drivers/misc/sgi-gru/grufault.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * SN Platform GRU Driver
   4  *
   5  *              FAULT HANDLER FOR GRU DETECTED TLB MISSES
   6  *
   7  * This file contains code that handles TLB misses within the GRU.
   8  * These misses are reported either via interrupts or user polling of
   9  * the user CB.
  10  *
  11  *  Copyright (c) 2008 Silicon Graphics, Inc.  All Rights Reserved.
  12  */
  13
  14 #include <linux/kernel.h>
  15 #include <linux/errno.h>
  16 #include <linux/spinlock.h>
  17 #include <linux/mm.h>
  18 #include <linux/hugetlb.h>
  19 #include <linux/device.h>
  20 #include <linux/io.h>
  21 #include <linux/uaccess.h>
  22 #include <linux/security.h>
  23 #include <linux/prefetch.h>
  24 #include "gru.h"
  25 #include "grutables.h"
  26 #include "grulib.h"
  27 #include "gru_instructions.h"
  28 #include <asm/uv/uv_hub.h>
  29
  30 /* Return codes for vtop functions */
  31 #define VTOP_SUCCESS               0
  32 #define VTOP_INVALID               -1
  33 #define VTOP_RETRY                 -2
  34
  35
  36 /*
  37  * Test if a physical address is a valid GRU GSEG address
  38  */
  39 static inline int is_gru_paddr(unsigned long paddr)
  40 {
  41         return paddr >= gru_start_paddr && paddr < gru_end_paddr;
  42 }
  43
  44 /*
  45  * Find the vma of a GRU segment. Caller must hold mmap_sem.
  46  */
  47 struct vm_area_struct *gru_find_vma(unsigned long vaddr)
  48 {
  49         struct vm_area_struct *vma;
  50
  51         vma = find_vma(current->mm, vaddr);
  52         if (vma && vma->vm_start <= vaddr && vma->vm_ops == &gru_vm_ops)
  53                 return vma;
  54         return NULL;
  55 }
  56
  57 /*
  58  * Find and lock the gts that contains the specified user vaddr.
  59  *
  60  * Returns:
  61  *      - *gts with the mmap_sem locked for read and the GTS locked.
  62  *      - NULL if vaddr invalid OR is not a valid GSEG vaddr.
  63  */
  64
  65 static struct gru_thread_state *gru_find_lock_gts(unsigned long vaddr)
  66 {
  67         struct mm_struct *mm = current->mm;
  68         struct vm_area_struct *vma;
  69         struct gru_thread_state *gts = NULL;
  70
  71         down_read(&mm->mmap_sem);
  72         vma = gru_find_vma(vaddr);
  73         if (vma)
  74                 gts = gru_find_thread_state(vma, TSID(vaddr, vma));
  75         if (gts)
  76                 mutex_lock(&gts->ts_ctxlock);
  77         else
  78                 up_read(&mm->mmap_sem);
  79         return gts;
  80 }
  81
  82 static struct gru_thread_state *gru_alloc_locked_gts(unsigned long vaddr)
  83 {
  84         struct mm_struct *mm = current->mm;
  85         struct vm_area_struct *vma;
  86         struct gru_thread_state *gts = ERR_PTR(-EINVAL);
  87
  88         down_write(&mm->mmap_sem);
  89         vma = gru_find_vma(vaddr);
  90         if (!vma)
  91                 goto err;
  92
  93         gts = gru_alloc_thread_state(vma, TSID(vaddr, vma));
  94         if (IS_ERR(gts))
  95                 goto err;
  96         mutex_lock(&gts->ts_ctxlock);
  97         downgrade_write(&mm->mmap_sem);
  98         return gts;
  99
 100 err:
 101         up_write(&mm->mmap_sem);
 102         return gts;
 103 }
 104
 105 /*
 106  * Unlock a GTS that was previously locked with gru_find_lock_gts().
 107  */
 108 static void gru_unlock_gts(struct gru_thread_state *gts)
 109 {
 110         mutex_unlock(&gts->ts_ctxlock);
 111         up_read(&current->mm->mmap_sem);
 112 }
 113
 114 /*
 115  * Set a CB.istatus to active using a user virtual address. This must be done
 116  * just prior to a TFH RESTART. The new cb.istatus is an in-cache status ONLY.
 117  * If the line is evicted, the status may be lost. The in-cache update
 118  * is necessary to prevent the user from seeing a stale cb.istatus that will
 119  * change as soon as the TFH restart is complete. Races may cause an
 120  * occasional failure to clear the cb.istatus, but that is ok.
