powerpc/32s: use CONFIG_PPC_BOOK3S_601 instead of reading PVR

Use CONFIG_PPC_BOOK3S_601 instead of reading PVR to know if
it is a 601 or not.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/909c26db9facd7fe454695b303f952e019dd9eda.1566834712.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/32s: drop CPU_FTR_USE_RTC feature

CPU_FTR_USE_RTC feature only applies to powerpc601.

Drop this feature and replace it with tests on CONFIG_PPC_BOOK3S_601.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/170411e2360861f4a95c21faad43519a08bc4040.1566834712.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/32s: get rid of CPU_FTR_601 feature

Now that 601 is exclusive from other 6xx, CPU_FTR_601 and
associated fixups are useless.

Drop this feature and use #ifdefs instead.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/ecdb7194a17dbfa01865df6a82979533adc2c70b.1566834712.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/32s: add an option to exclusively select powerpc 601

Powerpc 601 is rather old powerpc which as some important
limitations compared to other book3s/32 powerpcs:
- No Timebase.
- Common BATs for instruction and data.
- No execution protection in segment registers.
- No RI bit in MSR
- ...

It is starting to be difficult and cumbersome to maintain
kernels that are compatible both with 601 and other 6xx cores.

Create a compiletime option to exclusively select either powerpc 601
or other 6xx.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/d644eaf7dff8cc149260066802af230bdf34fded.1566834712.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/8xx: set STACK_END_MAGIC earlier on the init_stack

Today, the STACK_END_MAGIC is set on init_stack in start_kernel().

To avoid a false 'Thread overran stack, or stack corrupted' message
on early Oopses, setup STACK_END_MAGIC as soon as possible.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/54f67bb7ac486c1350f2fa8905cd279f94b9dfb1.1566382841.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/8xx: drop unused self-modifying code alternative to FixupDAR.

The code which fixups the DAR on TLB errors for dbcX instructions
has a self-modifying code alternative that has never been used.

Drop it.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Reviewed-by: Joakim Tjernlund <joakim.tjernlund@infinera.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/b095e12c82fcba1ac4c09fc3b85d969f36614746.1566417610.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/prom: convert PROM_BUG() to standard trap

Prior to commit 1bd98d7fbaf5 ("ppc64: Update BUG handling based on
ppc32"), BUG() family was using BUG_ILLEGAL_INSTRUCTION which
was an invalid instruction opcode to trap into program check
exception.

That commit converted them to using standard trap instructions,
but prom/prom_init and their PROM_BUG() macro were left over.
head_64.S and exception-64s.S were left aside as well.

Convert them to using the standard BUG infrastructure.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/cdaf4bbbb64c288a077845846f04b12683f8875a.1566817807.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/spinlocks: Fix oops in __spin_yield() on bare metal

Booting w/ppc64le_defconfig + CONFIG_PREEMPT on bare metal results in
the oops below due to calling into __spin_yield() when not running in
an SPLPAR, which means lppaca pointers are NULL.

We fixed a similar case previously in commit a6201da34ff9 ("powerpc:
Fix oops due to bad access of lppaca on bare metal"), by adding SPLPAR
checks in lppaca_shared_proc(). However when PREEMPT is enabled we can
call __spin_yield() directly from arch_spin_yield().

To fix it add spin_yield() and rw_yield() which check that
shared-processor LPAR is enabled before calling the SPLPAR-only
implementation of each.

  BUG: Kernel NULL pointer dereference at 0x00000100
  Faulting instruction address: 0xc000000000097f88
  Oops: Kernel access of bad area, sig: 7 [#1]
  LE PAGE_SIZE=64K MMU=Radix MMU=Hash PREEMPT SMP NR_CPUS=2048 NUMA PowerNV
  Modules linked in:
  CPU: 0 PID: 2 Comm: kthreadd Not tainted 5.2.0-rc6-00491-g249155c20f9b #28
  NIP:  c000000000097f88 LR: c000000000c07a88 CTR: c00000000015ca10
  REGS: c0000000727079f0 TRAP: 0300   Not tainted  (5.2.0-rc6-00491-g249155c20f9b)
  MSR:  9000000002009033 <SF,HV,VEC,EE,ME,IR,DR,RI,LE>  CR: 84000424  XER: 20040000
  CFAR: c000000000c07a84 DAR: 0000000000000100 DSISR: 00080000 IRQMASK: 1
  GPR00: c000000000c07a88 c000000072707c80 c000000001546300 c00000007be38a80
  GPR04: c0000000726f0c00 0000000000000002 c00000007279c980 0000000000000100
  GPR08: c000000001581b78 0000000080000001 0000000000000008 c00000007279c9b0
  GPR12: 0000000000000000 c000000001730000 c000000000142558 0000000000000000
  GPR16: 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000
  GPR20: 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000
  GPR24: c00000007be38a80 c000000000c002f4 0000000000000000 0000000000000000
  GPR28: c000000072221a00 c0000000726c2600 c00000007be38a80 c00000007be38a80
  NIP [c000000000097f88] __spin_yield+0x48/0xa0
  LR [c000000000c07a88] __raw_spin_lock+0xb8/0xc0
  Call Trace:
  [c000000072707c80] [c000000072221a00] 0xc000000072221a00 (unreliable)
  [c000000072707cb0] [c000000000bffb0c] __schedule+0xbc/0x850
  [c000000072707d70] [c000000000c002f4] schedule+0x54/0x130
  [c000000072707da0] [c0000000001427dc] kthreadd+0x28c/0x2b0
  [c000000072707e20] [c00000000000c1cc] ret_from_kernel_thread+0x5c/0x70
  Instruction dump:
  4d9e0020 552a043e 210a07ff 79080fe0 0b080000 3d020004 3908b878 794a1f24
  e8e80000 7ce7502a e8e70000 38e70100 <7ca03c2c> 70a70001 78a50020 4d820020
  ---[ end trace 474d6b2b8fc5cb7e ]---

Fixes: 499dcd41378e ("powerpc/64s: Allocate LPPACAs individually")
Signed-off-by: Christopher M. Riedl <cmr@informatik.wtf>
[mpe: Reword change log a bit]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190813031314.1828-4-cmr@informatik.wtf

powerpc/spinlocks: Rename SPLPAR-only spinlocks

The __rw_yield and __spin_yield locks only pertain to SPLPAR mode.
Rename them to make this relationship obvious.

Signed-off-by: Christopher M. Riedl <cmr@informatik.wtf>
Reviewed-by: Andrew Donnellan <ajd@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190813031314.1828-3-cmr@informatik.wtf

powerpc/spinlocks: Refactor SHARED_PROCESSOR

Determining if a processor is in shared processor mode is not a constant
so don't hide it behind a #define.

Signed-off-by: Christopher M. Riedl <cmr@informatik.wtf>
Reviewed-by: Andrew Donnellan <ajd@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190813031314.1828-2-cmr@informatik.wtf

powerpc/64: optimise LOAD_REG_IMMEDIATE_SYM()

Optimise LOAD_REG_IMMEDIATE_SYM() using a temporary register to
parallelise operations.

It reduces the path from 5 to 3 instructions.

Suggested-by: Segher Boessenkool <segher@kernel.crashing.org>
Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/bad41ed02531bb0382420cbab50a0d7153b71767.1566311636.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/32: replace LOAD_MSR_KERNEL() by LOAD_REG_IMMEDIATE()

LOAD_MSR_KERNEL() and LOAD_REG_IMMEDIATE() are doing the same thing
in the same way. Drop LOAD_MSR_KERNEL()

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/8f04a6df0bc8949517fd8236d50c15008ccf9231.1566311636.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc: rewrite LOAD_REG_IMMEDIATE() as an intelligent macro

Today LOAD_REG_IMMEDIATE() is a basic #define which loads all
parts on a value into a register, including the parts that are NUL.

This means always 2 instructions on PPC32 and always 5 instructions
on PPC64. And those instructions cannot run in parallele as they are
updating the same register.

Ex: LOAD_REG_IMMEDIATE(r1,THREAD_SIZE) in head_64.S results in:

3c 20 00 00     lis     r1,0
60 21 00 00     ori     r1,r1,0
78 21 07 c6     rldicr  r1,r1,32,31
64 21 00 00     oris    r1,r1,0
60 21 40 00     ori     r1,r1,16384

Rewrite LOAD_REG_IMMEDIATE() with GAS macro in order to skip
the parts that are NUL.

Rename existing LOAD_REG_IMMEDIATE() as LOAD_REG_IMMEDIATE_SYM()
and use that one for loading value of symbols which are not known
at compile time.

Now LOAD_REG_IMMEDIATE(r1,THREAD_SIZE) in head_64.S results in:

38 20 40 00     li      r1,16384

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/d60ce8dd3a383c7adbfc322bf1d53d81724a6000.1566311636.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/mm: split out early ioremap path.

ioremap does things differently depending on whether
SLAB is available or not at different levels.

Try to separate the early path from the beginning.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/3acd2dbe04b04f111475e7a59f2b6f2ab9b95ab6.1566309263.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/mm: refactor ioremap vm area setup.

PPC32 and PPC64 are doing the same once SLAB is available.
Create a do_ioremap() function that calls get_vm_area and
do the mapping.

For PPC64, we add the 4K PFN hack sanity check to __ioremap_caller()
in order to avoid using __ioremap_at(). Other checks in __ioremap_at()
are irrelevant for __ioremap_caller().

On PPC64, VM area is allocated in the range [ioremap_bot ; IOREMAP_END]
On PPC32, VM area is allocated in the range [VMALLOC_START ; VMALLOC_END]

Lets define IOREMAP_START is ioremap_bot for PPC64, and alias
IOREMAP_START/END to VMALLOC_START/END on PPC32

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/42e7e36ad32e0fdf76692426cc642799c9f689b8.1566309263.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/mm: refactor ioremap_range() and use ioremap_page_range()

book3s64's ioremap_range() is almost same as fallback ioremap_range(),
except that it calls radix__ioremap_range() when radix is enabled.

radix__ioremap_range() is also very similar to the other ones, expect
that it calls ioremap_page_range when slab is available.

