powerpc/hugetlb: Handle mmap_min_addr correctly in get_unmapped_area callback

After we ALIGN up the address we need to make sure we didn't overflow
and resulted in zero address. In that case, we need to make sure that
the returned address is greater than mmap_min_addr.

This fixes selftest va_128TBswitch --run-hugetlb reporting failures when
run as non root user for

mmap(-1, MAP_HUGETLB)

The bug is that a non-root user requesting address -1 will be given address 0
which will then fail, whereas they should have been given something else that
would have succeeded.

We also avoid the first mmap(-1, MAP_HUGETLB) returning NULL address as mmap address
with this change. So we think this is not a security issue, because it only affects
whether we choose an address below mmap_min_addr, not whether we
actually allow that address to be mapped. ie. there are existing capability
checks to prevent a user mapping below mmap_min_addr and those will still be
honoured even without this fix.

Fixes: 484837601d4d ("powerpc/mm: Add radix support for hugetlb")
Reviewed-by: Laurent Dufour <ldufour@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

selftests/powerpc: Remove duplicate header

Remove duplicate headers which are included twice.

Signed-off-by: Sabyasachi Gupta <sabyasachi.linux@gmail.com>
Signed-off-by: Souptick Joarder <jrdr.linux@gmail.com>
[mpe: Split out of larger patch]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc sstep: Add support for modsd, modud instructions

This adds emulation support for the following integer instructions:
  * Modulo Signed Doubleword (modsd)
  * Modulo Unsigned Doubleword (modud)

Signed-off-by: Sandipan Das <sandipan@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc sstep: Add support for modsw, moduw instructions

This adds emulation support for the following integer instructions:
  * Modulo Signed Word (modsw)
  * Modulo Unsigned Word (moduw)

Signed-off-by: PrasannaKumar Muralidharan <prasannatsmkumar@gmail.com>
Signed-off-by: Sandipan Das <sandipan@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc sstep: Add support for extswsli instruction

This adds emulation support for the following integer instructions:
  * Extend-Sign Word and Shift Left Immediate (extswsli[.])

Signed-off-by: Sandipan Das <sandipan@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc sstep: Add support for cnttzw, cnttzd instructions

This adds emulation support for the following integer instructions:
  * Count Trailing Zeros Word (cnttzw[.])
  * Count Trailing Zeros Doubleword (cnttzd[.])

Signed-off-by: Sandipan Das <sandipan@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: sstep: Add support for darn instruction

This adds emulation support for the following integer instructions:
  * Deliver A Random Number (darn)

As suggested by Michael, this uses a raw .long for specifying the
instruction word when using inline assembly to retain compatibility
with older binutils.

Signed-off-by: Sandipan Das <sandipan@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: sstep: Add support for maddhd, maddhdu, maddld instructions

This adds emulation support for the following integer instructions:
  * Multiply-Add High Doubleword (maddhd)
  * Multiply-Add High Doubleword Unsigned (maddhdu)
  * Multiply-Add Low Doubleword (maddld)

As suggested by Michael, this uses a raw .long for specifying the
instruction word when using inline assembly to retain compatibility
with older binutils.

Signed-off-by: Sandipan Das <sandipan@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: clean stack pointers naming

Some stack pointers used to also be thread_info pointers
and were called tp. Now that they are only stack pointers,
rename them sp.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64: Replace CURRENT_THREAD_INFO with PACA_THREAD_INFO

Now that current_thread_info is located at the beginning of 'current'
task struct, CURRENT_THREAD_INFO macro is not really needed any more.

This patch replaces it by loads of the value at PACA_THREAD_INFO(r13).

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
[mpe: Add PACA_THREAD_INFO rather than using PACACURRENT]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/32: Remove CURRENT_THREAD_INFO and rename TI_CPU

Now that thread_info is similar to task_struct, its address is in r2
so CURRENT_THREAD_INFO() macro is useless. This patch removes it.

This patch also moves the 'tovirt(r2, r2)' down just before the
reactivation of MMU translation, so that we keep the physical address
of 'current' in r2 until then. It avoids a few calls to tophys().

At the same time, as the 'cpu' field is not anymore in thread_info,
TI_CPU is renamed TASK_CPU by this patch.

It also allows to get rid of a couple of
'#ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE' as ACCOUNT_CPU_USER_ENTRY()
and ACCOUNT_CPU_USER_EXIT() are empty when
CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE is not defined.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
[mpe: Fix a missed conversion of TI_CPU idle_6xx.S]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: 'current_set' is now a table of task_struct pointers

The table of pointers 'current_set' has been used for retrieving
the stack and current. They used to be thread_info pointers as
they were pointing to the stack and current was taken from the
'task' field of the thread_info.

Now, the pointers of 'current_set' table are now both pointers
to task_struct and pointers to thread_info.

As they are used to get current, and the stack pointer is
retrieved from current's stack field, this patch changes
their type to task_struct, and renames secondary_ti to
secondary_current.

Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: regain entire stack space

thread_info is not anymore in the stack, so the entire stack
can now be used.

There is also no risk anymore of corrupting task_cpu(p) with a
stack overflow so the patch removes the test.

