asm/cputable.h>
40 #include <asm/udbg.h>
41 #include <asm/smp.h>
42 #include <asm/trace.h>
43 #include <asm/firmware.h>
44
45 #include "plpar_wrappers.h"
46 #include "pseries.h"
47
48
49 /* in hvCall.S */
50 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall);
51 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall9);
52 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall_norets);
53
54 extern void pSeries_find_serial_port(void);
55
56 void vpa_init(int cpu)
57 {
58         int hwcpu = get_hard_smp_processor_id(cpu);
59         unsigned long addr;
60         long ret;
61         struct paca_struct *pp;
62         struct dtl_entry *dtl;
63
64         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ALTIVEC))
65                 lppaca_of(cpu).vmxregs_in_use = 1;
66
67         addr = __pa(&lppaca_of(cpu));
68         ret = register_vpa(hwcpu, addr);
69
70         if (ret) {
71                 pr_err("WARNING: VPA registration for cpu %d (hw %d) of area "
72                        "%lx failed with %ld\n", cpu, hwcpu, addr, ret);
73                 return;
74         }
75         /*
76          * PAPR says this feature is SLB-Buffer but firmware never
77          * reports that.  All SPLPAR support SLB shadow buffer.
78          */
79         addr = __pa(&slb_shadow[cpu]);
80         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_SPLPAR)) {
81                 ret = register_slb_shadow(hwcpu, addr);
82                 if (ret)
83                         pr_err("WARNING: SLB shadow buffer registration for "
84                                "cpu %d (hw %d) of area %lx failed with %ld\n",
85                                cpu, hwcpu, addr, ret);
86         }
87
88         /*
89          * Register dispatch trace log, if one has been allocated.
90          */
91         pp = &paca[cpu];
92         dtl = pp->dispatch_log;
93         if (dtl) {
94                 pp->dtl_ridx = 0;
95                 pp->dtl_curr = dtl;
96                 lppaca_of(cpu).dtl_idx = 0;
97
98                 /* hypervisor reads buffer length from this field */
99                 dtl->enqueue_to_dispatch_time = DISPATCH_LOG_BYTES;
100                 ret = register_dtl(hwcpu, __pa(dtl));
101                 if (ret)
102                         pr_err("WARNING: DTL registration of cpu %d (hw %d) "
103                                "failed with %ld\n", smp_processor_id(),
104                                hwcpu, ret);
105                 lppaca_of(cpu).dtl_enable_mask = 2;
106         }
107 }
108
109 static long pSeries_lpar_hpte_insert(unsigned long hpte_group,
110                                      unsigned long vpn, unsigned long pa,
111                                      unsigned long rflags, unsigned long vflags,
112                                      int psize, int ssize)
113 {
114         unsigned long lpar_rc;
115         unsigned long flags;
116         unsigned long slot;
117         unsigned long hpte_v, hpte_r;
118
119         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
120                 pr_devel("hpte_insert(group=%lx, vpn=%016lx, "
121                          "pa=%016lx, rflags=%lx, vflags=%lx, psize=%d)\n",
122                          hpte_group, vpn,  pa, rflags, vflags, psize);
123
124         hpte_v = hpte_encode_v(vpn, psize, ssize) | vflags | HPTE_V_VALID;
125         hpte_r = hpte_encode_r(pa, psize) | rflags;
126
127         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
128                 pr_devel(" hpte_v=%016lx, hpte_r=%016lx\n", hpte_v, hpte_r);
129
130         /* Now fill in the actual HPTE */
131         /* Set CEC cookie to 0         */
132         /* Zero page = 0               */
133         /* I-cache Invalidate = 0      */
134         /* I-cache synchronize = 0     */
135         /* Exact = 0                   */
136         flags = 0;
137
138         /* Make pHyp happy */
139         if ((rflags & _PAGE_NO_CACHE) & !(rflags & _PAGE_WRITETHRU))
140                 hpte_r &= ~_PAGE_COHERENT;
141         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_XCMO) && !(hpte_r & HPTE_R_N))
142                 flags |= H_COALESCE_CAND;
143
144         lpar_rc = plpar_pte_enter(flags, hpte_group, hpte_v, hpte_r, &slot);
145         if (unlikely(lpar_rc == H_PTEG_FULL)) {
146                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
147                         pr_devel(" full\n");
148                 return -1;
149         }
150
151         /*
152          * Since we try and ioremap PHBs we don't own, the pte insert
153          * will fail. However we must catch the failure in hash_page
154          * or we will loop forever, so return -2 in this case.