PPC32 __ioremap_caller() have a loop doing the same thing as
ioremap_range() so use it on PPC32 as well.

Lets keep only one version of ioremap_range() which calls
ioremap_page_range() on all platforms when slab is available.

At the same time, drop the nid parameter which is not used.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/4b1dca7096b01823b101be7338983578641547f1.1566309263.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/mm: Move ioremap functions out of pgtable_32/64.c

Create ioremap_32.c and ioremap_64.c and move respective ioremap
functions out of pgtable_32.c and pgtable_64.c

In the meantime, fix a few comments and changes a printk() to
pr_warn(). Also fix a few oversplitted lines.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/b5c8b02ccefd4ede64c61b53cf64fb5dacb35740.1566309263.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/mm: make ioremap_bot common to all

Drop multiple definitions of ioremap_bot and make one common to
all subarches.

Only CONFIG_PPC_BOOK3E_64 had a global static init value for
ioremap_bot. Now ioremap_bot is set in early_init_mmu_global().

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/920eebfd9f36f14c79d1755847f5bf7c83703bdd.1566309262.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/mm: move ioremap_prot() into ioremap.c

Both ioremap_prot() are idenfical, move them into ioremap.c

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/0b3eb0e0f1490a99fd6c983e166fb8946233f151.1566309262.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/mm: move common 32/64 bits ioremap functions into ioremap.c

ioremap(), ioremap_wc() and ioremap_coherent() are now identical on
PPC32 and PPC64 as iowa_is_active() will always return false on
PPC32. Move them into a new common location called ioremap.c

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/6223803ce024d6ab4dfaa919f44098aed5b4bc33.1566309262.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/mm: rework io-workaround invocation.

ppc_md.ioremap() is only used for I/O workaround on CELL platform,
so indirect function call can be avoided.

This patch reworks the io-workaround and ioremap() functions to
use the global 'io_workaround_inited' flag for the activation
of io-workaround.

When CONFIG_PPC_IO_WORKAROUNDS or CONFIG_PPC_INDIRECT_MMIO are not
selected, the I/O workaround ioremap() voids and the global flag is
not used.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/5fa3ef069fbd0f152512afaae19e7a60161454cf.1566309262.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/mm: drop function __ioremap()

__ioremap() is not used anymore, drop it.

Suggested-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/ccc439f481a0884e00a6be1bab44bab2a4477fea.1566309262.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/mm: drop ppc_md.iounmap() and __iounmap()

ppc_md.iounmap() is never set, drop it.

Once ppc_md.iounmap() is gone, iounmap() remains the only user of
__iounmap() and iounmap() does nothing else than calling __iounmap().
So drop iounmap() and make __iounmap() the new iounmap().

Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/d73ba92bb7a387cc58cc34666d7f5158a45851b0.1566309262.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/ps3: replace __ioremap() by ioremap_prot()

__ioremap() is similar to ioremap_prot() except that ioremap_prot()
does a few sanity changes in addition.

The flags used by PS3 are not impacted by those changes so for
PS3 both functions are equivalent.

At the same time, drop parts of the comment that have been invalid
since commit e58e87adc8bf ("powerpc/mm: Update _PAGE_KERNEL_RO")

Suggested-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/36bff5d875ff562889c5e12dab63e5d7c5d1fbd8.1566309262.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc: remove the ppc44x ocm.c file

The on chip memory allocator is entirely unused in the kernel tree.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Acked-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/7b1668941ad1041d08b19167030868de5840b153.1566309262.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/64: don't select ARCH_HAS_SCALED_CPUTIME on book3E

Book3E doesn't have SPRN_SPURR/SPRN_PURR.

Activating ARCH_HAS_SCALED_CPUTIME is just wasting CPU time.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://github.com/linuxppc/issues/issues/171
Link: https://lore.kernel.org/r/a8b567c569aa521a7cf1beb061d43d79070e850c.1566492229.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/64s: support nospectre_v2 cmdline option

Add support for disabling the kernel implemented spectre v2 mitigation
(count cache flush on context switch) via the nospectre_v2 and
mitigations=off cmdline options.

Suggested-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Signed-off-by: Christopher M. Riedl <cmr@informatik.wtf>
Reviewed-by: Andrew Donnellan <ajd@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190524024647.381-1-cmr@informatik.wtf

selftests/powerpc: Retry on host facility unavailable

TM test tm-unavailable must take into account aborts due to host aborting
a transactin because of a facility unavailable exception, just like it
already does for aborts on reschedules (TM_CAUSE_KVM_RESCHED).

Reported-by: Desnes A. Nunes do Rosario <desnesn@linux.ibm.com>
Tested-by: Desnes A. Nunes do Rosario <desnesn@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Gustavo Romero <gromero@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/1566341651-19747-1-git-send-email-gromero@linux.vnet.ibm.com

selftests/powerpc: Fix and enhance TM signal context tests

Currently TM signal context tests for GPR, FPR, VMX, and VSX registers
print wrong register numbers (wrongly starting from register 0 instead
of the first register in the non-volatile subset). Besides it the
output when a mismatch happens is poor giving not much information
about which context and which register mismatches, because it prints
both contexts at the same time and not a comparison between the value
that mismatches and the value expected and, moreover, it stops
printing on the first mismatch, but it's important to know if there
are other mismatches happening beyond the first one.

For instance, this is the current output when a mismatch happens:

  test: tm_signal_context_chk_gpr
  tags: git_version:v5.2-8249-g02e970fae465-dirty
  Failed on 0 GPR 1 or 18446744073709551615
  failure: tm_signal_context_chk_gpr

  test: tm_signal_context_chk_fpu
  tags: git_version:v5.2-8248-g09c289e3ef80
  Failed on 0 FP -1 or -1
  failure: tm_signal_context_chk_fpu

  test: tm_signal_context_chk_vmx
  tags: git_version:v5.2-8248-g09c289e3ef80
  Failed on 0 vmx 0xfffffffffffffffefffffffdfffffffc vs 0xfffffffffffffffefffffffdfffffffc
  failure: tm_signal_context_chk_vmx

  test: tm_signal_context_chk_vsx
  tags: git_version:v5.2-8248-g09c289e3ef80
  Failed on 0 vsx 0xfffffffffefffffffdfffffffcffffff vs 0xfffffffffefffffffdfffffffcffffff
  failure: tm_signal_context_chk_vsx

This commit fixes the register numbers printed and enhances the error
output by providing a full list of mismatching registers separated by
the context (non-speculative or speculative context), for example:

  test: tm_signal_context_chk_gpr
  tags: git_version:v5.2-8249-g02e970fae465-dirty
  GPR14 (1st context) == 1 instead of -1 (expected)
  GPR15 (1st context) == 2 instead of -2 (expected)
  GPR14 (2nd context) == 0 instead of 18446744073709551615 (expected)
  GPR15 (2nd context) == 0 instead of 18446744073709551614 (expected)
  failure: tm_signal_context_chk_gpr

  test: tm_signal_context_chk_fpu
  tags: git_version:v5.2-8249-g02e970fae465-dirty
  FPR14 (1st context) == -1 instead of 1 (expected)
  FPR15 (1st context) == -2 instead of 2 (expected)
  failure: tm_signal_context_chk_fpu

  test: tm_signal_context_chk_vmx
  tags: git_version:v5.2-8249-g02e970fae465-dirty
  VMX20 (1st context) == 0xfffffffffffffffefffffffdfffffffc instead of 0x00000001000000020000000300000004 (expected)
  VMX21 (1st context) == 0xfffffffbfffffffafffffff9fffffff8 instead of 0x00000005000000060000000700000008 (expected)
  failure: tm_signal_context_chk_vmx

  test: tm_signal_context_chk_vsx
  tags: git_version:v5.2-8249-g02e970fae465-dirty
  VSX20 (1st context) == 0xfffffffffefffffffdfffffffcffffff instead of 0x00000001000000020000000300000004 (expected)
  VSX21 (1st context) == 0xfbfffffffafffffff9fffffff8ffffff instead of 0x00000005000000060000000700000008 (expected)
  failure: tm_signal_context_chk_vsx

Finally, this commit adds comments to the tests in the hope that it
will help people not so familiar with TM understand the tests.

Signed-off-by: Gustavo Romero <gromero@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190814205211.24840-1-gromero@linux.ibm.com

powerpc/configs: Disable /dev/port in skiroot defconfig

While reviewing lockdown patches, I discovered that we still enable
/dev/port (CONFIG_DEVPORT) in skiroot.

/dev/port is used for old x86 style IO accesses. It's set up in
drivers/char/mem.c, and is only created if arch_has_dev_port() returns
true. Per arch/powerpc/include/asm/io.h, on PPC64 with PCI, this is
only true if there's a legacy ISA bridge.

Even if a system has a legacy ISA bridge installed, we have no
business accessing it in skiroot.

Deselect CONFIG_DEVPORT for skiroot.

Signed-off-by: Daniel Axtens <dja@axtens.net>
[mpe: Incorporate emailed comments into the change log]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190627053008.29315-1-dja@axtens.net

selftests/powerpc: Ignore generated files

Currently some binary files which are generated when tests are compiled
are not ignored by git, so 'git status' catch them.

For copyloops test, fix wrong binary names already in .gitignore. For
ptrace, security, and stringloops tests add missing binary names to the
.gitignore file.

Signed-off-by: Gustavo Romero <gromero@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190814205638.25322-2-gromero@linux.ibm.com

powerpc: Document xmon options

Document all options currently supported by xmon debugger.

Signed-off-by: Gustavo Romero <gromero@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190814205638.25322-1-gromero@linux.ibm.com

powerpc/eeh: Slightly simplify eeh_add_to_parent_pe()

Simplify some needlessly complicated boolean logic in
eeh_add_to_parent_pe().

Signed-off-by: Sam Bobroff <sbobroff@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/09259a50308f10aa764695912bc87dc1d1cf654c.1565930772.git.sbobroff@linux.ibm.com

powerpc/eeh: Remove unused return path from eeh_pe_dev_traverse()

There are no users of the early-out return value from
eeh_pe_dev_traverse(), so remove it.