When doing this, an explicit test for NULL stack pointer is
needed in validate_sp() as it is not anymore implicitely covered
by the sizeof(thread_info) gap.

In the meantime, with the previous patch all pointers to the stacks
are not anymore pointers to thread_info so this patch changes them
to void*

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Activate CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK

This patch activates CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK which
moves the thread_info into task_struct.

Moving thread_info into task_struct has the following advantages:
  - It protects thread_info from corruption in the case of stack
    overflows.
  - Its address is harder to determine if stack addresses are leaked,
    making a number of attacks more difficult.

This has the following consequences:
  - thread_info is now located at the beginning of task_struct.
  - The 'cpu' field is now in task_struct, and only exists when
    CONFIG_SMP is active.
  - thread_info doesn't have anymore the 'task' field.

This patch:
  - Removes all recopy of thread_info struct when the stack changes.
  - Changes the CURRENT_THREAD_INFO() macro to point to current.
  - Selects CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK.
  - Modifies raw_smp_processor_id() to get ->cpu from current without
    including linux/sched.h to avoid circular inclusion and without
    including asm/asm-offsets.h to avoid symbol names duplication
    between ASM constants and C constants.
  - Modifies klp_init_thread_info() to take a task_struct pointer
    argument.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
[mpe: Add task_stack.h to livepatch.h to fix build fails]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/idle/6xx: Use r1 with CURRENT_THREAD_INFO()

Make sure CURRENT_THREAD_INFO() is used with r1 which is the virtual
address of the stack, in order to ease the switch to r2 when we enable
THREAD_INFO_IN_TASK, as we have no register having the phys address of
current.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
[mpe: Split out of larger patch]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Use task_stack_page() in current_pt_regs()

Change current_pt_regs() to use task_stack_page() rather than
current_thread_info() so that it keeps working once we enable
THREAD_INFO_IN_TASK.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
[mpe: Split out of large patch]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Use linux/thread_info.h in processor.h

When we enable THREAD_INFO_IN_TASK we will remove our definition of
current_thread_info(). Instead it will come from linux/thread_info.h

So switch processor.h to include the latter, so that it can continue
to find current_thread_info().

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
[mpe: Split out of larger patch]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Use sizeof(struct thread_info) in INIT_SP_LIMIT

Currently INIT_SP_LIMIT uses sizeof(init_thread_info), but that symbol
won't exist when we enable THREAD_INFO_IN_TASK. So just use the sizeof
the type which is the same value but will continue to work.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
[mpe: Split out of larger patch]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64: Use task_stack_page() to initialise paca->kstack

Rather than using the thread info use task_stack_page() to initialise
paca->kstack, that way it will work with THREAD_INFO_IN_TASK.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
[mpe: Split out of larger patch]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Update comments in preparation for THREAD_INFO_IN_TASK

Update a few comments that talk about current_thread_info() in
preparation for THREAD_INFO_IN_TASK.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
[mpe: Split out of larger patch]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Replace current_thread_info()->task with current

We have a few places that use current_thread_info()->task to access
current. This won't work with THREAD_INFO_IN_TASK so fix them now.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
[mpe: Split out of larger patch]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Don't use CURRENT_THREAD_INFO to find the stack

A few places use CURRENT_THREAD_INFO, or the C version, to find the
stack. This will no longer work with THREAD_INFO_IN_TASK so change
them to find the stack in other ways.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
[mpe: Split out of larger patch]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: call_do_[soft]irq() takes a pointer to the stack

The purpose of the pointer given to call_do_softirq() and
call_do_irq() is to point the new stack. Currently that's the same
thing as the thread_info, but won't be with THREAD_INFO_IN_TASK.

So change the parameter to void* and rename it 'sp'.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
[mpe: Split out of larger patch]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Rename THREAD_INFO to TASK_STACK

This patch renames THREAD_INFO to TASK_STACK, because it is in fact
the offset of the pointer to the stack in task_struct so this pointer
will not be impacted by the move of THREAD_INFO.

Also make it available on 64-bit, as we'll need it there when we
activate THREAD_INFO_IN_TASK.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
[mpe: Make available on 64-bit]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: prep stack walkers for THREAD_INFO_IN_TASK

[text copied from commit 9bbd4c56b0b6
("arm64: prep stack walkers for THREAD_INFO_IN_TASK")]

When CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK is selected, task stacks may be freed
before a task is destroyed. To account for this, the stacks are
refcounted, and when manipulating the stack of another task, it is
necessary to get/put the stack to ensure it isn't freed and/or re-used
while we do so.

This patch reworks the powerpc stack walking code to account for this.
When CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK is not selected these perform no
refcounting, and this should only be a structural change that does not
affect behaviour.

Acked-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
[mpe: Move try_get_task_stack() below tsk == NULL check in show_stack()]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Only use task_struct 'cpu' field on SMP

When moving to CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK, the thread_info 'cpu' field
gets moved into task_struct and only defined when CONFIG_SMP is set.