155          */
156         if (unlikely(lpar_rc != H_SUCCESS)) {
157                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
158                         pr_devel(" lpar err %lu\n", lpar_rc);
159                 return -2;
160         }
161         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
162                 pr_devel(" -> slot: %lu\n", slot & 7);
163
164         /* Because of iSeries, we have to pass down the secondary
165          * bucket bit here as well
166          */
167         return (slot & 7) | (!!(vflags & HPTE_V_SECONDARY) << 3);
168 }
169
170 static DEFINE_SPINLOCK(pSeries_lpar_tlbie_lock);
171
172 static long pSeries_lpar_hpte_remove(unsigned long hpte_group)
173 {
174         unsigned long slot_offset;
175         unsigned long lpar_rc;
176         int i;
177         unsigned long dummy1, dummy2;
178
179         /* pick a random slot to start at */
180         slot_offset = mftb() & 0x7;
181
182         for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
183
184                 /* don't remove a bolted entry */
185                 lpar_rc = plpar_pte_remove(H_ANDCOND, hpte_group + slot_offset,
186                                            (0x1UL << 4), &dummy1, &dummy2);
187                 if (lpar_rc == H_SUCCESS)
188                         return i;
189                 BUG_ON(lpar_rc != H_NOT_FOUND);
190
191                 slot_offset++;
192                 slot_offset &= 0x7;
193         }
194
195         return -1;
196 }
197
198 static void pSeries_lpar_hptab_clear(void)
199 {
200         unsigned long size_bytes = 1UL << ppc64_pft_size;
201         unsigned long hpte_count = size_bytes >> 4;
202         struct {
203                 unsigned long pteh;
204                 unsigned long ptel;
205         } ptes[4];
206         long lpar_rc;
207         unsigned long i, j;
208
209         /* Read in batches of 4,
210          * invalidate only valid entries not in the VRMA
211          * hpte_count will be a multiple of 4
212          */
213         for (i = 0; i < hpte_count; i += 4) {
214                 lpar_rc = plpar_pte_read_4_raw(0, i, (void *)ptes);
215                 if (lpar_rc != H_SUCCESS)
216                         continue;
217                 for (j = 0; j < 4; j++){
218                         if ((ptes[j].pteh & HPTE_V_VRMA_MASK) ==
219                                 HPTE_V_VRMA_MASK)
220                                 continue;
221                         if (ptes[j].pteh & HPTE_V_VALID)
222                                 plpar_pte_remove_raw(0, i + j, 0,
223                                         &(ptes[j].pteh), &(ptes[j].ptel));
224                 }
225         }
226 }
227
228 /*
229  * NOTE: for updatepp ops we are fortunate that the linux "newpp" bits and
230  * the low 3 bits of flags happen to line up.  So no transform is needed.
231  * We can probably optimize here and assume the high bits of newpp are
232  * already zero.  For now I am paranoid.