Signed-off-by: Sam Bobroff <sbobroff@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/c648070f5b28fe8ca1880b48e64b267959ffd369.1565930772.git.sbobroff@linux.ibm.com

powerpc/eeh: Fix crash when edev->pdev changes

If a PCI device is removed during eeh_pe_report_edev(), between the
calls to device_lock() and device_unlock(), edev->pdev will change and
cause a crash as the wrong mutex is released.

To correct this, hold the PCI rescan/remove lock while taking a copy
of edev->pdev and performing a get_device() on it.  Use this value to
release the mutex, but also pass it through to the device driver's EEH
handlers so that they always see the same device.

Signed-off-by: Sam Bobroff <sbobroff@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/3c590579a0faa24d20c826dcd26c739eb4d454e6.1565930772.git.sbobroff@linux.ibm.com

powerpc/eeh: Convert log messages to eeh_edev_* macros

Convert existing messages, where appropriate, to use the eeh_edev_*
logging macros.

The only effect should be minor adjustments to the log messages, apart
from:

- A new message in pseries_eeh_probe() "Probing device" to match the
powernv case.
- The "Probing device" message in pnv_eeh_probe() is now generated
slightly later, which will mean that it is no longer emitted for
devices that aren't probed due to the initial checks.

Signed-off-by: Sam Bobroff <sbobroff@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/ce505a0a7a4a5b0367f0f40f8b26e7c0a9cf4cb7.1565930772.git.sbobroff@linux.ibm.com

powerpc/eeh: Introduce EEH edev logging macros

Now that struct eeh_dev includes the BDFN of it's PCI device, make use
of it to replace eeh_edev_info() with a set of dev_dbg()-style macros
that only need a struct edev.

With the BDFN available without the struct pci_dev, eeh_pci_name() is
now unnecessary, so remove it.

While only the "info" level function is used here, the others will be
used in followup work.

Signed-off-by: Sam Bobroff <sbobroff@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/f90ae9a53d762be7b0ccbad79e62b5a1b4f4996e.1565930772.git.sbobroff@linux.ibm.com

powerpc/eeh: Add bdfn field to eeh_dev

Preparation for removing pci_dn from the powernv EEH code. The only
thing we really use pci_dn for is to get the bdfn of the device for
config space accesses, so adding that information to eeh_dev reduces
the need to carry around the pci_dn.

Signed-off-by: Oliver O'Halloran <oohall@gmail.com>
[SB: Re-wrapped commit message, fixed whitespace damage.]
Signed-off-by: Sam Bobroff <sbobroff@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/e458eb69a1f591d8a120782f23a8506b15d3c654.1565930772.git.sbobroff@linux.ibm.com

powerpc/eeh: Refactor around eeh_probe_devices()

Now that EEH support for all devices (on PowerNV and pSeries) is
provided by the pcibios bus add device hooks, eeh_probe_devices() and
eeh_addr_cache_build() are redundant and can be removed.

Move the EEH enabled message into it's own function so that it can be
called from multiple places.

Note that previously on pSeries, useless EEH sysfs files were created
for some devices that did not have EEH support and this change
prevents them from being created.

Signed-off-by: Sam Bobroff <sbobroff@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/33b0a6339d5ac88693de092d6fba984f2a5add66.1565930772.git.sbobroff@linux.ibm.com

powerpc/eeh: EEH for pSeries hot plug

On PowerNV and pSeries, devices currently acquire EEH support from
several different places: Boot-time devices from eeh_probe_devices()
and eeh_addr_cache_build(), Virtual Function devices from the pcibios
bus add device hooks and hot plugged devices from pci_hp_add_devices()
(with other platforms using other methods as well).  Unfortunately,
pSeries machines currently discover hot plugged devices using
pci_rescan_bus(), not pci_hp_add_devices(), and so those devices do
not receive EEH support.

Rather than adding another case for pci_rescan_bus(), this change
widens the scope of the pcibios bus add device hooks so that they can
handle all devices. As a side effect this also supports devices
discovered after manually rescanning via /sys/bus/pci/rescan.

Note that on PowerNV, this change allows the EEH subsystem to become
enabled after boot as long as it has not been forced off, which was
not previously possible (it was already possible on pSeries).

Signed-off-by: Sam Bobroff <sbobroff@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/72ae8ae9c54097158894a52de23690448de38ea9.1565930772.git.sbobroff@linux.ibm.com

powerpc/eeh: Initialize EEH address cache earlier

The EEH address cache is currently initialized and populated by a
single function: eeh_addr_cache_build().  While the initial population
of the cache can only be done once resources are allocated,
initialization (just setting up a spinlock) could be done much
earlier.

So move the initialization step into a separate function and call it
from a core_initcall (rather than a subsys initcall).

This will allow future work to make use of the cache during boot time
PCI scanning.

Signed-off-by: Sam Bobroff <sbobroff@linux.ibm.com>
Reviewed-by: Alexey Kardashevskiy <aik@ozlabs.ru>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/0557206741bffee76cdfff042f65321f6f7a5b41.1565930772.git.sbobroff@linux.ibm.com

powerpc/eeh: Improve debug messages around device addition

Also remove useless comment.

Signed-off-by: Sam Bobroff <sbobroff@linux.ibm.com>
Reviewed-by: Alexey Kardashevskiy <aik@ozlabs.ru>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/59db84f4bf94718a12f206bc923ac797d47e4cc1.1565930772.git.sbobroff@linux.ibm.com

powerpc/eeh: Clear stale EEH_DEV_NO_HANDLER flag

The EEH_DEV_NO_HANDLER flag is used by the EEH system to prevent the
use of driver callbacks in drivers that have been bound part way
through the recovery process. This is necessary to prevent later stage
handlers from being called when the earlier stage handlers haven't,
which can be confusing for drivers.

However, the flag is set for all devices that are added after boot
time and only cleared at the end of the EEH recovery process. This
results in hot plugged devices erroneously having the flag set during
the first recovery after they are added (causing their driver's
handlers to be incorrectly ignored).

To remedy this, clear the flag at the beginning of recovery
processing. The flag is still cleared at the end of recovery
processing, although it is no longer really necessary.

Also clear the flag during eeh_handle_special_event(), for the same
reasons.

Signed-off-by: Sam Bobroff <sbobroff@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/b8ca5629d27de74c957d4f4b250177d1b6fc4bbd.1565930772.git.sbobroff@linux.ibm.com

powerpc/64: Adjust order in pcibios_init()

The pcibios_init() function for PowerPC 64 currently calls
pci_bus_add_devices() before pcibios_resource_survey(). This means
that at boot time, when the pcibios_bus_add_device() hooks are called
by pci_bus_add_devices(), device resources have not been allocated and
they are unable to perform EEH setup, so a separate pass is needed.

This patch adjusts that order so that it will become possible to
consolidate the EEH setup work into a single location.

The only functional change is to execute pcibios_resource_survey()
(excepting ppc_md.pcibios_fixup(), see below) before
pci_bus_add_devices() instead of after it.

Because pcibios_scan_phb() and pci_bus_add_devices() are called
together in a loop, this must be broken into one loop for each call.
Then the call to pcibios_resource_survey() is moved up in between
them. This changes the ordering but because pcibios_resource_survey()
also calls ppc_md.pcibios_fixup(), that call is extracted out into
pcibios_init() to where pcibios_resource_survey() was, so that it is
not moved.

The only other caller of pcibios_resource_survey() is the PowerPC 32
version of pcibios_init(), and therefore, that is modified to call
ppc_md.pcibios_fixup() right after pcibios_resource_survey() so that
there is no functional change there at all.

The re-arrangement will cause very few side-effects because at this
stage in the boot, pci_bus_add_devices() does very little:
- pci_create_sysfs_dev_files() does nothing (no sysfs yet)
- pci_proc_attach_device() does nothing (no proc yet)
- device_attach() does nothing (no drivers yet)
This leaves only the pci_final_fixup calls, D3 support, and marking
the device as added. Of those, only the pci_final_fixup calls have the
potential to be affected by resource allocation.

The only pci_final_fixup handlers that touch resources seem to be one
for x86 (pci_amd_enable_64bit_bar()), and a PowerPC 32 platform driver
(quirk_final_uli1575()), neither of which use this pcibios_init()
function. Even if they did, it would almost certainly be a bug, under
the current ordering, to rely on or make changes to resources before
they were allocated.

Signed-off-by: Sam Bobroff <sbobroff@linux.ibm.com>
Reviewed-by: Alexey Kardashevskiy <aik@ozlabs.ru>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/4506b0489eabd0921a3587d90bd44c7683f3472d.1565930772.git.sbobroff@linux.ibm.com

powerpc: remove meaningless KBUILD_ARFLAGS addition

The KBUILD_ARFLAGS addition in arch/powerpc/Makefile has never worked
in a useful way because it is always overridden by the following code
in the top Makefile:

  # use the deterministic mode of AR if available
  KBUILD_ARFLAGS := $(call ar-option,D)

The code in the top Makefile was added in 2011, by commit 40df759e2b9e
("kbuild: Fix build with binutils <= 2.19").

The KBUILD_ARFLAGS addition for ppc has always been dead code from the
beginning.

Nobody has reported a problem since 43c9127d94d6 ("powerpc: Add option
to use thin archives"), so this code was unneeded.

Signed-off-by: Masahiro Yamada <yamada.masahiro@socionext.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190713032106.8509-1-yamada.masahiro@socionext.com

powerpc: add machine check safe copy_to_user

Use  memcpy_mcsafe() implementation to define copy_to_user_mcsafe()

Signed-off-by: Santosh Sivaraj <santosh@fossix.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190820081352.8641-8-santosh@fossix.org

powerpc/memcpy: Add memcpy_mcsafe for pmem

The pmem infrastructure uses memcpy_mcsafe in the pmem layer so as to
convert machine check exceptions into a return value on failure in case
a machine check exception is encountered during the memcpy. The return
value is the number of bytes remaining to be copied.

This patch largely borrows from the copyuser_power7 logic and does not add
the VMX optimizations, largely to keep the patch simple. If needed those
optimizations can be folded in.