This patch ensures that TI_CPU is only used when CONFIG_SMP is set and
that task_struct 'cpu' field is not used directly out of SMP code.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Avoid circular header inclusion in mmu-hash.h

When activating CONFIG_THREAD_INFO_IN_TASK, linux/sched.h includes
asm/current.h. This generates a circular dependency. To avoid that,
asm/processor.h shall not be included in mmu-hash.h.

In order to do that, this patch moves into a new header called
asm/task_size_64/32.h all the TASK_SIZE related constants, which can
then be included in mmu-hash.h directly.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
[mpe: Split out all the TASK_SIZE constants not just 64-bit ones]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/irq: use memblock functions returning virtual address

Since only the virtual address of allocated blocks is used,
lets use functions returning directly virtual address.

Those functions have the advantage of also zeroing the block.

Suggested-by: Mike Rapoport <rppt@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Acked-by: Mike Rapoport <rppt@linux.ibm.com>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64: Simplify __secondary_start paca->kstack handling

In __secondary_start() we load the thread_info of the idle task of the
secondary CPU from current_set[cpu], and then convert it into a stack
pointer before storing that back to paca->kstack.

As pointed out in commit f761622e5943 ("powerpc: Initialise
paca->kstack before early_setup_secondary") it's important that we
initialise paca->kstack before calling the MMU setup code, in
particular slb_initialize(), because it will bolt the SLB entry for
the kstack into the SLB.

However we have already setup paca->kstack in cpu_idle_thread_init(),
since commit 3b5750644b2f ("[POWERPC] Bolt in SLB entry for kernel
stack on secondary cpus") (May 2008).

It's also in cpu_idle_thread_init() that we initialise current_set[cpu]
with the thread_info pointer, so there is no issue of the timing being
different between the two.

Therefore the initialisation of paca->kstack in __setup_secondary() is
completely redundant, so remove it.

This has the added benefit of removing code that runs in real mode,
and is therefore restricted by the RMO, and so opens the way for us to
enable THREAD_INFO_IN_TASK.

Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s: Remove MSR_RI optimisation in system_call_exit()

Currently in system_call_exit() we have an optimisation where we
disable MSR_RI (recoverable interrupt) and MSR_EE (external interrupt
enable) in a single mtmsrd instruction.

Unfortunately this will no longer work with THREAD_INFO_IN_TASK,
because then the load of TI_FLAGS might fault and faulting with MSR_RI
clear is treated as an unrecoverable exception which leads to a
panic().

So change the code to only clear MSR_EE prior to loading TI_FLAGS,
leaving the clear of MSR_RI until later. We have some latitude in
where do the clear of MSR_RI. A bit of experimentation has shown that
this location gives the least slow down.

This still causes a noticeable slow down in our null_syscall
performance. On a Power9 DD2.2:

  Before        After         Delta     Delta %
  955 cycles    999 cycles    -44 -4.6%

On the plus side this does simplify the code somewhat, because we
don't have to reenable MSR_RI on the restore_math() or
syscall_exit_work() paths which was necessitated previously by the
optimisation.

Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Enable kcov

kcov provides kernel coverage data that's useful for fuzzing tools like
syzkaller.

Wire up kcov support on powerpc. Disable kcov instrumentation on the same
files where we currently disable gcov and UBSan instrumentation, plus some
additional exclusions which appear necessary to boot on book3e machines.

Signed-off-by: Andrew Donnellan <andrew.donnellan@au1.ibm.com>
Acked-by: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Tested-by: Daniel Axtens <dja@axtens.net> # e6500
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/kconfig: make _etext and data areas alignment configurable on 8xx

On 8xx, large pages (512kb or 8M) are used to map kernel linear
memory. Aligning to 8M reduces TLB misses as only 8M pages are used
in that case. We make 8M the default for data.

This patchs allows the user to do it via Kconfig.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/8xx: don't disable large TLBs with CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX

This patch implements handling of STRICT_KERNEL_RWX with
large TLBs directly in the TLB miss handlers.

To do so, etext and sinittext are aligned on 512kB boundaries
and the miss handlers use 512kB pages instead of 8Mb pages for
addresses close to the boundaries.

It sets RO PP flags for addresses under sinittext.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/kconfig: make _etext and data areas alignment configurable on Book3s 32

Depending on the number of available BATs for mapping the different
kernel areas, it might be needed to increase the alignment of _etext
and/or of data areas.

This patchs allows the user to do it via Kconfig.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm/32s: Use BATs for STRICT_KERNEL_RWX

Today, STRICT_KERNEL_RWX is based on the use of regular pages
to map kernel pages.

On Book3s 32, it has three consequences:
- Using pages instead of BAT for mapping kernel linear memory severely
impacts performance.
- Exec protection is not effective because no-execute cannot be set at
page level (except on 603 which doesn't have hash tables)
- Write protection is not effective because PP bits do not provide RO
mode for kernel-only pages (except on 603 which handles it in software
via PAGE_DIRTY)

On the 603+, we have:
- Independent IBAT and DBAT allowing limitation of exec parts.
- NX bit can be set in segment registers to forbit execution on memory
mapped by pages.
- RO mode on DBATs even for kernel-only blocks.