233  */
234 static long pSeries_lpar_hpte_updatepp(unsigned long slot,
235                                        unsigned long newpp,
236                                        unsigned long vpn,
237                                        int psize, int ssize, int local)
238 {
239         unsigned long lpar_rc;
240         unsigned long flags = (newpp & 7) | H_AVPN;
241         unsigned long want_v;
242
243         want_v = hpte_encode_avpn(vpn, psize, ssize);
244
245         pr_devel("    update: avpnv=%016lx, hash=%016lx, f=%lx, psize: %d ...",
246                  want_v, slot, flags, psize);
247
248         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, want_v);
249
250         if (lpar_rc == H_NOT_FOUND) {
251                 pr_devel("not found !\n");
252                 return -1;
253         }
254
255         pr_devel("ok\n");
256
257         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
258
259         return 0;
260 }
261
262 static unsigned long pSeries_lpar_hpte_getword0(unsigned long slot)
263 {
264         unsigned long dword0;
265         unsigned long lpar_rc;
266         unsigned long dummy_word1;
267         unsigned long flags;
268
269         /* Read 1 pte at a time                        */
270         /* Do not need RPN to logical page translation */
271         /* No cross CEC PFT access                     */
272         flags = 0;
273
274         lpar_rc = plpar_pte_read(flags, slot, &dword0, &dummy_word1);
275
276         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
277
278         return dword0;
279 }
280
281 static long pSeries_lpar_hpte_find(unsigned long vpn, int psize, int ssize)
282 {
283         unsigned long hash;
284         unsigned long i;
285         long slot;
286         unsigned long want_v, hpte_v;
287
288         hash = hpt_hash(vpn, mmu_psize_defs[psize].shift, ssize);
289         want_v = hpte_encode_avpn(vpn, psize, ssize);
290
291         /* Bolted entries are always in the primary group */
292         slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
293         for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
294                 hpte_v = pSeries_lpar_hpte_getword0(slot);
295
296                 if (HPTE_V_COMPARE(hpte_v, want_v) && (hpte_v & HPTE_V_VALID))
297                         /* HPTE matches */
298                         return slot;
299                 ++slot;
300         }
301
302         return -1;
303
304
305 static void pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp(unsigned long newpp,
306                                              unsigned long ea,
307                                              int psize, int ssize)
308 {
309         unsigned long vpn;
310         unsigned long lpar_rc, slot, vsid, flags;
311
312         vsid = get_kernel_vsid(ea, ssize);
313         vpn = hpt_vpn(ea, vsid, ssize);
314
315         slot = pSeries_lpar_hpte_find(vpn, psize, ssize);
316         BUG_ON(slot == -1);
317
318         flags = newpp & 7;
319         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, 0);
320
321         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
322 }
323
324 static void pSeries_lpar_hpte_invalidate(unsigned long slot, unsigned long vpn,
325                                          int psize, int ssize, int local)
326 {
327         unsigned long want_v;
328         unsigned long lpar_rc;
329         unsigned long dummy1, dummy2;
330
331         pr_devel("    inval : slot=%lx, vpn=%016lx, psize: %d, local: %d\n",
332                  slot, vpn, psize, local);
333
334         want_v = hpte_encode_avpn(vpn, psize, ssize);
335         lpar_rc = plpar_pte_remove(H_AVPN, slot, want_v, &dummy1, &dummy2);
336         if (lpar_rc == H_NOT_FOUND)
337                 return;
338
339         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
340 }
341
342 static void pSeries_lpar_hpte_removebolted(unsigned long ea,
343                                            int psize, int ssize)
344 {
345         unsigned long vpn;
346         unsigned long slot, vsid;
347
348         vsid = get_kernel_vsid(ea, ssize);
349         vpn = hpt_vpn(ea, vsid, ssize);
350
351         slot = pSeries_lpar_hpte_find(vpn, psize, ssize);
352         BUG_ON(slot == -1);
353
354         pSeries_lpar_hpte_invalidate(slot, vpn, psize, ssize, 0);
355 }
356
357 /* Flag bits for H_BULK_REMOVE */
358 #define HBR_REQUEST     0x4000000000000000UL
359 #define HBR_RESPONSE    0x8000000000000000UL
360 #define HBR_END         0xc000000000000000UL
361 #define HBR_AVPN        0x0200000000000000UL
362 #define HBR_ANDCOND     0x0100000000000000UL
363
364 /*
365  * Take a spinlock around flushes to avoid bouncing the hypervisor tlbie
366  * lock.