Signed-off-by: Balbir Singh <bsingharora@gmail.com>
[arbab@linux.ibm.com: Added symbol export]
Co-developed-by: Santosh Sivaraj <santosh@fossix.org>
Signed-off-by: Santosh Sivaraj <santosh@fossix.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190820081352.8641-7-santosh@fossix.org

powerpc/mce: Handle UE event for memcpy_mcsafe

If we take a UE on one of the instructions with a fixup entry, set nip
to continue execution at the fixup entry. Stop processing the event
further or print it.

Co-developed-by: Reza Arbab <arbab@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Reza Arbab <arbab@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Balbir Singh <bsingharora@gmail.com>
Reviewed-by: Mahesh Salgaonkar <mahesh@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Santosh Sivaraj <santosh@fossix.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190820081352.8641-6-santosh@fossix.org

extable: Add function to search only kernel exception table

Certain architecture specific operating modes (e.g., in powerpc machine
check handler that is unable to access vmalloc memory), the
search_exception_tables cannot be called because it also searches the
module exception tables if entry is not found in the kernel exception
table.

Signed-off-by: Santosh Sivaraj <santosh@fossix.org>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190820081352.8641-5-santosh@fossix.org

powerpc/mce: Make machine_check_ue_event() static

The function doesn't get used outside this file, so make it static.

Signed-off-by: Reza Arbab <arbab@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Santosh Sivaraj <santosh@fossix.org>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190820081352.8641-4-santosh@fossix.org

powerpc/mce: Fix MCE handling for huge pages

The current code would fail on huge pages addresses, since the shift would
be incorrect. Use the correct page shift value returned by
__find_linux_pte() to get the correct physical address. The code is more
generic and can handle both regular and compound pages.

Fixes: ba41e1e1ccb9 ("powerpc/mce: Hookup derror (load/store) UE errors")
Signed-off-by: Balbir Singh <bsingharora@gmail.com>
[arbab@linux.ibm.com: Fixup pseries_do_memory_failure()]
Signed-off-by: Reza Arbab <arbab@linux.ibm.com>
Tested-by: Mahesh Salgaonkar <mahesh@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Santosh Sivaraj <santosh@fossix.org>
Cc: stable@vger.kernel.org # v4.15+
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190820081352.8641-3-santosh@fossix.org

powerpc/mce: Schedule work from irq_work

schedule_work() cannot be called from MCE exception context as MCE can
interrupt even in interrupt disabled context.

Fixes: 733e4a4c4467 ("powerpc/mce: hookup memory_failure for UE errors")
Cc: stable@vger.kernel.org # v4.15+
Reviewed-by: Mahesh Salgaonkar <mahesh@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Acked-by: Balbir Singh <bsingharora@gmail.com>
Signed-off-by: Santosh Sivaraj <santosh@fossix.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190820081352.8641-2-santosh@fossix.org

powerpc/pseries/mobility: use cond_resched when updating device tree

After a partition migration, pseries_devicetree_update() processes
changes to the device tree communicated from the platform to
Linux. This is a relatively heavyweight operation, with multiple
device tree searches, memory allocations, and conversations with
partition firmware.

There's a few levels of nested loops which are bounded only by
decisions made by the platform, outside of Linux's control, and indeed
we have seen RCU stalls on large systems while executing this call
graph. Use cond_resched() in these loops so that the cpu is yielded
when needed.

Signed-off-by: Nathan Lynch <nathanl@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190802192926.19277-4-nathanl@linux.ibm.com

powerpc/rtas: allow rescheduling while changing cpu states

rtas_cpu_state_change_mask() potentially operates on scores of cpus,
so explicitly allow rescheduling in the loop body.

Signed-off-by: Nathan Lynch <nathanl@linux.ibm.com>
Reviewed-by: Gautham R. Shenoy <ego@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190802192926.19277-3-nathanl@linux.ibm.com

powerpc/rtas: use device model APIs and serialization during LPM

The LPAR migration implementation and userspace-initiated cpu hotplug
can interleave their executions like so:

1. Set cpu 7 offline via sysfs.

2. Begin a partition migration, whose implementation requires the OS
   to ensure all present cpus are online; cpu 7 is onlined:

     rtas_ibm_suspend_me -> rtas_online_cpus_mask -> cpu_up

   This sets cpu 7 online in all respects except for the cpu's
   corresponding struct device; dev->offline remains true.

3. Set cpu 7 online via sysfs. _cpu_up() determines that cpu 7 is
   already online and returns success. The driver core (device_online)
   sets dev->offline = false.

4. The migration completes and restores cpu 7 to offline state:

     rtas_ibm_suspend_me -> rtas_offline_cpus_mask -> cpu_down

This leaves cpu7 in a state where the driver core considers the cpu
device online, but in all other respects it is offline and
unused. Attempts to online the cpu via sysfs appear to succeed but the
driver core actually does not pass the request to the lower-level
cpuhp support code. This makes the cpu unusable until the cpu device
is manually set offline and then online again via sysfs.

Instead of directly calling cpu_up/cpu_down, the migration code should
use the higher-level device core APIs to maintain consistent state and
serialize operations.

Fixes: 120496ac2d2d ("powerpc: Bring all threads online prior to migration/hibernation")
Signed-off-by: Nathan Lynch <nathanl@linux.ibm.com>
Reviewed-by: Gautham R. Shenoy <ego@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190802192926.19277-2-nathanl@linux.ibm.com

powerpc/603: Fix handling of the DIRTY flag

If a page is already mapped RW without the DIRTY flag, the DIRTY
flag is never set and a TLB store miss exception is taken forever.

This is easily reproduced with the following app:

void main(void)
{
volatile char *ptr = mmap(0, 4096, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);

*ptr = *ptr;
}

When DIRTY flag is not set, bail out of TLB miss handler and take
a minor page fault which will set the DIRTY flag.

Fixes: f8b58c64eaef ("powerpc/603: let's handle PAGE_DIRTY directly")
Cc: stable@vger.kernel.org # v5.1+
Reported-by: Doug Crawford <doug.crawford@intelight-its.com>
Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/80432f71194d7ee75b2f5043ecf1501cf1cca1f3.1566196646.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/64s/radix: Remove redundant pfn_pte bitop, add VM_BUG_ON

pfn_pte is never given a pte above the addressable physical memory
limit, so the masking is redundant. In case of a software bug, it
is not obviously better to silently truncate the pfn than to corrupt
the pte (either one will result in memory corruption or crashes),
so there is no reason to add this to the fast path.

Add VM_BUG_ON to catch cases where the pfn is invalid. These would
catch the create_section_mapping bug fixed by a previous commit.

  [16885.256466] ------------[ cut here ]------------
  [16885.256492] kernel BUG at arch/powerpc/include/asm/book3s/64/pgtable.h:612!
  cpu 0x0: Vector: 700 (Program Check) at [c0000000ee0a36d0]
      pc: c000000000080738: __map_kernel_page+0x248/0x6f0
      lr: c000000000080ac0: __map_kernel_page+0x5d0/0x6f0
      sp: c0000000ee0a3960
     msr: 9000000000029033
    current = 0xc0000000ec63b400
    paca    = 0xc0000000017f0000   irqmask: 0x03   irq_happened: 0x01
      pid   = 85, comm = sh
  kernel BUG at arch/powerpc/include/asm/book3s/64/pgtable.h:612!
  Linux version 5.3.0-rc1-00001-g0fe93e5f3394
  enter ? for help
  [c0000000ee0a3a00] c000000000d37378 create_physical_mapping+0x260/0x360
  [c0000000ee0a3b10] c000000000d370bc create_section_mapping+0x1c/0x3c
  [c0000000ee0a3b30] c000000000071f54 arch_add_memory+0x74/0x130

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Reviewed-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190724084638.24982-5-npiggin@gmail.com

powerpc/64: Add VIRTUAL_BUG_ON checks for __va and __pa addresses

Ensure __va is given a physical address below PAGE_OFFSET, and __pa is
given a virtual address above PAGE_OFFSET.

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Reviewed-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190724084638.24982-4-npiggin@gmail.com

powerpc/perf: fix imc allocation failure handling

The alloc_pages_node return value should be tested for failure
before being passed to page_address.

Tested-by: Anju T Sudhakar <anju@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Reviewed-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190724084638.24982-3-npiggin@gmail.com

powerpc/64s/radix: Fix memory hot-unplug page table split

create_physical_mapping expects physical addresses, but splitting
these mapping on hot unplug is supplying virtual (effective)
addresses.

Fixes: 4dd5f8a99e791 ("powerpc/mm/radix: Split linear mapping on hot-unplug")
Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Reviewed-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190724084638.24982-2-npiggin@gmail.com

powerpc/64s/radix: Fix memory hotplug section page table creation

create_physical_mapping expects physical addresses, but creating and
splitting these mappings after boot is supplying virtual (effective)
addresses. This can be irritated by booting with mem= to limit memory
then probing an unused physical memory range:

  echo <addr> > /sys/devices/system/memory/probe

This mostly works by accident, firstly because __va(__va(x)) == __va(x)
so the virtual address does not get corrupted. Secondly because pfn_pte
masks out the upper bits of the pfn beyond the physical address limit,
so a pfn constructed with a 0xc000000000000000 virtual linear address
will be masked back to the correct physical address in the pte.

Fixes: 6cc27341b21a8 ("powerpc/mm: add radix__create_section_mapping()")
Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Reviewed-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190724084638.24982-1-npiggin@gmail.com

powerpc/64: allow compiler to cache 'current'

current may be cached by the compiler, so remove the volatile asm
restriction. This results in better generated code, as well as being
smaller and fewer dependent loads, it can avoid store-hit-load flushes
like this one that shows up in irq_exit():

    preempt_count_sub(HARDIRQ_OFFSET);
    if (!in_interrupt() && ...)

Which ends up as:

    ((struct thread_info *)current)->preempt_count -= HARDIRQ_OFFSET;
    if (((struct thread_info *)current)->preempt_count ...