 121  */
 122 static void gru_cb_set_istatus_active(struct gru_instruction_bits *cbk)
 123 {
 124         if (cbk) {
 125                 cbk->istatus = CBS_ACTIVE;
 126         }
 127 }
 128
 129 /*
 130  * Read & clear a TFM
 131  *
 132  * The GRU has an array of fault maps. A map is private to a cpu
 133  * Only one cpu will be accessing a cpu's fault map.
 134  *
 135  * This function scans the cpu-private fault map & clears all bits that
 136  * are set. The function returns a bitmap that indicates the bits that
 137  * were cleared. Note that sense the maps may be updated asynchronously by
 138  * the GRU, atomic operations must be used to clear bits.
 139  */
 140 static void get_clear_fault_map(struct gru_state *gru,
 141                                 struct gru_tlb_fault_map *imap,
 142                                 struct gru_tlb_fault_map *dmap)
 143 {
 144         unsigned long i, k;
 145         struct gru_tlb_fault_map *tfm;
 146
 147         tfm = get_tfm_for_cpu(gru, gru_cpu_fault_map_id());
 148         prefetchw(tfm);         /* Helps on hardware, required for emulator */
 149         for (i = 0; i < BITS_TO_LONGS(GRU_NUM_CBE); i++) {
 150                 k = tfm->fault_bits[i];
 151                 if (k)
 152                         k = xchg(&tfm->fault_bits[i], 0UL);
 153                 imap->fault_bits[i] = k;
 154                 k = tfm->done_bits[i];
 155                 if (k)
 156                         k = xchg(&tfm->done_bits[i], 0UL);
 157                 dmap->fault_bits[i] = k;
 158         }
 159
 160         /*
 161          * Not functionally required but helps performance. (Required
 162          * on emulator)
 163          */
 164         gru_flush_cache(tfm);
 165 }
 166
 167 /*
 168  * Atomic (interrupt context) & non-atomic (user context) functions to
 169  * convert a vaddr into a physical address. The size of the page
 170  * is returned in pageshift.
 171  *      returns:
 172  *                0 - successful
 173  *              < 0 - error code
 174  *                1 - (atomic only) try again in non-atomic context
 175  */
 176 static int non_atomic_pte_lookup(struct vm_area_struct *vma,
 177                                  unsigned long vaddr, int write,
 178                                  unsigned long *paddr, int *pageshift)
 179 {
 180         struct page *page;
 181
 182 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 183         *pageshift = is_vm_hugetlb_page(vma) ? HPAGE_SHIFT : PAGE_SHIFT;
 184 #else
 185         *pageshift = PAGE_SHIFT;
 186 #endif
 187         if (get_user_pages(vaddr, 1, write ? FOLL_WRITE : 0, &page, NULL) <= 0)
 188                 return -EFAULT;
 189         *paddr = page_to_phys(page);
 190         put_page(page);
 191         return 0;
 192 }
 193
 194 /*
 195  * atomic_pte_lookup
 196  *
 197  * Convert a user virtual address to a physical address
 198  * Only supports Intel large pages (2MB only) on x86_64.
 199  *      ZZZ - hugepage support is incomplete
 200  *
 201  * NOTE: mmap_sem is already held on entry to this function. This
 202  * guarantees existence of the page tables.
 203  */
 204 static int atomic_pte_lookup(struct vm_area_struct *vma, unsigned long vaddr,
 205         int write, unsigned long *paddr, int *pageshift)
 206 {
 207         pgd_t *pgdp;
 208         p4d_t *p4dp;
 209         pud_t *pudp;
 210         pmd_t *pmdp;
 211         pte_t pte;
 212
 213         pgdp = pgd_offset(vma->vm_mm, vaddr);
 214         if (unlikely(pgd_none(*pgdp)))
 215                 goto err;
 216
 217         p4dp = p4d_offset(pgdp, vaddr);
 218         if (unlikely(p4d_none(*p4dp)))
 219                 goto err;
 220
 221         pudp = pud_offset(p4dp, vaddr);
 222         if (unlikely(pud_none(*pudp)))
 223                 goto err;
 224
 225         pmdp = pmd_offset(pudp, vaddr);
 226         if (unlikely(pmd_none(*pmdp)))
 227                 goto err;
 228 #ifdef CONFIG_X86_64
 229         if (unlikely(pmd_large(*pmdp)))
 230                 pte = *(pte_t *) pmdp;
 231         else
 232 #endif
 233                 pte = *pte_offset_kernel(pmdp, vaddr);
 234
 235         if (unlikely(!pte_present(pte) ||
 236                      (write && (!pte_write(pte) || !pte_dirty(pte)))))
 237                 return 1;
 238
 239         *paddr = pte_pfn(pte) << PAGE_SHIFT;
 240 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 241         *pageshift = is_vm_hugetlb_page(vma) ? HPAGE_SHIFT : PAGE_SHIFT;
 242 #else
 243         *pageshift = PAGE_SHIFT;
 244 #endif
 245         return 0;
 246
 247 err:
 248         return 1;
 249 }
 250
 251 static int gru_vtop(struct gru_thread_state *gts, unsigned long vaddr,
 252                     int write, int atomic, unsigned long *gpa, int *pageshift)
 253 {
 254         struct mm_struct *mm = gts->ts_mm;
 255         struct vm_area_struct *vma;
 256         unsigned long paddr;
 257         int ret, ps;
 258
 259         vma = find_vma(mm, vaddr);
 260         if (!vma)
 261                 goto inval;
 262
 263         /*
 264          * Atomic lookup is faster & usually works even if called in non-atomic
 265          * context.