367  */
368 static void pSeries_lpar_flush_hash_range(unsigned long number, int local)
369 {
370         unsigned long vpn;
371         unsigned long i, pix, rc;
372         unsigned long flags = 0;
373         struct ppc64_tlb_batch *batch = &__get_cpu_var(ppc64_tlb_batch);
374         int lock_tlbie = !mmu_has_feature(MMU_FTR_LOCKLESS_TLBIE);
375         unsigned long param[9];
376         unsigned long hash, index, shift, hidx, slot;
377         real_pte_t pte;
378         int psize, ssize;
379
380         if (lock_tlbie)
381                 spin_lock_irqsave(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
382
383         psize = batch->psize;
384         ssize = batch->ssize;
385         pix = 0;
386         for (i = 0; i < number; i++) {
387                 vpn = batch->vpn[i];
388                 pte = batch->pte[i];
389                 pte_iterate_hashed_subpages(pte, psize, vpn, index, shift) {
390                         hash = hpt_hash(vpn, shift, ssize);
391                         hidx = __rpte_to_hidx(pte, index);
392                         if (hidx & _PTEIDX_SECONDARY)
393                                 hash = ~hash;
394                         slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
395                         slot += hidx & _PTEIDX_GROUP_IX;
396                         if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_BULK_REMOVE)) {
397                                 pSeries_lpar_hpte_invalidate(slot, vpn, psize,
398                                                              ssize, local);
399                         } else {
400                                 param[pix] = HBR_REQUEST | HBR_AVPN | slot;
401                                 param[pix+1] = hpte_encode_avpn(vpn, psize,
402                                                                 ssize);
403                                 pix += 2;
404                                 if (pix == 8) {
405                                         rc = plpar_hcall9(H_BULK_REMOVE, param,
406                                                 param[0], param[1], param[2],
407                                                 param[3], param[4], param[5],
408                                                 param[6], param[7]);
409                                         BUG_ON(rc != H_SUCCESS);
410                                         pix = 0;
411                                 }
412                         }
413                 } pte_iterate_hashed_end();
414         }
415         if (pix) {
416                 param[pix] = HBR_END;
417                 rc = plpar_hcall9(H_BULK_REMOVE, param, param[0], param[1],
418                                   param[2], param[3], param[4], param[5],
419                                   param[6], param[7]);
420                 BUG_ON(rc != H_SUCCESS);
421         }
422
423         if (lock_tlbie)
424                 spin_unlock_irqrestore(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
425 }
426
427 static int __init disable_bulk_remove(char *str)
428 {
429         if (strcmp(str, "off") == 0 &&
430             firmware_has_feature(FW_FEATURE_BULK_REMOVE)) {
431                         printk(KERN_INFO "Disabling BULK_REMOVE firmware feature");
432                         powerpc_firmware_features &= ~FW_FEATURE_BULK_REMOVE;
433         }
434         return 1;
435 }
436
437 __setup("bulk_remove=", disable_bulk_remove);
438
439 void __init hpte_init_lpar(void)
440 {
441         ppc_md.hpte_invalidate  = pSeries_lpar_hpte_invalidate;
442         ppc_md.hpte_updatepp    = pSeries_lpar_hpte_updatepp;
443         ppc_md.hpte_updateboltedpp = pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp;
444         ppc_md.hpte_insert      = pSeries_lpar_hpte_insert;
445         ppc_md.hpte_remove      = pSeries_lpar_hpte_remove;
446         ppc_md.hpte_removebolted = pSeries_lpar_hpte_removebolted;
447         ppc_md.flush_hash_range = pSeries_lpar_flush_hash_range;
448         ppc_md.hpte_clear_all   = pSeries_lpar_hptab_clear;
449 }
450
451 #ifdef CONFIG_PPC_SMLPAR
452 #define CMO_FREE_HINT_DEFAULT 1
453 static int cmo_free_hint_flag = CMO_FREE_HINT_DEFAULT;
454
455 static int __init cmo_free_hint(char *str)
456 {
457         char *parm;
458         parm = strstrip(str);
459
460         if (strcasecmp(parm, "no") == 0 || strcasecmp(parm, "off") == 0) {
461                 printk(KERN_INFO "cmo_free_hint: CMO free page hinting is not active.\n");
462                 cmo_free_hint_flag = 0;
463                 return 1;
464         }
465
466         cmo_free_hint_flag = 1;
467         printk(KERN_INFO "cmo_free_hint: CMO free page hinting is active.\n");
468
469         if (strcasecmp(parm, "yes") == 0 || strcasecmp(parm, "on") == 0)
470                 return 1;
471
472         return 0;
473 }
474
475 __setup("cmo_free_hint=", cmo_free_hint);
476
477 static void pSeries_set_page_state(struct page *page, int order,
478                                    unsigned long state)
479 {
480         int i, j;
481         unsigned long cmo_page_sz, addr;
482
483         cmo_page_sz = cmo_get_page_size();
484         addr = __pa((unsigned long)page_address(page));
485
486         for (i = 0; i < (1 << order); i++, addr += PAGE_SIZE) {
487                 for (j = 0; j < PAGE_SIZE; j += cmo_page_sz)
488                         plpar_hcall_norets(H_PAGE_INIT, state, addr + j, 0);
489         }
490 }
491
492 void arch_free_page(struct page *page, int order)
493 {
494         if (!cmo_free_hint_flag || !firmware_has_feature(FW_FEATURE_CMO))
495                 return;
496
497         pSeries_set_page_state(page, order, H_PAGE_SET_UNUSED);
498 }
499 EXPORT_SYMBOL(arch_free_page);
500
501 #endif
502
503 #ifdef CONFIG_TRACEPOINTS
504 /*
505  * We optimise our hcall path by placing hcall_tracepoint_refcount
506  * directly in the TOC so we can check if the hcall tracepoints are
507  * enabled via a single load.