Evaluating current twice presently means it has to be loaded twice, and
here gcc happens to pick a different register each time, then
preempt_count is accessed via that base register:

    1058:       ld      r10,2392(r13)     <-- current
    105c:       lwz     r9,0(r10)         <-- preempt_count
    1060:       addis   r9,r9,-1
    1064:       stw     r9,0(r10)         <-- preempt_count
    1068:       ld      r9,2392(r13)      <-- current
    106c:       lwz     r9,0(r9)          <-- preempt_count
    1070:       rlwinm. r9,r9,0,11,23
    1074:       bne     1090 <irq_exit+0x60>

This can frustrate store-hit-load detection heuristics and cause
flushes. Allowing the compiler to cache current in a reigster with this
patch results in the same base register being used for all accesses,
which is more likely to be detected as an alias:

    1058:       ld      r31,2392(r13)
    ...
    1070:       lwz     r9,0(r31)
    1074:       addis   r9,r9,-1
    1078:       stw     r9,0(r31)
    107c:       lwz     r9,0(r31)
    1080:       rlwinm. r9,r9,0,11,23
    1084:       bne     10a0 <irq_exit+0x60>

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190612140317.24490-1-npiggin@gmail.com

powerpc/32: Add warning on misaligned copy_page() or clear_page()

copy_page() and clear_page() expect page aligned destination, and
use dcbz instruction to clear entire cache lines based on the
assumption that the destination is cache aligned.

As shown during analysis of a bug in BTRFS filesystem, a misaligned
copy_page() can create bugs that are difficult to locate (see Link).

Add an explicit WARNING when copy_page() or clear_page() are called
with misaligned destination.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://bugzilla.kernel.org/show_bug.cgi?id=204371
Link: https://lore.kernel.org/r/c6cea38f90480268d439ca44a645647e260fff09.1565941808.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/mm: ppc 603 doesn't need update_mmu_cache()

On powerpc 603, there is no hash table so get out of
update_mmu_cache() early.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/6133e0f115d955fac4061536dab0fa7480a1c433.1565933217.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/mm: Simplify update_mmu_cache() on BOOK3S32

On BOOK3S32, hash_preload() neither use is_exec nor trap,
so drop those parameters and simplify update_mmu_cached().

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/35f143c6fe29f9fd25c7f3cd4448ae401029ce3c.1565933217.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/mm: move update_mmu_cache() into book3s hash utils.

update_mmu_cache() is only for BOOK3S, and can be simplified for
BOOK3S32.

Move it out of mem.c into respective BOOK3S32 and BOOK3S64 files
containing hash utils.

BOOK3S64 version of hash_preload() is only used locally, declare it
static.

Remove the radix_enabled() stuff in BOOK3S32 version.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/107aaf43583a5f5d09e0d4e84c4c4390ecfcd512.1565933217.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/mm: move FSL_BOOK3 version of update_mmu_cache()

Move FSL_BOOK3E version of update_mmu_cache() at the same
place as book3e_hugetlb_preload() as update_mmu_cache() is
the only user of book3e_hugetlb_preload().

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/4d69fdc86df9c74adc71a60331a86f6afb8b5e9e.1565933217.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/mm: define empty update_mmu_cache() as static inline

Only BOOK3S and FSL_BOOK3E have a usefull update_mmu_cache().

For the others, just define it static inline.

In the meantime, simplify the FSL_BOOK3E related ifdef as
book3e_hugetlb_preload() only exists when CONFIG_PPC_FSL_BOOK3E
is selected.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/668aba4db6b9af6d8a151174e11a4289f1a6bbcd.1565933217.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/mm: don't display empty early ioremap area

On the 8xx, the layout displayed at boot is:

[    0.000000] Memory: 121856K/131072K available (5728K kernel code, 592K rwdata, 1248K rodata, 560K init, 448K bss, 9216K reserved, 0K cma-reserved)
[    0.000000] Kernel virtual memory layout:
[    0.000000]   * 0xffefc000..0xffffc000  : fixmap
[    0.000000]   * 0xffefc000..0xffefc000  : early ioremap
[    0.000000]   * 0xc9000000..0xffefc000  : vmalloc & ioremap
[    0.000000] SLUB: HWalign=16, Order=0-3, MinObjects=0, CPUs=1, Nodes=1

Remove display of an empty early ioremap.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/f6267226038cb25a839b567319e240576e3f8565.1565793287.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/32s: Fix boot failure with DEBUG_PAGEALLOC without KASAN.

When KASAN is selected, the definitive hash table has to be
set up later, but there is already an early temporary one.

When KASAN is not selected, there is no early hash table,
so the setup of the definitive hash table cannot be delayed.

Fixes: 72f208c6a8f7 ("powerpc/32s: move hash code patching out of MMU_init_hw()")
Cc: stable@vger.kernel.org # v5.2+
Reported-by: Jonathan Neuschafer <j.neuschaefer@gmx.net>
Tested-by: Jonathan Neuschafer <j.neuschaefer@gmx.net>
Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/b7860c5e1e784d6b96ba67edf47dd6cbc2e78ab6.1565776892.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/futex: Fix warning: 'oldval' may be used uninitialized in this function

We see warnings such as:
  kernel/futex.c: In function 'do_futex':
  kernel/futex.c:1676:17: warning: 'oldval' may be used uninitialized in this function [-Wmaybe-uninitialized]
     return oldval == cmparg;
                   ^
  kernel/futex.c:1651:6: note: 'oldval' was declared here
    int oldval, ret;
        ^

This is because arch_futex_atomic_op_inuser() only sets *oval if ret
is 0 and GCC doesn't see that it will only use it when ret is 0.

Anyway, the non-zero ret path is an error path that won't suffer from
setting *oval, and as *oval is a local var in futex_atomic_op_inuser()
it will have no impact.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
[mpe: reword change log slightly]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/86b72f0c134367b214910b27b9a6dd3321af93bb.1565774657.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/kasan: Fix shadow area set up for modules.

When loading modules, from time to time an Oops is encountered during
the init of shadow area for globals. This is due to the last page not
always being mapped depending on the exact distance between the start
and the end of the shadow area and the alignment with the page
addresses.

Fix this by aligning the starting address with the page address.

Fixes: 2edb16efc899 ("powerpc/32: Add KASAN support")
Cc: stable@vger.kernel.org # v5.2+
Reported-by: Erhard F. <erhard_f@mailbox.org>
Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/4f887e9b77d0d725cbb52035c7ece485c1c5fc14.1565361881.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/kasan: Fix parallel loading of modules.

Parallel loading of modules may lead to bad setup of shadow page table
entries.

First, lets align modules so that two modules never share the same
shadow page.

Second, ensure that two modules cannot allocate two page tables for
the same PMD entry at the same time. This is done by using
init_mm.page_table_lock in the same way as __pte_alloc_kernel()

Fixes: 2edb16efc899 ("powerpc/32: Add KASAN support")
Cc: stable@vger.kernel.org # v5.2+
Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/c97284f912128cbc3f2fe09d68e90e65fb3e6026.1565361876.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/hw_breakpoint: move instruction stepping out of hw_breakpoint_handler()

On 8xx, breakpoints stop after executing the instruction, so
stepping/emulation is not needed. Move it into a sub-function and
remove the #ifdefs.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Reviewed-by: Ravi Bangoria <ravi.bangoria@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/f8cdc3f1c66ad3c43ebc568abcc6c39ed4676284.1561737231.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/ptdump: drop non vital #ifdefs

hashpagetable.c is only compiled when CONFIG_PPC_BOOK3S_64 is
defined, so drop the test and its 'else' branch.

Use IS_ENABLED(CONFIG_PPC_PSERIES) instead of #ifdef, this allows the
code to be checked at any build. It is still optimised out by GCC.

Use IS_ENABLED(CONFIG_PPC_64K_PAGES) instead of #ifdef.

Use IS_ENABLED(CONFIG_SPARSEMEN_VMEMMAP) instead of #ifdef.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/c8998ed32e4e3954b56a8dacecfe43319a2a0483.1565786091.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/ptdump: get out of note_prot_wx() when CONFIG_PPC_DEBUG_WX is not selected.

When CONFIG_PPC_DEBUG_WX, note_prot_wx() is useless.

Get out of it early and inconditionnally in that case,
so that GCC can kick all the code out.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/ff6c8f631bd4ce3a10e0cc241eb569816187bc20.1565786091.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/ptdump: drop dummy KERN_VIRT_START on PPC32

PPC32 doesn't have KERN_VIRT_START. Make PAGE_OFFSET the
default starting address for the dump, and drop the dummy
definition of KERN_VIRT_START. Only use KERN_VIRT_START for
non radix PPC64.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/334632b1df4775b0ccf3bdc8d6b201d14e3daedd.1565786091.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/ptdump: fix walk_pagetables() address mismatch

walk_pagetables() always walk the entire pgdir from address 0
but considers PAGE_OFFSET or KERN_VIRT_START as the starting
address of the walk, resulting in a possible mismatch in the
displayed addresses.

Ex: on PPC32, when KERN_VIRT_START was locally defined as
PAGE_OFFSET, ptdump displayed 0x80000000
instead of 0xc0000000 for the first kernel page,
because 0xc0000000 + 0xc0000000 = 0x80000000

Start the walk at st->start_address instead of starting at 0.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/5aa2ac513295f594cce8ddb1c649f61947bd063d.1565786091.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/ptdump: Fix addresses display on PPC32

Commit 453d87f6a8ae ("powerpc/mm: Warn if W+X pages found on boot")
wrongly changed KERN_VIRT_START from 0 to PAGE_OFFSET, leading to a
shift in the displayed addresses.

Lets revert that change to resync walk_pagetables()'s addr val and
pgd_t pointer for PPC32.

Fixes: 453d87f6a8ae ("powerpc/mm: Warn if W+X pages found on boot")
Cc: stable@vger.kernel.org # v5.2+
Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/eb4d626514e22f85814830012642329018ef6af9.1565786091.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/xmon: Add a dump of all XIVE interrupts

Modify the xmon 'dxi' command to query all interrupts if no IRQ number
is specified.