 266          */
 267         rmb();  /* Must/check ms_range_active before loading PTEs */
 268         ret = atomic_pte_lookup(vma, vaddr, write, &paddr, &ps);
 269         if (ret) {
 270                 if (atomic)
 271                         goto upm;
 272                 if (non_atomic_pte_lookup(vma, vaddr, write, &paddr, &ps))
 273                         goto inval;
 274         }
 275         if (is_gru_paddr(paddr))
 276                 goto inval;
 277         paddr = paddr & ~((1UL << ps) - 1);
 278         *gpa = uv_soc_phys_ram_to_gpa(paddr);
 279         *pageshift = ps;
 280         return VTOP_SUCCESS;
 281
 282 inval:
 283         return VTOP_INVALID;
 284 upm:
 285         return VTOP_RETRY;
 286 }
 287
 288
 289 /*
 290  * Flush a CBE from cache. The CBE is clean in the cache. Dirty the
 291  * CBE cacheline so that the line will be written back to home agent.
 292  * Otherwise the line may be silently dropped. This has no impact
 293  * except on performance.
 294  */
 295 static void gru_flush_cache_cbe(struct gru_control_block_extended *cbe)
 296 {
 297         if (unlikely(cbe)) {
 298                 cbe->cbrexecstatus = 0;         /* make CL dirty */
 299                 gru_flush_cache(cbe);
 300         }
 301 }
 302
 303 /*
 304  * Preload the TLB with entries that may be required. Currently, preloading
 305  * is implemented only for BCOPY. Preload  <tlb_preload_count> pages OR to
 306  * the end of the bcopy tranfer, whichever is smaller.
 307  */
 308 static void gru_preload_tlb(struct gru_state *gru,
 309                         struct gru_thread_state *gts, int atomic,
 310                         unsigned long fault_vaddr, int asid, int write,
 311                         unsigned char tlb_preload_count,
 312                         struct gru_tlb_fault_handle *tfh,
 313                         struct gru_control_block_extended *cbe)
 314 {
 315         unsigned long vaddr = 0, gpa;
 316         int ret, pageshift;
 317
 318         if (cbe->opccpy != OP_BCOPY)
 319                 return;
 320
 321         if (fault_vaddr == cbe->cbe_baddr0)
 322                 vaddr = fault_vaddr + GRU_CACHE_LINE_BYTES * cbe->cbe_src_cl - 1;
 323         else if (fault_vaddr == cbe->cbe_baddr1)
 324                 vaddr = fault_vaddr + (1 << cbe->xtypecpy) * cbe->cbe_nelemcur - 1;
 325
 326         fault_vaddr &= PAGE_MASK;
 327         vaddr &= PAGE_MASK;
 328         vaddr = min(vaddr, fault_vaddr + tlb_preload_count * PAGE_SIZE);
 329
 330         while (vaddr > fault_vaddr) {
 331                 ret = gru_vtop(gts, vaddr, write, atomic, &gpa, &pageshift);
 332                 if (ret || tfh_write_only(tfh, gpa, GAA_RAM, vaddr, asid, write,
 333                                           GRU_PAGESIZE(pageshift)))
 334                         return;
 335                 gru_dbg(grudev,
 336                         "%s: gid %d, gts 0x%p, tfh 0x%p, vaddr 0x%lx, asid 0x%x, rw %d, ps %d, gpa 0x%lx\n",
 337                         atomic ? "atomic" : "non-atomic", gru->gs_gid, gts, tfh,
 338                         vaddr, asid, write, pageshift, gpa);
 339                 vaddr -= PAGE_SIZE;
 340                 STAT(tlb_preload_page);
 341         }
 342 }
 343
 344 /*
 345  * Drop a TLB entry into the GRU. The fault is described by info in an TFH.