On the 601, there is nothing much we can do other than warn the user
about it, because:
- BATs are common to instructions and data.
- BAT do not provide RO mode for kernel-only blocks.
- segment registers don't have the NX bit.

In order to use IBAT for exec protection, this patch:
- Aligns _etext to BAT block sizes (128kb)
- Set NX bit in kernel segment register (Except on vmalloc area when
CONFIG_MODULES is selected)
- Maps kernel text with IBATs.

In order to use DBAT for exec protection, this patch:
- Aligns RW DATA to BAT block sizes (4M)
- Maps kernel RO area with write prohibited DBATs
- Maps remaining memory with remaining DBATs

Here is what we get with this patch on a 832x when activating
STRICT_KERNEL_RWX:

Symbols:
c0000000 T _stext
c0680000 R __start_rodata
c0680000 R _etext
c0800000 T __init_begin
c0800000 T _sinittext

~# cat /sys/kernel/debug/block_address_translation
---[ Instruction Block Address Translation ]---
0: 0xc0000000-0xc03fffff 0x00000000 Kernel EXEC coherent
1: 0xc0400000-0xc05fffff 0x00400000 Kernel EXEC coherent
2: 0xc0600000-0xc067ffff 0x00600000 Kernel EXEC coherent
3:         -
4:         -
5:         -
6:         -
7:         -

---[ Data Block Address Translation ]---
0: 0xc0000000-0xc07fffff 0x00000000 Kernel RO coherent
1: 0xc0800000-0xc0ffffff 0x00800000 Kernel RW coherent
2: 0xc1000000-0xc1ffffff 0x01000000 Kernel RW coherent
3: 0xc2000000-0xc3ffffff 0x02000000 Kernel RW coherent
4: 0xc4000000-0xc7ffffff 0x04000000 Kernel RW coherent
5: 0xc8000000-0xcfffffff 0x08000000 Kernel RW coherent
6: 0xd0000000-0xdfffffff 0x10000000 Kernel RW coherent
7:         -

~# cat /sys/kernel/debug/segment_registers
---[ User Segments ]---
0x00000000-0x0fffffff Kern key 1 User key 1 VSID 0xa085d0
0x10000000-0x1fffffff Kern key 1 User key 1 VSID 0xa086e1
0x20000000-0x2fffffff Kern key 1 User key 1 VSID 0xa087f2
0x30000000-0x3fffffff Kern key 1 User key 1 VSID 0xa08903
0x40000000-0x4fffffff Kern key 1 User key 1 VSID 0xa08a14
0x50000000-0x5fffffff Kern key 1 User key 1 VSID 0xa08b25
0x60000000-0x6fffffff Kern key 1 User key 1 VSID 0xa08c36
0x70000000-0x7fffffff Kern key 1 User key 1 VSID 0xa08d47
0x80000000-0x8fffffff Kern key 1 User key 1 VSID 0xa08e58
0x90000000-0x9fffffff Kern key 1 User key 1 VSID 0xa08f69
0xa0000000-0xafffffff Kern key 1 User key 1 VSID 0xa0907a
0xb0000000-0xbfffffff Kern key 1 User key 1 VSID 0xa0918b

---[ Kernel Segments ]---
0xc0000000-0xcfffffff Kern key 0 User key 1 No Exec VSID 0x000ccc
0xd0000000-0xdfffffff Kern key 0 User key 1 No Exec VSID 0x000ddd
0xe0000000-0xefffffff Kern key 0 User key 1 No Exec VSID 0x000eee
0xf0000000-0xffffffff Kern key 0 User key 1 No Exec VSID 0x000fff

Aligning _etext to 128kb allows to map up to 32Mb text with 8 IBATs:
16Mb + 8Mb + 4Mb + 2Mb + 1Mb + 512kb + 256kb + 128kb (+ 128kb) = 32Mb
(A 9th IBAT is unneeded as 32Mb would need only a single 32Mb block)

Aligning data to 4M allows to map up to 512Mb data with 8 DBATs:
16Mb + 8Mb + 4Mb + 4Mb + 32Mb + 64Mb + 128Mb + 256Mb = 512Mb

Because some processors only have 4 BATs and because some targets need
DBATs for mapping other areas, the following patch will allow to
modify _etext and data alignment.

Signed-off-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>

powerpc/mm/32s: add setibat() clearibat() and update_bats()

setibat() and clearibat() allows to manipulate IBATs independently
of DBATs.

update_bats() allows to update bats after init. This is done
with MMU off.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/kconfig: define CONFIG_DATA_SHIFT and CONFIG_ETEXT_SHIFT

CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX requires a special alignment
for DATA for some subarches. Today it is just defined
as an #ifdef in vmlinux.lds.S

In order to get more flexibility, this patch moves the
definition of this alignment in Kconfig

On some subarches, CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX will
require a special alignment of _etext.

This patch also adds a configuration item for it in Kconfig

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/kconfig: define PAGE_SHIFT inside Kconfig

This patch defined CONFIG_PPC_PAGE_SHIFT in order
to be able to use PAGE_SHIFT value inside Kconfig.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mmu: add is_strict_kernel_rwx() helper

Add a helper to know whether STRICT_KERNEL_RWX is enabled.