Signed-off-by: Cédric Le Goater <clg@kaod.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190814154754.23682-4-clg@kaod.org

powerpc/xive: Fix dump of XIVE interrupt under pseries

The xmon 'dxi' command calls OPAL to query the XIVE configuration of a
interrupt. This can only be done on baremetal (PowerNV) and it will
crash a pseries machine.

Introduce a new XIVE get_irq_config() operation which implements a
different query depending on the platform, PowerNV or pseries, and
modify xmon to use a top level wrapper.

Signed-off-by: Cédric Le Goater <clg@kaod.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190814154754.23682-3-clg@kaod.org

powerpc/xmon: Check for HV mode when dumping XIVE info from OPAL

Currently, the xmon 'dx' command calls OPAL to dump the XIVE state in
the OPAL logs and also outputs some of the fields of the internal XIVE
structures in Linux. The OPAL calls can only be done on baremetal
(PowerNV) and they crash a pseries machine. Fix by checking the
hypervisor feature of the CPU.

Signed-off-by: Cédric Le Goater <clg@kaod.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190814154754.23682-2-clg@kaod.org

powerpc/powernv/ioda2: Create bigger default window with 64k IOMMU pages

At the moment we create a small window only for 32bit devices, the window
maps 0..2GB of the PCI space only. For other devices we either use
a sketchy bypass or hardware bypass but the former can only work if
the amount of RAM is no bigger than the device's DMA mask and the latter
requires devices to support at least 59bit DMA.

This extends the default DMA window to the maximum size possible to allow
a wider DMA mask than just 32bit. The default window size is now limited
by the the iommu_table::it_map allocation bitmap which is a contiguous
array, 1 bit per an IOMMU page.

This increases the default IOMMU page size from hard coded 4K to
the system page size to allow wider DMA masks.

This increases the level number to not exceed the max order allocation
limit per TCE level. By the same time, this keeps minimal levels number
as 2 in order to save memory.

As the extended window now overlaps the 32bit MMIO region, this adds
an area reservation to iommu_init_table().

After this change the default window size is 0x80000000000==1<<43 so
devices limited to DMA mask smaller than the amount of system RAM can
still use more than just 2GB of memory for DMA.

This is an optimization and not a bug fix for DMA API usage.

With the on-demand allocation of indirect TCE table levels enabled and
2 levels, the first TCE level size is just
1<<ceil((log2(0x7ffffffffff+1)-16)/2)=16384 TCEs or 2 system pages.

Signed-off-by: Alexey Kardashevskiy <aik@ozlabs.ru>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190718051139.74787-5-aik@ozlabs.ru

powerpc/powernv/ioda2: Allocate TCE table levels on demand for default DMA window

We allocate only the first level of multilevel TCE tables for KVM
already (alloc_userspace_copy==true), and the rest is allocated on demand.
This is not enabled though for bare metal.

This removes the KVM limitation (implicit, via the alloc_userspace_copy
parameter) and always allocates just the first level. The on-demand
allocation of missing levels is already implemented.

As from now on DMA map might happen with disabled interrupts, this
allocates TCEs with GFP_ATOMIC; otherwise lockdep reports errors 1].
In practice just a single page is allocated there so chances for failure
are quite low.

To save time when creating a new clean table, this skips non-allocated
indirect TCE entries in pnv_tce_free just like we already do in
the VFIO IOMMU TCE driver.

This changes the default level number from 1 to 2 to reduce the amount
of memory required for the default 32bit DMA window at the boot time.
The default window size is up to 2GB which requires 4MB of TCEs which is
unlikely to be used entirely or at all as most devices these days are
64bit capable so by switching to 2 levels by default we save 4032KB of
RAM per a device.

While at this, add __GFP_NOWARN to alloc_pages_node() as the userspace
can trigger this path via VFIO, see the failure and try creating a table
again with different parameters which might succeed.

[1]:
===
BUG: sleeping function called from invalid context at mm/page_alloc.c:4596
in_atomic(): 1, irqs_disabled(): 1, pid: 1038, name: scsi_eh_1
2 locks held by scsi_eh_1/1038:
 #0: 000000005efd659a (&host->eh_mutex){+.+.}, at: ata_eh_acquire+0x34/0x80
 #1: 0000000006cf56a6 (&(&host->lock)->rlock){....}, at: ata_exec_internal_sg+0xb0/0x5c0
irq event stamp: 500
hardirqs last  enabled at (499): [<c000000000cb8a74>] _raw_spin_unlock_irqrestore+0x94/0xd0
hardirqs last disabled at (500): [<c000000000cb85c4>] _raw_spin_lock_irqsave+0x44/0x120
softirqs last  enabled at (0): [<c000000000101120>] copy_process.isra.4.part.5+0x640/0x1a80
softirqs last disabled at (0): [<0000000000000000>] 0x0
CPU: 73 PID: 1038 Comm: scsi_eh_1 Not tainted 5.2.0-rc6-le_nv2_aikATfstn1-p1 #634
Call Trace:
[c000003d064cef50] [c000000000c8e6c4] dump_stack+0xe8/0x164 (unreliable)
[c000003d064cefa0] [c00000000014ed78] ___might_sleep+0x2f8/0x310
[c000003d064cf020] [c0000000003ca084] __alloc_pages_nodemask+0x2a4/0x1560
[c000003d064cf220] [c0000000000c2530] pnv_alloc_tce_level.isra.0+0x90/0x130
[c000003d064cf290] [c0000000000c2888] pnv_tce+0x128/0x3b0
[c000003d064cf360] [c0000000000c2c00] pnv_tce_build+0xb0/0xf0
[c000003d064cf3c0] [c0000000000bbd9c] pnv_ioda2_tce_build+0x3c/0xb0
[c000003d064cf400] [c00000000004cfe0] ppc_iommu_map_sg+0x210/0x550
[c000003d064cf510] [c00000000004b7a4] dma_iommu_map_sg+0x74/0xb0
[c000003d064cf530] [c000000000863944] ata_qc_issue+0x134/0x470
[c000003d064cf5b0] [c000000000863ec4] ata_exec_internal_sg+0x244/0x5c0
[c000003d064cf700] [c0000000008642d0] ata_exec_internal+0x90/0xe0
[c000003d064cf780] [c0000000008650ac] ata_dev_read_id+0x2ec/0x640
[c000003d064cf8d0] [c000000000878e28] ata_eh_recover+0x948/0x16d0
[c000003d064cfa10] [c00000000087d760] sata_pmp_error_handler+0x480/0xbf0
[c000003d064cfbc0] [c000000000884624] ahci_error_handler+0x74/0xe0
[c000003d064cfbf0] [c000000000879fa8] ata_scsi_port_error_handler+0x2d8/0x7c0
[c000003d064cfca0] [c00000000087a544] ata_scsi_error+0xb4/0x100
[c000003d064cfd00] [c000000000802450] scsi_error_handler+0x120/0x510
[c000003d064cfdb0] [c000000000140c48] kthread+0x1b8/0x1c0
[c000003d064cfe20] [c00000000000bd8c] ret_from_kernel_thread+0x5c/0x70
ata1: SATA link up 6.0 Gbps (SStatus 133 SControl 300)
irq event stamp: 2305

========================================================
hardirqs last  enabled at (2305): [<c00000000000e4c8>] fast_exc_return_irq+0x28/0x34
hardirqs last disabled at (2303): [<c000000000cb9fd0>] __do_softirq+0x4a0/0x654
WARNING: possible irq lock inversion dependency detected
5.2.0-rc6-le_nv2_aikATfstn1-p1 #634 Tainted: G        W
softirqs last  enabled at (2304): [<c000000000cba054>] __do_softirq+0x524/0x654
softirqs last disabled at (2297): [<c00000000010f278>] irq_exit+0x128/0x180
--------------------------------------------------------
swapper/0/0 just changed the state of lock:
0000000006cf56a6 (&(&host->lock)->rlock){-...}, at: ahci_single_level_irq_intr+0xac/0x120
but this lock took another, HARDIRQ-unsafe lock in the past:
 (fs_reclaim){+.+.}

and interrupts could create inverse lock ordering between them.

other info that might help us debug this:
 Possible interrupt unsafe locking scenario:

       CPU0                    CPU1
       ----                    ----
  lock(fs_reclaim);
                               local_irq_disable();
                               lock(&(&host->lock)->rlock);
                               lock(fs_reclaim);
  <Interrupt>
    lock(&(&host->lock)->rlock);

 *** DEADLOCK ***

no locks held by swapper/0/0.

the shortest dependencies between 2nd lock and 1st lock:
 -> (fs_reclaim){+.+.} ops: 167579 {
    HARDIRQ-ON-W at:
                      lock_acquire+0xf8/0x2a0
                      fs_reclaim_acquire.part.23+0x44/0x60
                      kmem_cache_alloc_node_trace+0x80/0x590
                      alloc_desc+0x64/0x270
                      __irq_alloc_descs+0x2e4/0x3a0
                      irq_domain_alloc_descs+0xb0/0x150
                      irq_create_mapping+0x168/0x2c0
                      xics_smp_probe+0x2c/0x98
                      pnv_smp_probe+0x40/0x9c
                      smp_prepare_cpus+0x524/0x6c4
                      kernel_init_freeable+0x1b4/0x650
                      kernel_init+0x2c/0x148
                      ret_from_kernel_thread+0x5c/0x70
    SOFTIRQ-ON-W at:
                      lock_acquire+0xf8/0x2a0
                      fs_reclaim_acquire.part.23+0x44/0x60
                      kmem_cache_alloc_node_trace+0x80/0x590
                      alloc_desc+0x64/0x270
                      __irq_alloc_descs+0x2e4/0x3a0
                      irq_domain_alloc_descs+0xb0/0x150
                      irq_create_mapping+0x168/0x2c0
                      xics_smp_probe+0x2c/0x98
                      pnv_smp_probe+0x40/0x9c
                      smp_prepare_cpus+0x524/0x6c4
                      kernel_init_freeable+0x1b4/0x650
                      kernel_init+0x2c/0x148
                      ret_from_kernel_thread+0x5c/0x70
    INITIAL USE at:
                     lock_acquire+0xf8/0x2a0
                     fs_reclaim_acquire.part.23+0x44/0x60
                     kmem_cache_alloc_node_trace+0x80/0x590
                     alloc_desc+0x64/0x270
                     __irq_alloc_descs+0x2e4/0x3a0
                     irq_domain_alloc_descs+0xb0/0x150
                     irq_create_mapping+0x168/0x2c0
                     xics_smp_probe+0x2c/0x98
                     pnv_smp_probe+0x40/0x9c
                     smp_prepare_cpus+0x524/0x6c4
                     kernel_init_freeable+0x1b4/0x650
                     kernel_init+0x2c/0x148
                     ret_from_kernel_thread+0x5c/0x70
  }
===

Signed-off-by: Alexey Kardashevskiy <aik@ozlabs.ru>
Reviewed-by: Alistair Popple <alistair@popple.id.au>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190718051139.74787-4-aik@ozlabs.ru

powerpc/iommu: Allow bypass-only for DMA

POWER8 and newer support a bypass mode which maps all host memory to
PCI buses so an IOMMU table is not always required. However if we fail to
create such a table, the DMA setup fails and the kernel does not boot.