 346  *      Input:
 347  *              cb    Address of user CBR. Null if not running in user context
 348  *      Return:
 349  *                0 = dropin, exception, or switch to UPM successful
 350  *                1 = range invalidate active
 351  *              < 0 = error code
 352  *
 353  */
 354 static int gru_try_dropin(struct gru_state *gru,
 355                           struct gru_thread_state *gts,
 356                           struct gru_tlb_fault_handle *tfh,
 357                           struct gru_instruction_bits *cbk)
 358 {
 359         struct gru_control_block_extended *cbe = NULL;
 360         unsigned char tlb_preload_count = gts->ts_tlb_preload_count;
 361         int pageshift = 0, asid, write, ret, atomic = !cbk, indexway;
 362         unsigned long gpa = 0, vaddr = 0;
 363
 364         /*
 365          * NOTE: The GRU contains magic hardware that eliminates races between
 366          * TLB invalidates and TLB dropins. If an invalidate occurs
 367          * in the window between reading the TFH and the subsequent TLB dropin,
 368          * the dropin is ignored. This eliminates the need for additional locks.
 369          */
 370
 371         /*
 372          * Prefetch the CBE if doing TLB preloading
 373          */
 374         if (unlikely(tlb_preload_count)) {
 375                 cbe = gru_tfh_to_cbe(tfh);
 376                 prefetchw(cbe);
 377         }
 378
 379         /*
 380          * Error if TFH state is IDLE or FMM mode & the user issuing a UPM call.
 381          * Might be a hardware race OR a stupid user. Ignore FMM because FMM
 382          * is a transient state.
 383          */
 384         if (tfh->status != TFHSTATUS_EXCEPTION) {
 385                 gru_flush_cache(tfh);
 386                 sync_core();
 387                 if (tfh->status != TFHSTATUS_EXCEPTION)
 388                         goto failnoexception;
 389                 STAT(tfh_stale_on_fault);
 390         }
 391         if (tfh->state == TFHSTATE_IDLE)
 392                 goto failidle;
 393         if (tfh->state == TFHSTATE_MISS_FMM && cbk)
 394                 goto failfmm;
 395
 396         write = (tfh->cause & TFHCAUSE_TLB_MOD) != 0;
 397         vaddr = tfh->missvaddr;
 398         asid = tfh->missasid;
 399         indexway = tfh->indexway;
 400         if (asid == 0)
 401                 goto failnoasid;
 402
 403         rmb();  /* TFH must be cache resident before reading ms_range_active */
 404
 405         /*
 406          * TFH is cache resident - at least briefly. Fail the dropin
 407          * if a range invalidate is active.
 408          */
 409         if (atomic_read(&gts->ts_gms->ms_range_active))
 410                 goto failactive;
 411
 412         ret = gru_vtop(gts, vaddr, write, atomic, &gpa, &pageshift);
 413         if (ret == VTOP_INVALID)
 414                 goto failinval;
 415         if (ret == VTOP_RETRY)
 416                 goto failupm;
 417
 418         if (!(gts->ts_sizeavail & GRU_SIZEAVAIL(pageshift))) {
 419                 gts->ts_sizeavail |= GRU_SIZEAVAIL(pageshift);
 420                 if (atomic || !gru_update_cch(gts)) {
 421                         gts->ts_force_cch_reload = 1;
 422                         goto failupm;
 423                 }
 424         }
 425
 426         if (unlikely(cbe) && pageshift == PAGE_SHIFT) {
 427                 gru_preload_tlb(gru, gts, atomic, vaddr, asid, write, tlb_preload_count, tfh, cbe);
 428                 gru_flush_cache_cbe(cbe);
 429         }
 430
 431         gru_cb_set_istatus_active(cbk);
 432         gts->ustats.tlbdropin++;
 433         tfh_write_restart(tfh, gpa, GAA_RAM, vaddr, asid, write,
 434                           GRU_PAGESIZE(pageshift));
 435         gru_dbg(grudev,
 436                 "%s: gid %d, gts 0x%p, tfh 0x%p, vaddr 0x%lx, asid 0x%x, indexway 0x%x,"
 437                 " rw %d, ps %d, gpa 0x%lx\n",
 438                 atomic ? "atomic" : "non-atomic", gru->gs_gid, gts, tfh, vaddr, asid,
 439                 indexway, write, pageshift, gpa);
 440         STAT(tlb_dropin);
 441         return 0;
 442
 443 failnoasid:
 444         /* No asid (delayed unload). */
 445         STAT(tlb_dropin_fail_no_asid);
 446         gru_dbg(grudev, "FAILED no_asid tfh: 0x%p, vaddr 0x%lx\n", tfh, vaddr);
 447         if (!cbk)