This is based on rodata_enabled flag which is defined only
when CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX is selected.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/32: add helper to write into segment registers

This patch add an helper which wraps 'mtsrin' instruction
to write into segment registers.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm/32s: use _PAGE_EXEC in setbat()

Do not set IBAT when setbat() is called without _PAGE_EXEC

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/wii: remove wii_mmu_mapin_mem2()

wii_mmu_mapin_mem2() is not used anymore, remove it.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/32: always populate page tables for Abatron BDI.

When CONFIG_BDI_SWITCH is set, the page tables have to be populated
allthough large TLBs are used, because the BDI switch knows nothing
about those large TLBs which are handled directly in TLB miss logic.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm/32s: use generic mmu_mapin_ram() for all blocks.

Now that mmu_mapin_ram() is able to handle other blocks
than the one starting at 0, the WII can use it for all
its blocks.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm/32s: rework mmu_mapin_ram()

This patch reworks mmu_mapin_ram() to be more generic and map as much
blocks as possible. It now supports blocks not starting at address 0.

It scans DBATs array to find free ones instead of forcing the use of
BAT2 and BAT3.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm/32: add base address to mmu_mapin_ram()

At the time being, mmu_mapin_ram() always maps RAM from the beginning.
But some platforms like the WII have to map a second block of RAM.

This patch adds to mmu_mapin_ram() the base address of the block.
At the moment, only base address 0 is supported.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/wii: properly disable use of BATs when requested.

'nobats' kernel parameter or some options like CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
deny the use of BATS for mapping memory.

This patch makes sure that the specific wii RAM mapping function
takes it into account as well.

Fixes: de32400dd26e ("wii: use both mem1 and mem2 as ram")
Cc: stable@vger.kernel.org
Reviewed-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>

powerpc/8xx: Map 32Mb of RAM at init.

At the time being, initial MMU setup allows 24 Mbytes
of DATA and 8 Mbytes of code.

Some debug setup like CONFIG_KASAN generate huge
kernels with text size over the 8M limit and data over the
24 Mbytes limit.

Here is an 8xx kernel compiled with CONFIG_KASAN_INLINE for
one of my boards:

[root@po16846vm linux-powerpc]# size -x vmlinux
   text    data     bss     dec     hex filename
0x111019c 0x41b0d4 0x490de0 26984528 19bc050 vmlinux

This patch maps up to 32 Mbytes code based on _einittext symbol
and allows 32 Mbytes of memory instead of 24.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/8xx: replace most #ifdef by IS_ENABLED() in 8xx_mmu.c

This patch replaces most #ifdef mess by IS_ENABLED() in 8xx_mmu.c
This has the advantage of allowing syntax verification at compile
time regardless of selected options.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: sstep: Add tests for addc[.] instruction

This adds test cases for the addc[.] instruction.

Signed-off-by: Sandipan Das <sandipan@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: sstep: Add tests for add[.] instruction

This adds test cases for the add[.] instruction.

Signed-off-by: Sandipan Das <sandipan@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: sstep: Add tests for compute type instructions

This enhances the current selftest framework for validating
the in-kernel instruction emulation infrastructure by adding
support for compute type instructions i.e. integer ALU-based
instructions. Originally, this framework was limited to only
testing load and store instructions.

While most of the GPRs can be validated, support for SPRs is
limited to LR, CR and XER for now.

When writing the test cases, one must ensure that the Stack
Pointer (GPR1) or the Thread Pointer (GPR13) are not touched
by any means as these are vital non-volatile registers.

Signed-off-by: Sandipan Das <sandipan@linux.ibm.com>
[mpe: Use patch_site for the code patching]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

Revert "powerpc/book3s32: Reorder _PAGE_XXX flags to simplify TLB handling"

This reverts commit 78ca1108b10927b3d068c8da91352b0f4cd01fc5.

It is causing boot failures with qemu mac99 in at least some
configurations.

powerpc: Move page table dump files in a dedicated subdirectory

This patch moves the files related to page table dump in a
dedicated subdirectory.

The purpose is to clean a bit arch/powerpc/mm by regrouping
multiple files handling a dedicated function.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
[mpe: Shorten the file names while we're at it]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: dump as a single line areas mapping a single physical page.

When using KASAN, there are parts of the shadow area where all
pages are mapped to the kasan_early_shadow_page. It is pointless
to dump one line for each of those pages (in the example below there
are 7168 entries pointing to the same physical page).

~# cat /sys/kernel/debug/kernel_page_tables
 ...
---[ kasan shadow mem start ]---
0xf7c00000-0xf8bfffff 0x06fac000       16M        rw       present           dirty  accessed
0xf8c00000-0xf8c03fff 0x00cd0000       16K        r        present           dirty  accessed
0xf8c04000-0xf8c07fff 0x00cd0000       16K        r        present           dirty  accessed
0xf8c08000-0xf8c0bfff 0x00cd0000       16K        r        present           dirty  accessed
0xf8c0c000-0xf8c0ffff 0x00cd0000       16K        r        present           dirty  accessed
0xf8c10000-0xf8c13fff 0x00cd0000       16K        r        present           dirty  accessed
 ... 7168 identical lines
0xffbfc000-0xffbfffff 0x00cd0000       16K        r        present           dirty  accessed
---[ kasan shadow mem end ]---
 ...