This skips the 32bit DMA setup check if the bypass is selected.

Signed-off-by: Alexey Kardashevskiy <aik@ozlabs.ru>
Reviewed-by: David Gibson <david@gibson.dropbear.id.au>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190718051139.74787-3-aik@ozlabs.ru

powerpc/powernv/ioda: Fix race in TCE level allocation

pnv_tce() returns a pointer to a TCE entry and originally a TCE table
would be pre-allocated. For the default case of 2GB window the table
needs only a single level and that is fine. However if more levels are
requested, it is possible to get a race when 2 threads want a pointer
to a TCE entry from the same page of TCEs.

This adds cmpxchg to handle the race. Note that once TCE is non-zero,
it cannot become zero again.

Fixes: a68bd1267b72 ("powerpc/powernv/ioda: Allocate indirect TCE levels on demand")
CC: stable@vger.kernel.org # v4.19+
Signed-off-by: Alexey Kardashevskiy <aik@ozlabs.ru>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190718051139.74787-2-aik@ozlabs.ru

powerpc/pseries: Fix cpu_hotplug_lock acquisition in resize_hpt()

The calls to arch_add_memory()/arch_remove_memory() are always made
with the read-side cpu_hotplug_lock acquired via memory_hotplug_begin().
On pSeries, arch_add_memory()/arch_remove_memory() eventually call
resize_hpt() which in turn calls stop_machine() which acquires the
read-side cpu_hotplug_lock again, thereby resulting in the recursive
acquisition of this lock.

In the absence of CONFIG_PROVE_LOCKING, we hadn't observed a system
lockup during a memory hotplug operation because cpus_read_lock() is a
per-cpu rwsem read, which, in the fast-path (in the absence of the
writer, which in our case is a CPU-hotplug operation) simply
increments the read_count on the semaphore. Thus a recursive read in
the fast-path doesn't cause any problems.

However, we can hit this problem in practice if there is a concurrent
CPU-Hotplug operation in progress which is waiting to acquire the
write-side of the lock. This will cause the second recursive read to
block until the writer finishes. While the writer is blocked since the
first read holds the lock. Thus both the reader as well as the writers
fail to make any progress thereby blocking both CPU-Hotplug as well as
Memory Hotplug operations.

Memory-Hotplug CPU-Hotplug
CPU 0 CPU 1
------                                  ------

1. down_read(cpu_hotplug_lock.rw_sem)
   [memory_hotplug_begin]
2. down_write(cpu_hotplug_lock.rw_sem)
[cpu_up/cpu_down]
3. down_read(cpu_hotplug_lock.rw_sem)
   [stop_machine()]

Lockdep complains as follows in these code-paths.

 swapper/0/1 is trying to acquire lock:
 (____ptrval____) (cpu_hotplug_lock.rw_sem){++++}, at: stop_machine+0x2c/0x60

but task is already holding lock:
(____ptrval____) (cpu_hotplug_lock.rw_sem){++++}, at: mem_hotplug_begin+0x20/0x50

 other info that might help us debug this:
  Possible unsafe locking scenario:

        CPU0
        ----
   lock(cpu_hotplug_lock.rw_sem);
   lock(cpu_hotplug_lock.rw_sem);

  *** DEADLOCK ***

  May be due to missing lock nesting notation

 3 locks held by swapper/0/1:
  #0: (____ptrval____) (&dev->mutex){....}, at: __driver_attach+0x12c/0x1b0
  #1: (____ptrval____) (cpu_hotplug_lock.rw_sem){++++}, at: mem_hotplug_begin+0x20/0x50
  #2: (____ptrval____) (mem_hotplug_lock.rw_sem){++++}, at: percpu_down_write+0x54/0x1a0

stack backtrace:
 CPU: 0 PID: 1 Comm: swapper/0 Not tainted 5.0.0-rc5-58373-gbc99402235f3-dirty #166
 Call Trace:
   dump_stack+0xe8/0x164 (unreliable)
   __lock_acquire+0x1110/0x1c70
   lock_acquire+0x240/0x290
   cpus_read_lock+0x64/0xf0
   stop_machine+0x2c/0x60
   pseries_lpar_resize_hpt+0x19c/0x2c0
   resize_hpt_for_hotplug+0x70/0xd0
   arch_add_memory+0x58/0xfc
   devm_memremap_pages+0x5e8/0x8f0
   pmem_attach_disk+0x764/0x830
   nvdimm_bus_probe+0x118/0x240
   really_probe+0x230/0x4b0
   driver_probe_device+0x16c/0x1e0
   __driver_attach+0x148/0x1b0
   bus_for_each_dev+0x90/0x130
   driver_attach+0x34/0x50
   bus_add_driver+0x1a8/0x360
   driver_register+0x108/0x170
   __nd_driver_register+0xd0/0xf0
   nd_pmem_driver_init+0x34/0x48
   do_one_initcall+0x1e0/0x45c
   kernel_init_freeable+0x540/0x64c
   kernel_init+0x2c/0x160
   ret_from_kernel_thread+0x5c/0x68

Fix this issue by
  1) Requiring all the calls to pseries_lpar_resize_hpt() be made
     with cpu_hotplug_lock held.

  2) In pseries_lpar_resize_hpt() invoke stop_machine_cpuslocked()
     as a consequence of 1)

  3) To satisfy 1), in hpt_order_set(), call mmu_hash_ops.resize_hpt()
     with cpu_hotplug_lock held.

Fixes: dbcf929c0062 ("powerpc/pseries: Add support for hash table resizing")
Cc: stable@vger.kernel.org # v4.11+
Reported-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Gautham R. Shenoy <ego@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/1557906352-29048-1-git-send-email-ego@linux.vnet.ibm.com

Merge branch 'topic/ppc-kvm' into next

Merge our ppc-kvm topic branch. This contains several fixes for the XIVE
interrupt controller that we are sharing with the KVM tree.

Merge branch 'fixes' into next

Merge in our fixes branch, which brings in clone3() as well as some
implicit fallthrough fixes we want in next.

powerpc/xive: Implement get_irqchip_state method for XIVE to fix shutdown race

Testing has revealed the existence of a race condition where a XIVE
interrupt being shut down can be in one of the XIVE interrupt queues
(of which there are up to 8 per CPU, one for each priority) at the
point where free_irq() is called.  If this happens, can return an
interrupt number which has been shut down.  This can lead to various
symptoms:

- irq_to_desc(irq) can be NULL.  In this case, no end-of-interrupt
  function gets called, resulting in the CPU's elevated interrupt
  priority (numerically lowered CPPR) never gets reset.  That then
  means that the CPU stops processing interrupts, causing device
  timeouts and other errors in various device drivers.

- The irq descriptor or related data structures can be in the process
  of being freed as the interrupt code is using them.  This typically
  leads to crashes due to bad pointer dereferences.

This race is basically what commit 62e0468650c3 ("genirq: Add optional
hardware synchronization for shutdown", 2019-06-28) is intended to
fix, given a get_irqchip_state() method for the interrupt controller
being used.  It works by polling the interrupt controller when an
interrupt is being freed until the controller says it is not pending.

With XIVE, the PQ bits of the interrupt source indicate the state of
the interrupt source, and in particular the P bit goes from 0 to 1 at
the point where the hardware writes an entry into the interrupt queue
that this interrupt is directed towards.  Normally, the code will then
process the interrupt and do an end-of-interrupt (EOI) operation which
will reset PQ to 00 (assuming another interrupt hasn't been generated
in the meantime).  However, there are situations where the code resets
P even though a queue entry exists (for example, by setting PQ to 01,
which disables the interrupt source), and also situations where the
code leaves P at 1 after removing the queue entry (for example, this
is done for escalation interrupts so they cannot fire again until
they are explicitly re-enabled).

The code already has a 'saved_p' flag for the interrupt source which
indicates that a queue entry exists, although it isn't maintained
consistently.  This patch adds a 'stale_p' flag to indicate that
P has been left at 1 after processing a queue entry, and adds code
to set and clear saved_p and stale_p as necessary to maintain a
consistent indication of whether a queue entry may or may not exist.

With this, we can implement xive_get_irqchip_state() by looking at
stale_p, saved_p and the ESB PQ bits for the interrupt.

There is some additional code to handle escalation interrupts
properly; because they are enabled and disabled in KVM assembly code,
which does not have access to the xive_irq_data struct for the
escalation interrupt.  Hence, stale_p may be incorrect when the
escalation interrupt is freed in kvmppc_xive_{,native_}cleanup_vcpu().
Fortunately, we can fix it up by looking at vcpu->arch.xive_esc_on,
with some careful attention to barriers in order to ensure the correct
result if xive_esc_irq() races with kvmppc_xive_cleanup_vcpu().

Finally, this adds code to make noise on the console (pr_crit and
WARN_ON(1)) if we find an interrupt queue entry for an interrupt
which does not have a descriptor.  While this won't catch the race
reliably, if it does get triggered it will be an indication that
the race is occurring and needs to be debugged.