 448                 tfh_user_polling_mode(tfh);
 449         else
 450                 gru_flush_cache(tfh);
 451         gru_flush_cache_cbe(cbe);
 452         return -EAGAIN;
 453
 454 failupm:
 455         /* Atomic failure switch CBR to UPM */
 456         tfh_user_polling_mode(tfh);
 457         gru_flush_cache_cbe(cbe);
 458         STAT(tlb_dropin_fail_upm);
 459         gru_dbg(grudev, "FAILED upm tfh: 0x%p, vaddr 0x%lx\n", tfh, vaddr);
 460         return 1;
 461
 462 failfmm:
 463         /* FMM state on UPM call */
 464         gru_flush_cache(tfh);
 465         gru_flush_cache_cbe(cbe);
 466         STAT(tlb_dropin_fail_fmm);
 467         gru_dbg(grudev, "FAILED fmm tfh: 0x%p, state %d\n", tfh, tfh->state);
 468         return 0;
 469
 470 failnoexception:
 471         /* TFH status did not show exception pending */
 472         gru_flush_cache(tfh);
 473         gru_flush_cache_cbe(cbe);
 474         if (cbk)
 475                 gru_flush_cache(cbk);
 476         STAT(tlb_dropin_fail_no_exception);
 477         gru_dbg(grudev, "FAILED non-exception tfh: 0x%p, status %d, state %d\n",
 478                 tfh, tfh->status, tfh->state);
 479         return 0;
 480
 481 failidle:
 482         /* TFH state was idle  - no miss pending */
 483         gru_flush_cache(tfh);
 484         gru_flush_cache_cbe(cbe);
 485         if (cbk)
 486                 gru_flush_cache(cbk);
 487         STAT(tlb_dropin_fail_idle);
 488         gru_dbg(grudev, "FAILED idle tfh: 0x%p, state %d\n", tfh, tfh->state);
 489         return 0;
 490
 491 failinval:
 492         /* All errors (atomic & non-atomic) switch CBR to EXCEPTION state */
 493         tfh_exception(tfh);
 494         gru_flush_cache_cbe(cbe);
 495         STAT(tlb_dropin_fail_invalid);
 496         gru_dbg(grudev, "FAILED inval tfh: 0x%p, vaddr 0x%lx\n", tfh, vaddr);
 497         return -EFAULT;
 498
 499 failactive:
 500         /* Range invalidate active. Switch to UPM iff atomic */
 501         if (!cbk)
 502                 tfh_user_polling_mode(tfh);
 503         else
 504                 gru_flush_cache(tfh);
 505         gru_flush_cache_cbe(cbe);
 506         STAT(tlb_dropin_fail_range_active);
 507         gru_dbg(grudev, "FAILED range active: tfh 0x%p, vaddr 0x%lx\n",
 508                 tfh, vaddr);
 509         return 1;
 510 }
 511
 512 /*
 513  * Process an external interrupt from the GRU. This interrupt is
 514  * caused by a TLB miss.
 515  * Note that this is the interrupt handler that is registered with linux
 516  * interrupt handlers.
 517  */
 518 static irqreturn_t gru_intr(int chiplet, int blade)
 519 {
 520         struct gru_state *gru;
 521         struct gru_tlb_fault_map imap, dmap;
 522         struct gru_thread_state *gts;
 523         struct gru_tlb_fault_handle *tfh = NULL;
 524         struct completion *cmp;
 525         int cbrnum, ctxnum;
 526
 527         STAT(intr);
 528
 529         gru = &gru_base[blade]->bs_grus[chiplet];
 530         if (!gru) {
 531                 dev_err(grudev, "GRU: invalid interrupt: cpu %d, chiplet %d\n",
 532                         raw_smp_processor_id(), chiplet);
 533                 return IRQ_NONE;
 534         }
 535         get_clear_fault_map(gru, &imap, &dmap);
 536         gru_dbg(grudev,
 537                 "cpu %d, chiplet %d, gid %d, imap %016lx %016lx, dmap %016lx %016lx\n",
 538                 smp_processor_id(), chiplet, gru->gs_gid,
 539                 imap.fault_bits[0], imap.fault_bits[1],
 540                 dmap.fault_bits[0], dmap.fault_bits[1]);
 541
 542         for_each_cbr_in_tfm(cbrnum, dmap.fault_bits) {
 543                 STAT(intr_cbr);
 544                 cmp = gru->gs_blade->bs_async_wq;
 545                 if (cmp)
 546                         complete(cmp);
 547                 gru_dbg(grudev, "gid %d, cbr_done %d, done %d\n",
 548                         gru->gs_gid, cbrnum, cmp ? cmp->done : -1);
 549         }
 550
 551         for_each_cbr_in_tfm(cbrnum, imap.fault_bits) {
 552                 STAT(intr_tfh);
 553                 tfh = get_tfh_by_index(gru, cbrnum);
 554                 prefetchw(tfh); /* Helps on hdw, required for emulator */
 555
 556                 /*
 557                  * When hardware sets a bit in the faultmap, it implicitly
 558                  * locks the GRU context so that it cannot be unloaded.