This patch modifies linux table dump to dump as a single line areas
where all addresses points to the same physical page. That physical
address is put inside [] to show that all virt pages points to the
same phys page.

~# cat /sys/kernel/debug/kernel_page_tables
 ...
---[ kasan shadow mem start ]---
0xf7c00000-0xf8bfffff  0x06fac000        16M        rw       present           dirty  accessed
0xf8c00000-0xffbfffff [0x00cd0000]       16K        r        present           dirty  accessed
---[ kasan shadow mem end ]---
 ...

Signed-off-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>

tools/selftest/vm: allow choosing mem size and page size in map_hugetlb

map_hugetlb maps 256Mbytes of memory with default hugepage size.

This patch allows the user to pass the size and page shift as an
argument in order to use different size and page size.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/32: Fix CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE for 40x/booke

40x/booke have another path to reach 3f from transfer_to_handler,
make sure it also calls ACCOUNT_CPU_USER_ENTRY() when
CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING_NATIVE is selected.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/book3s32: Reorder _PAGE_XXX flags to simplify TLB handling

For pages without _PAGE_USER, PP field is 00
For pages with _PAGE_USER, PP field is 10 for RW and 11 for RO.

This patch sets _PAGE_USER to 0x002 and _PAGE_RW to 0x001
is order to simplify TLB handling by reducing amount of shifts.

The location of _PAGE_PRESENT and _PAGE_HASHPTE doesn't matter
as they are only SW related flags.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/603: don't handle PAGE_ACCESSED in TLB miss handlers.

PAGE_ACCESSED is only needed for CONFIG_SWAP. When CONFIG_SWAP
is not set, just ignore it. If CONFIG_SWAP is set and PAGE_ACCESSED
is not, let's take a minor fault.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/603: Don't worry about _PAGE_USER in TLB miss handlers

PP bits take user access into account, so no need to check _PAGE_USER
here. A DSI or ISI will be generated if needed.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/603: let's handle PAGE_DIRTY directly

PAGE_DIRTY corresponds to the C bit. If writing on
a page for which the C bit is not set, a DataStoreTLBMiss
is generated. No need to check it in DataLoadTLBMiss.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/603: Don't handle _PAGE_RW and _PAGE_DIRTY on ITLB misses

_PAGE_RW and _PAGE_DIRTY do not matter for ITLB misses.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/603: Don't handle kernel page TLB misses when not need

ITLB miss on kernel pages only occur with CONFIG_MODULES and
CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/hash32: use physical address directly in hash handlers.

Since commit c62ce9ef97ba ("powerpc: remove remaining bits from
CONFIG_APUS"), tophys() has become a pure constant operation.
PAGE_OFFSET is known at compile time so the physical address
can be builtin directly.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/603: use physical address directly in TLB miss handlers.

Since commit c62ce9ef97ba ("powerpc: remove remaining bits from
CONFIG_APUS"), tophys() has become a pure constant operation.
PAGE_OFFSET is known at compile time so the physical address
can be builtin directly.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/6xx: Store PGDIR physical address in a SPRG

Use SPRN_SPRG2 to store the current thread PGDIR and
avoid reading thread_struct.pgdir at every TLB miss.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/6xx: Don't use SPRN_SPRG2 for storing stack pointer while in RTAS

When calling RTAS, the stack pointer is stored in SPRN_SPRG2
in order to be able to restore it in case of machine check in RTAS.

As machine check is not a perfomance critical path, this patch
frees SPRN_SPRG2 by using a field in thread struct instead.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: simplify BDI switch

There is no reason to re-read each time the pointer at
location 0xf0 as it is fixed and known.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/83xx: Also save/restore SPRG4-7 during suspend

The 83xx has 8 SPRG registers and uses at least SPRG4
for DTLB handling LRU.

Fixes: 2319f1239592 ("powerpc/mm: e300c2/c3/c4 TLB errata workaround")
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/traps: fix recoverability of machine check handling on book3s/32

Looks like book3s/32 doesn't set RI on machine check, so
checking RI before calling die() will always be fatal
allthought this is not an issue in most cases.

Fixes: b96672dd840f ("powerpc: Machine check interrupt is a non-maskable interrupt")
Fixes: daf00ae71dad ("powerpc/traps: restore recoverability of machine_check interrupts")
Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/32: Remove unneccessary MSR[RI] clearing for 8xx

MSR[RI] has already been cleared a few lines above.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/setup: display reason for not booting

When no machine description matches, display it clearly
before looping forever.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/8xx: hide itlbie and dtlbie symbols