508  */
509
510 /* NB: reg/unreg are called while guarded with the tracepoints_mutex */
511 extern long hcall_tracepoint_refcount;
512
513 /* 
514  * Since the tracing code might execute hcalls we need to guard against
515  * recursion. One example of this are spinlocks calling H_YIELD on
516  * shared processor partitions.
517  */
518 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, hcall_trace_depth);
519
520 void hcall_tracepoint_regfunc(void)
521 {
522         hcall_tracepoint_refcount++;
523 }
524
525 void hcall_tracepoint_unregfunc(void)
526 {
527         hcall_tracepoint_refcount--;
528 }
529
530 void __trace_hcall_entry(unsigned long opcode, unsigned long *args)
531 {
532         unsigned long flags;
533         unsigned int *depth;
534
535         /*
536          * We cannot call tracepoints inside RCU idle regions which
537          * means we must not trace H_CEDE.
538          */
539         if (opcode == H_CEDE)
540                 return;
541
542         local_irq_save(flags);
543
544         depth = &__get_cpu_var(hcall_trace_depth);
545
546         if (*depth)
547                 goto out;
548
549         (*depth)++;
550         preempt_disable();
551         trace_hcall_entry(opcode, args);
552         (*depth)--;
553
554 out:
555         local_irq_restore(flags);
556 }
557
558 void __trace_hcall_exit(long opcode, unsigned long retval,
559                         unsigned long *retbuf)
560 {
561         unsigned long flags;
562         unsigned int *depth;
563
564         if (opcode == H_CEDE)
565                 return;
566
567         local_irq_save(flags);
568
569         depth = &__get_cpu_var(hcall_trace_depth);
570
571         if (*depth)
572                 goto out;
573
574         (*depth)++;
575         trace_hcall_exit(opcode, retval, retbuf);
576         preempt_enable();
577         (*depth)--;
578
579 out:
580         local_irq_restore(flags);
581 }
582 #endif
583
584 /**
585  * h_get_mpp
586  * H_GET_MPP hcall returns info in 7 parms
587  */
588 int h_get_mpp(struct hvcall_mpp_data *mpp_data)
589 {
590         int rc;
591         unsigned long retbuf[PLPAR_HCALL9_BUFSIZE];
592
593         rc = plpar_hcall9(H_GET_MPP, retbuf);
594
595         mpp_data->entitled_mem = retbuf[0];
596         mpp_data->mapped_mem = retbuf[1];
597
598         mpp_data->group_num = (retbuf[2] >> 2 * 8) & 0xffff;
599         mpp_data->pool_num = retbuf[2] & 0xffff;
600
601         mpp_data->mem_weight = (retbuf[3] >> 7 * 8) & 0xff;
602         mpp_data->unallocated_mem_weight = (retbuf[3] >> 6 * 8) & 0xff;
603         mpp_data->unallocated_entitlement = retbuf[3] & 0xffffffffffff;
604
605         mpp_data->pool_size = retbuf[4];
606         mpp_data->loan_request = retbuf[5];
607         mpp_data->backing_mem = retbuf[6];
608
609         return rc;
610 }
611 EXPORT_SYMBOL(h_get_mpp);
612
613 int h_get_mpp_x(struct hvcall_mpp_x_data *mpp_x_data)
614 {
615         int rc;
616         unsigned long retbuf[PLPAR_HCALL9_BUFSIZE] = { 0 };
617
618         rc = plpar_hcall9(H_GET_MPP_X, retbuf);
619
620         mpp_x_data->coalesced_bytes = retbuf[0];
621         mpp_x_data->pool_coalesced_bytes = retbuf[1];
622         mpp_x_data->pool_purr_cycles = retbuf[2];
623         mpp_x_data->pool_spurr_cycles = retbuf[3];
624
625         return rc;
626 }