 559                  * The gts cannot change until a TFH start/writestart command
 560                  * is issued.
 561                  */
 562                 ctxnum = tfh->ctxnum;
 563                 gts = gru->gs_gts[ctxnum];
 564
 565                 /* Spurious interrupts can cause this. Ignore. */
 566                 if (!gts) {
 567                         STAT(intr_spurious);
 568                         continue;
 569                 }
 570
 571                 /*
 572                  * This is running in interrupt context. Trylock the mmap_sem.
 573                  * If it fails, retry the fault in user context.
 574                  */
 575                 gts->ustats.fmm_tlbmiss++;
 576                 if (!gts->ts_force_cch_reload &&
 577                                         down_read_trylock(&gts->ts_mm->mmap_sem)) {
 578                         gru_try_dropin(gru, gts, tfh, NULL);
 579                         up_read(&gts->ts_mm->mmap_sem);
 580                 } else {
 581                         tfh_user_polling_mode(tfh);
 582                         STAT(intr_mm_lock_failed);
 583                 }
 584         }
 585         return IRQ_HANDLED;
 586 }
 587
 588 irqreturn_t gru0_intr(int irq, void *dev_id)
 589 {
 590         return gru_intr(0, uv_numa_blade_id());
 591 }
 592
 593 irqreturn_t gru1_intr(int irq, void *dev_id)
 594 {
 595         return gru_intr(1, uv_numa_blade_id());
 596 }
 597
 598 irqreturn_t gru_intr_mblade(int irq, void *dev_id)
 599 {
 600         int blade;
 601
 602         for_each_possible_blade(blade) {
 603                 if (uv_blade_nr_possible_cpus(blade))
 604                         continue;
 605                 gru_intr(0, blade);
 606                 gru_intr(1, blade);
 607         }
 608         return IRQ_HANDLED;
 609 }
 610
 611
 612 static int gru_user_dropin(struct gru_thread_state *gts,
 613                            struct gru_tlb_fault_handle *tfh,
 614                            void *cb)
 615 {
 616         struct gru_mm_struct *gms = gts->ts_gms;
 617         int ret;
 618
 619         gts->ustats.upm_tlbmiss++;
 620         while (1) {
 621                 wait_event(gms->ms_wait_queue,
 622                            atomic_read(&gms->ms_range_active) == 0);
 623                 prefetchw(tfh); /* Helps on hdw, required for emulator */
 624                 ret = gru_try_dropin(gts->ts_gru, gts, tfh, cb);
 625                 if (ret <= 0)
 626                         return ret;
 627                 STAT(call_os_wait_queue);
 628         }
 629 }
 630
 631 /*
 632  * This interface is called as a result of a user detecting a "call OS" bit
 633  * in a user CB. Normally means that a TLB fault has occurred.
 634  *      cb - user virtual address of the CB
 635  */
 636 int gru_handle_user_call_os(unsigned long cb)
 637 {
 638         struct gru_tlb_fault_handle *tfh;
 639         struct gru_thread_state *gts;
 640         void *cbk;
 641         int ucbnum, cbrnum, ret = -EINVAL;
 642
 643         STAT(call_os);
 644
 645         /* sanity check the cb pointer */
 646         ucbnum = get_cb_number((void *)cb);
 647         if ((cb & (GRU_HANDLE_STRIDE - 1)) || ucbnum >= GRU_NUM_CB)
 648                 return -EINVAL;
 649
 650         gts = gru_find_lock_gts(cb);
 651         if (!gts)
 652                 return -EINVAL;
 653         gru_dbg(grudev, "address 0x%lx, gid %d, gts 0x%p\n", cb, gts->ts_gru ? gts->ts_gru->gs_gid : -1, gts);
 654
 655         if (ucbnum >= gts->ts_cbr_au_count * GRU_CBR_AU_SIZE)
 656                 goto exit;
 657
 658         gru_check_context_placement(gts);
 659
 660         /*
 661          * CCH may contain stale data if ts_force_cch_reload is set.