When disassembling InstructionTLBError we get the following messy code:

c000138c:       7d 84 63 78     mr      r4,r12
c0001390:       75 25 58 00     andis.  r5,r9,22528
c0001394:       75 2a 40 00     andis.  r10,r9,16384
c0001398:       41 a2 00 08     beq     c00013a0 <itlbie>
c000139c:       7c 00 22 64     tlbie   r4,r0

c00013a0 <itlbie>:
c00013a0:       39 40 04 01     li      r10,1025
c00013a4:       91 4b 00 b0     stw     r10,176(r11)
c00013a8:       39 40 10 32     li      r10,4146
c00013ac:       48 00 cc 59     bl      c000e004 <transfer_to_handler>

For a cleaner code dump, this patch replaces itlbie and dtlbie
symbols by local symbols.

c000138c:       7d 84 63 78     mr      r4,r12
c0001390:       75 25 58 00     andis.  r5,r9,22528
c0001394:       75 2a 40 00     andis.  r10,r9,16384
c0001398:       41 a2 00 08     beq     c00013a0 <InstructionTLBError+0xa0>
c000139c:       7c 00 22 64     tlbie   r4,r0
c00013a0:       39 40 04 01     li      r10,1025
c00013a4:       91 4b 00 b0     stw     r10,176(r11)
c00013a8:       39 40 10 32     li      r10,4146
c00013ac:       48 00 cc 59     bl      c000e004 <transfer_to_handler>
Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/selftest: fix type of mftb() in null_syscall

All callers of mftb() expect 'unsigned long', and the function itself
only returns lower part of the TB so it really is 'unsigned long'
not 'unsigned long long'

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/powernv: Don't reprogram SLW image on every KVM guest entry/exit

Commit 24be85a23d1f ("powerpc/powernv: Clear PECE1 in LPCR via stop-api
only on Hotplug", 2017-07-21) added two calls to opal_slw_set_reg()
inside pnv_cpu_offline(), with the aim of changing the LPCR value in
the SLW image to disable wakeups from the decrementer while a CPU is
offline.  However, pnv_cpu_offline() gets called each time a secondary
CPU thread is woken up to participate in running a KVM guest, that is,
not just when a CPU is offlined.

Since opal_slw_set_reg() is a very slow operation (with observed
execution times around 20 milliseconds), this means that an offline
secondary CPU can often be busy doing the opal_slw_set_reg() call
when the primary CPU wants to grab all the secondary threads so that
it can run a KVM guest.  This leads to messages like "KVM: couldn't
grab CPU n" being printed and guest execution failing.

There is no need to reprogram the SLW image on every KVM guest entry
and exit.  So that we do it only when a CPU is really transitioning
between online and offline, this moves the calls to
pnv_program_cpu_hotplug_lpcr() into pnv_smp_cpu_kill_self().

Fixes: 24be85a23d1f ("powerpc/powernv: Clear PECE1 in LPCR via stop-api only on Hotplug")
Cc: stable@vger.kernel.org # v4.14+
Signed-off-by: Paul Mackerras <paulus@ozlabs.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s: Fix logic when handling unknown CPU features

In cpufeatures_process_feature(), if a provided CPU feature is unknown and
enable_unknown is false, we erroneously print that the feature is being
enabled and return true, even though no feature has been enabled, and
may also set feature bits based on the last entry in the match table.

Fix this so that we only set feature bits from the match table if we have
actually enabled a feature from that table, and when failing to enable an
unknown feature, always print the "not enabling" message and return false.

Coincidentally, some older gccs (<GCC 7), when invoked with
-fsanitize-coverage=trace-pc, cause a spurious uninitialised variable
warning in this function:

  arch/powerpc/kernel/dt_cpu_ftrs.c: In function ‘cpufeatures_process_feature’:
  arch/powerpc/kernel/dt_cpu_ftrs.c:686:7: warning: ‘m’ may be used uninitialized in this function [-Wmaybe-uninitialized]
    if (m->cpu_ftr_bit_mask)

An upcoming patch will enable support for kcov, which requires this option.
This patch avoids the warning.

Fixes: 5a61ef74f269 ("powerpc/64s: Support new device tree binding for discovering CPU features")
Reported-by: Segher Boessenkool <segher@kernel.crashing.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
[ajd: add commit message]
Signed-off-by: Andrew Donnellan <andrew.donnellan@au1.ibm.com>

powerpc/smp: Make __smp_send_nmi_ipi() static

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/smp: Fix NMI IPI xmon timeout

The xmon debugger IPI handler waits in the callback function while
xmon is still active. This means they don't complete the IPI, and the
initiator always times out waiting for them.

Things manage to work after the timeout because there is some fallback
logic to keep NMI IPI state sane in case of the timeout, but this is a
bit ugly.

This patch changes NMI IPI back to half-asynchronous (i.e., wait for
everyone to call in, do not wait for IPI function to complete), but
the complexity is avoided by going one step further and allowing new
IPIs to be issued before the IPI functions to all complete.

If synchronization against that is required, it is left up to the
caller, but current callers don't require that. In fact with the
timeout handling, callers must be able to cope with this already.

Fixes: 5b73151fff63 ("powerpc: NMI IPI make NMI IPIs fully sychronous")
Cc: stable@vger.kernel.org # v4.19+
Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/smp: Fix NMI IPI timeout

The NMI IPI timeout logic is broken, if __smp_send_nmi_ipi() times out
on the first condition, delay_us will be zero which will send it into
the second spin loop with no timeout so it will spin forever.