Fixes: 243e25112d06 ("powerpc/xive: Native exploitation of the XIVE interrupt controller")
Cc: stable@vger.kernel.org # v4.12+
Signed-off-by: Paul Mackerras <paulus@ozlabs.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190813100648.GE9567@blackberry

KVM: PPC: Book3S HV: Don't push XIVE context when not using XIVE device

At present, when running a guest on POWER9 using HV KVM but not using
an in-kernel interrupt controller (XICS or XIVE), for example if QEMU
is run with the kernel_irqchip=off option, the guest entry code goes
ahead and tries to load the guest context into the XIVE hardware, even
though no context has been set up.

To fix this, we check that the "CAM word" is non-zero before pushing
it to the hardware.  The CAM word is initialized to a non-zero value
in kvmppc_xive_connect_vcpu() and kvmppc_xive_native_connect_vcpu(),
and is now cleared in kvmppc_xive_{,native_}cleanup_vcpu.

Fixes: 5af50993850a ("KVM: PPC: Book3S HV: Native usage of the XIVE interrupt controller")
Cc: stable@vger.kernel.org # v4.12+
Reported-by: Cédric Le Goater <clg@kaod.org>
Signed-off-by: Paul Mackerras <paulus@ozlabs.org>
Reviewed-by: Cédric Le Goater <clg@kaod.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190813100100.GC9567@blackberry

KVM: PPC: Book3S HV: Fix race in re-enabling XIVE escalation interrupts

Escalation interrupts are interrupts sent to the host by the XIVE
hardware when it has an interrupt to deliver to a guest VCPU but that
VCPU is not running anywhere in the system.  Hence we disable the
escalation interrupt for the VCPU being run when we enter the guest
and re-enable it when the guest does an H_CEDE hypercall indicating
it is idle.

It is possible that an escalation interrupt gets generated just as we
are entering the guest.  In that case the escalation interrupt may be
using a queue entry in one of the interrupt queues, and that queue
entry may not have been processed when the guest exits with an H_CEDE.
The existing entry code detects this situation and does not clear the
vcpu->arch.xive_esc_on flag as an indication that there is a pending
queue entry (if the queue entry gets processed, xive_esc_irq() will
clear the flag).  There is a comment in the code saying that if the
flag is still set on H_CEDE, we have to abort the cede rather than
re-enabling the escalation interrupt, lest we end up with two
occurrences of the escalation interrupt in the interrupt queue.

However, the exit code doesn't do that; it aborts the cede in the sense
that vcpu->arch.ceded gets cleared, but it still enables the escalation
interrupt by setting the source's PQ bits to 00.  Instead we need to
set the PQ bits to 10, indicating that an interrupt has been triggered.
We also need to avoid setting vcpu->arch.xive_esc_on in this case
(i.e. vcpu->arch.xive_esc_on seen to be set on H_CEDE) because
xive_esc_irq() will run at some point and clear it, and if we race with
that we may end up with an incorrect result (i.e. xive_esc_on set when
the escalation interrupt has just been handled).

It is extremely unlikely that having two queue entries would cause
observable problems; theoretically it could cause queue overflow, but
the CPU would have to have thousands of interrupts targetted to it for
that to be possible.  However, this fix will also make it possible to
determine accurately whether there is an unhandled escalation
interrupt in the queue, which will be needed by the following patch.

Fixes: 9b9b13a6d153 ("KVM: PPC: Book3S HV: Keep XIVE escalation interrupt masked unless ceded")
Cc: stable@vger.kernel.org # v4.16+
Signed-off-by: Paul Mackerras <paulus@ozlabs.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190813100349.GD9567@blackberry

KVM: PPC: Book3S HV: XIVE: Free escalation interrupts before disabling the VP

When a vCPU is brought done, the XIVE VP (Virtual Processor) is first
disabled and then the event notification queues are freed. When freeing
the queues, we check for possible escalation interrupts and free them
also.

But when a XIVE VP is disabled, the underlying XIVE ENDs also are
disabled in OPAL. When an END (Event Notification Descriptor) is
disabled, its ESB pages (ESn and ESe) are disabled and loads return all
1s. Which means that any access on the ESB page of the escalation
interrupt will return invalid values.

When an interrupt is freed, the shutdown handler computes a 'saved_p'
field from the value returned by a load in xive_do_source_set_mask().
This value is incorrect for escalation interrupts for the reason
described above.

This has no impact on Linux/KVM today because we don't make use of it
but we will introduce in future changes a xive_get_irqchip_state()
handler. This handler will use the 'saved_p' field to return the state
of an interrupt and 'saved_p' being incorrect, softlockup will occur.

Fix the vCPU cleanup sequence by first freeing the escalation interrupts
if any, then disable the XIVE VP and last free the queues.

Fixes: 90c73795afa2 ("KVM: PPC: Book3S HV: Add a new KVM device for the XIVE native exploitation mode")
Fixes: 5af50993850a ("KVM: PPC: Book3S HV: Native usage of the XIVE interrupt controller")
Cc: stable@vger.kernel.org # v4.12+
Signed-off-by: Cédric Le Goater <clg@kaod.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190806172538.5087-1-clg@kaod.org

powerpc/64s: Make boot look nice(r)

Radix boot looks like this:

 -----------------------------------------------------
 phys_mem_size     = 0x200000000
 dcache_bsize      = 0x80
 icache_bsize      = 0x80
 cpu_features      = 0x0000c06f8f5fb1a7
   possible        = 0x0000fbffcf5fb1a7
   always          = 0x00000003800081a1
 cpu_user_features = 0xdc0065c2 0xaee00000
 mmu_features      = 0xbc006041
 firmware_features = 0x0000000010000000
 hash-mmu: ppc64_pft_size    = 0x0
 hash-mmu: kernel vmalloc start   = 0xc008000000000000
 hash-mmu: kernel IO start        = 0xc00a000000000000
 hash-mmu: kernel vmemmap start   = 0xc00c000000000000
 -----------------------------------------------------

Fix:

 -----------------------------------------------------
 phys_mem_size     = 0x200000000
 dcache_bsize      = 0x80
 icache_bsize      = 0x80
 cpu_features      = 0x0000c06f8f5fb1a7
   possible        = 0x0000fbffcf5fb1a7
   always          = 0x00000003800081a1
 cpu_user_features = 0xdc0065c2 0xaee00000
 mmu_features      = 0xbc006041
 firmware_features = 0x0000000010000000
 vmalloc start     = 0xc008000000000000
 IO start          = 0xc00a000000000000
 vmemmap start     = 0xc00c000000000000
 -----------------------------------------------------

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190516020437.11783-1-npiggin@gmail.com

powerpc/xive: Add a check for memory allocation failure

The result of this kzalloc is not checked. Add a check and corresponding
error handling code.

Signed-off-by: Christophe JAILLET <christophe.jaillet@wanadoo.fr>
Reviewed-by: Greg Kurz <groug@kaod.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/cc53462734dfeaf15b6bad0e626b483de18656b4.1564647619.git.christophe.jaillet@wanadoo.fr

powerpc/xive: Use GFP_KERNEL instead of GFP_ATOMIC in 'xive_irq_bitmap_add()'

There is no need to use GFP_ATOMIC here. GFP_KERNEL should be enough.
GFP_KERNEL is also already used for another allocation just a few lines
below.

Signed-off-by: Christophe JAILLET <christophe.jaillet@wanadoo.fr>
Reviewed-by: Cédric Le Goater <clg@kaod.org>
Reviewed-by: Greg Kurz <groug@kaod.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/85d5d247ce753befd6aa63c473f7823de6520ccd.1564647619.git.christophe.jaillet@wanadoo.fr

powerpc/64e: Drop stale call to smp_processor_id() which hangs SMP startup

Commit ebb9d30a6a74 ("powerpc/mm: any thread in one core can be the
first to setup TLB1") removed the need to know the cpu_id in
early_init_this_mmu(), but the call to smp_processor_id() which was
marked __maybe_used remained.

Since commit ed1cd6deb013 ("powerpc: Activate CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK")
thread_info cannot be reached before MMU is properly set up.

Drop this stale call to smp_processor_id() which makes SMP hang when
CONFIG_PREEMPT is set.

Fixes: ebb9d30a6a74 ("powerpc/mm: any thread in one core can be the first to setup TLB1")
Fixes: ed1cd6deb013 ("powerpc: Activate CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK")
Cc: stable@vger.kernel.org # v5.1+
Reported-by: Chris Packham <Chris.Packham@alliedtelesis.co.nz>
Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Tested-by: Chris Packham <chris.packham@alliedtelesis.co.nz>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/bef479514f4c08329fa649f67735df8918bc0976.1565268248.git.christophe.leroy@c-s.fr

powerpc/pseries/hotplug-memory.c: Replace nested ifs by switch-case

I noticed these nested ifs can be easily replaced by switch-cases,
which can improve readability.

Signed-off-by: Leonardo Bras <leonardo@linux.ibm.com>
Reviewed-by: David Hildenbrand <david@redhat.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190801225251.17864-1-leonardo@linux.ibm.com

powerpc/xive: Update comment referencing magic loads from an ESB

The comment above xive_esb_read() references magic loads from an ESB as
described xive.h. This has been inaccurate since commit 12c1f339cd49
("powerpc/xive: Move definition of ESB bits") which moved the
description. Update the comment to reference the new location of the
description in xive-regs.h

Signed-off-by: Jordan Niethe <jniethe5@gmail.com>
Acked-by: Stewart Smith <stewart@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/20190802000835.26191-1-jniethe5@gmail.com

powerpc/32: activate ARCH_HAS_PMEM_API and ARCH_HAS_UACCESS_FLUSHCACHE

PPC32 also have flush_dcache_range() so it can also support
ARCH_HAS_PMEM_API and ARCH_HAS_UACCESS_FLUSHCACHE without changes.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Link: https://lore.kernel.org/r/a682a2f9db308c5cfe77e45aa3352e41bc9f4e33.1564554634.git.christophe.leroy@c-s.fr