 662          */
 663         if (gts->ts_gru && gts->ts_force_cch_reload) {
 664                 gts->ts_force_cch_reload = 0;
 665                 gru_update_cch(gts);
 666         }
 667
 668         ret = -EAGAIN;
 669         cbrnum = thread_cbr_number(gts, ucbnum);
 670         if (gts->ts_gru) {
 671                 tfh = get_tfh_by_index(gts->ts_gru, cbrnum);
 672                 cbk = get_gseg_base_address_cb(gts->ts_gru->gs_gru_base_vaddr,
 673                                 gts->ts_ctxnum, ucbnum);
 674                 ret = gru_user_dropin(gts, tfh, cbk);
 675         }
 676 exit:
 677         gru_unlock_gts(gts);
 678         return ret;
 679 }
 680
 681 /*
 682  * Fetch the exception detail information for a CB that terminated with
 683  * an exception.
 684  */
 685 int gru_get_exception_detail(unsigned long arg)
 686 {
 687         struct control_block_extended_exc_detail excdet;
 688         struct gru_control_block_extended *cbe;
 689         struct gru_thread_state *gts;
 690         int ucbnum, cbrnum, ret;
 691
 692         STAT(user_exception);
 693         if (copy_from_user(&excdet, (void __user *)arg, sizeof(excdet)))
 694                 return -EFAULT;
 695
 696         gts = gru_find_lock_gts(excdet.cb);
 697         if (!gts)
 698                 return -EINVAL;
 699
 700         gru_dbg(grudev, "address 0x%lx, gid %d, gts 0x%p\n", excdet.cb, gts->ts_gru ? gts->ts_gru->gs_gid : -1, gts);
 701         ucbnum = get_cb_number((void *)excdet.cb);
 702         if (ucbnum >= gts->ts_cbr_au_count * GRU_CBR_AU_SIZE) {
 703                 ret = -EINVAL;
 704         } else if (gts->ts_gru) {
 705                 cbrnum = thread_cbr_number(gts, ucbnum);
 706                 cbe = get_cbe_by_index(gts->ts_gru, cbrnum);
 707                 gru_flush_cache(cbe);   /* CBE not coherent */
 708                 sync_core();            /* make sure we are have current data */
 709                 excdet.opc = cbe->opccpy;
 710                 excdet.exopc = cbe->exopccpy;
 711                 excdet.ecause = cbe->ecause;
 712                 excdet.exceptdet0 = cbe->idef1upd;
 713                 excdet.exceptdet1 = cbe->idef3upd;
 714                 excdet.cbrstate = cbe->cbrstate;
 715                 excdet.cbrexecstatus = cbe->cbrexecstatus;
 716                 gru_flush_cache_cbe(cbe);
 717                 ret = 0;
 718         } else {
 719                 ret = -EAGAIN;
 720         }
 721         gru_unlock_gts(gts);
 722
 723         gru_dbg(grudev,
 724                 "cb 0x%lx, op %d, exopc %d, cbrstate %d, cbrexecstatus 0x%x, ecause 0x%x, "
 725                 "exdet0 0x%lx, exdet1 0x%x\n",
 726                 excdet.cb, excdet.opc, excdet.exopc, excdet.cbrstate, excdet.cbrexecstatus,
 727                 excdet.ecause, excdet.exceptdet0, excdet.exceptdet1);
 728         if (!ret && copy_to_user((void __user *)arg, &excdet, sizeof(excdet)))
 729                 ret = -EFAULT;
 730         return ret;
 731 }
 732
 733 /*
 734  * User request to unload a context. Content is saved for possible reload.
 735  */
 736 static int gru_unload_all_contexts(void)
 737 {
 738         struct gru_thread_state *gts;
 739         struct gru_state *gru;
 740         int gid, ctxnum;
 741
 742         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 743                 return -EPERM;
 744         foreach_gid(gid) {
 745                 gru = GID_TO_GRU(gid);
 746                 spin_lock(&gru->gs_lock);
 747                 for (ctxnum = 0; ctxnum < GRU_NUM_CCH; ctxnum++) {
 748                         gts = gru->gs_gts[ctxnum];
 749                         if (gts && mutex_trylock(&gts->ts_ctxlock)) {
 750                                 spin_unlock(&gru->gs_lock);
 751                                 gru_unload_context(gts, 1);
 752                                 mutex_unlock(&gts->ts_ctxlock);
 753                                 spin_lock(&gru->gs_lock);
 754                         }
 755                 }
 756                 spin_unlock(&gru->gs_lock);
 757         }
 758         return 0;
 759 }
 760
 761 int gru_user_unload_context(unsigned long arg)
 762 {
 763         struct gru_thread_state *gts;
 764         struct gru_unload_context_req req;
 765
 766         STAT(user_unload_context);
 767         if (copy_from_user(&req, (void __user *)arg, sizeof(req)))
 768                 return -EFAULT;
 769
 770         gru_dbg(grudev, "gseg 0x%lx\n", req.gseg);
 771
 772         if (!req.gseg)
 773                 return gru_unload_all_contexts();
 774
 775         gts = gru_find_lock_gts(req.gseg);
 776         if (!gts)
 777                 return -EINVAL;
 778
 779         if (gts->ts_gru)
 780                 gru_unload_context(gts, 1);
 781         gru_unlock_gts(gts);
 782
 783         return 0;
 784 }
 785
 786 /*
 787  * User request to flush a range of virtual addresses from the GRU TLB
 788  * (Mainly for testing).
 789  */
 790 int gru_user_flush_tlb(unsigned long arg)
 791 {
 792         struct gru_thread_state *gts;
 793         struct gru_flush_tlb_req req;
 794         struct gru_mm_struct *gms;
 795
 796         STAT(user_flush_tlb);
 797         if (copy_from_user(&req, (void __user *)arg, sizeof(req)))
 798                 return -EFAULT;
 799
 800         gru_dbg(grudev, "gseg 0x%lx, vaddr 0x%lx, len 0x%lx\n", req.gseg,
 801                 req.vaddr, req.len);
 802
 803         gts = gru_find_lock_gts(req.gseg);
 804         if (!gts)
 805                 return -EINVAL;
 806
 807         gms = gts->ts_gms;
 808         gru_unlock_gts(gts);
 809         gru_flush_tlb_range(gms, req.vaddr, req.len);
 810
 811         return 0;
 812 }
 813
 814 /*
 815  * Fetch GSEG statisticss
 816  */
 817 long gru_get_gseg_statistics(unsigned long arg)
 818 {
 819         struct gru_thread_state *gts;
 820         struct gru_get_gseg_statistics_req req;
 821
 822         if (copy_from_user(&req, (void __user *)arg, sizeof(req)))
 823                 return -EFAULT;
 824
 825         /*
 826          * The library creates arrays of contexts for threaded programs.
 827          * If no gts exists in the array, the context has never been used & all
 828          * statistics are implicitly 0.
 829          */
 830         gts = gru_find_lock_gts(req.gseg);
 831         if (gts) {
 832                 memcpy(&req.stats, &gts->ustats, sizeof(gts->ustats));
 833                 gru_unlock_gts(gts);
 834         } else {
 835                 memset(&req.stats, 0, sizeof(gts->ustats));
 836         }
 837
 838         if (copy_to_user((void __user *)arg, &req, sizeof(req)))
 839                 return -EFAULT;
 840
 841         return 0;
 842 }
 843
 844 /*
 845  * Register the current task as the user of the GSEG slice.
 846  * Needed for TLB fault interrupt targeting.
 847  */
 848 int gru_set_context_option(unsigned long arg)
 849 {
 850         struct gru_thread_state *gts;
 851         struct gru_set_context_option_req req;
 852         int ret = 0;
 853
 854         STAT(set_context_option);
 855         if (copy_from_user(&req, (void __user *)arg, sizeof(req)))
 856                 return -EFAULT;
 857         gru_dbg(grudev, "op %d, gseg 0x%lx, value1 0x%lx\n", req.op, req.gseg, req.val1);
 858
 859         gts = gru_find_lock_gts(req.gseg);
 860         if (!gts) {
 861                 gts = gru_alloc_locked_gts(req.gseg);
 862                 if (IS_ERR(gts))
 863                         return PTR_ERR(gts);
 864         }
 865
 866         switch (req.op) {
 867         case sco_blade_chiplet:
 868                 /* Select blade/chiplet for GRU context */
 869                 if (req.val0 < -1 || req.val0 >= GRU_CHIPLETS_PER_HUB ||
 870                     req.val1 < -1 || req.val1 >= GRU_MAX_BLADES ||
 871                     (req.val1 >= 0 && !gru_base[req.val1])) {
 872                         ret = -EINVAL;
 873                 } else {
 874                         gts->ts_user_blade_id = req.val1;
 875                         gts->ts_user_chiplet_id = req.val0;
 876                         gru_check_context_placement(gts);
 877                 }
 878                 break;
 879         case sco_gseg_owner:
 880                 /* Register the current task as the GSEG owner */
 881                 gts->ts_tgid_owner = current->tgid;
 882                 break;
 883         case sco_cch_req_slice:
 884                 /* Set the CCH slice option */
 885                 gts->ts_cch_req_slice = req.val1 & 3;
 886                 break;
 887         default:
 888                 ret = -EINVAL;
 889         }
 890         gru_unlock_gts(gts);
 891
 892         return ret;
 893 }