Fixes: 5b73151fff63 ("powerpc: NMI IPI make NMI IPIs fully sychronous")
Cc: stable@vger.kernel.org # v4.19+
Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Make PPC_64K_PAGES depend on only 44x or PPC_BOOK3S_64

In commit 7820856a4fcd ("powerpc/mm/book3e/64: Remove unsupported
64Kpage size from 64bit booke") we dropped the 64K page size support
from the 64-bit nohash (Book3E) code.

But we didn't update the dependencies of the PPC_64K_PAGES option,
meaning a randconfig can still trigger this code and cause a build
breakage, eg:
  arch/powerpc/include/asm/nohash/64/pgtable.h:14:2: error: #error "Page size not supported"
  arch/powerpc/include/asm/nohash/mmu-book3e.h:275:2: error: #error Unsupported page size

So remove PPC_BOOK3E_64 from the dependencies. This also means we
don't need to worry about PPC_FSL_BOOK3E, because that was just trying
to prevent the PPC_BOOK3E_64=y && PPC_FSL_BOOK3E=y case.

Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64: Make sys_switch_endian() traceable

We weren't using SYSCALL_DEFINE for sys_switch_endian(), which means
it wasn't able to be traced by CONFIG_FTRACE_SYSCALLS.

By using the macro we create the right metadata and the syscall is
visible. eg:

  # cd /sys/kernel/debug/tracing
  # echo 1 | tee events/syscalls/sys_*_switch_endian/enable
  # ~/switch_endian_test
  # cat trace
  ...
  switch_endian_t-3604  [009] ....   315.175164: sys_switch_endian()
  switch_endian_t-3604  [009] ....   315.175167: sys_switch_endian -> 0x5555aaaa5555aaaa
  switch_endian_t-3604  [009] ....   315.175169: sys_switch_endian()
  switch_endian_t-3604  [009] ....   315.175169: sys_switch_endian -> 0x5555aaaa5555aaaa

Fixes: 529d235a0e19 ("powerpc: Add a proper syscall for switching endianness")
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/dts: Standardize DTS status assignments from "ok" to "okay"

While the current kernel drivers/of/ code allows developers to be
sloppy and use a DTS status value of "ok", the current DTSpec 0.1
makes it clear that the proper spelling is "okay", so fix the small
number of PowerPC .dts files that do this.

Signed-off-by: Robert P. J. Day <rpjday@crashcourse.ca>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/book3s: Remove pgd/pud/pmd_set() interfaces

When updating page tables, we need to make sure we fill the page table
entry valid bits. We do this by or'ing in one of PGD/PUD/PMD_VAL_BITS.

The page table 'set' interfaces allow updating the raw value of page
table entries without setting the valid bits, so remove those
interfaces to avoid incorrect usage in future.

Signed-off-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.ibm.com>
[mpe: Reword commit message based on mailing list discussion]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Fix 32-bit KVM-PR lockup and host crash with MacOS guest

Commit 8792468da5e1 "powerpc: Add the ability to save FPU without
giving it up" unexpectedly removed the MSR_FE0 and MSR_FE1 bits from
the bitmask used to update the MSR of the previous thread in
__giveup_fpu() causing a KVM-PR MacOS guest to lockup and panic the
host kernel.

Leaving FE0/1 enabled means unrelated processes might receive FPEs
when they're not expecting them and crash. In particular if this
happens to init the host will then panic.

eg (transcribed):
  qemu-system-ppc[837]: unhandled signal 8 at 12cc9ce4 nip 12cc9ce4 lr 12cc9ca4 code 0
  systemd[1]: unhandled signal 8 at 202f02e0 nip 202f02e0 lr 001003d4 code 0
  Kernel panic - not syncing: Attempted to kill init! exitcode=0x0000000b

Reinstate these bits to the MSR bitmask to enable MacOS guests to run
under 32-bit KVM-PR once again without issue.

Fixes: 8792468da5e1 ("powerpc: Add the ability to save FPU without giving it up")
Cc: stable@vger.kernel.org # v4.6+
Signed-off-by: Mark Cave-Ayland <mark.cave-ayland@ilande.co.uk>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/pseries: export timebase register sample in lparcfg

The Processor Utilzation of Resource Registers (PURR) provide an
estimate of resources used by a cpu thread. Section 7.6 in Book III of
the ISA outlines how to calculate the percentage of shared resources
for threads using the ratio of the PURR delta and Timebase Register
delta for a sampled period.

This calculation is currently done erroneously by the lparstat tool
from the powerpc-utils package. This patch exports the current
timebase value after we sample the PURRs and exposes it to userspace
accounting tools via /proc/ppc64/lparcfg.

Signed-off-by: Tyrel Datwyler <tyreld@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/44x: Force PCI on for CURRITUCK

The recent rework of PCI kconfig symbols exposed an existing bug in
the CURRITUCK kconfig logic.

It selects PPC4xx_PCI_EXPRESS which depends on PCI, but PCI is user
selectable and might be disabled, leading to a warning:

  WARNING: unmet direct dependencies detected for PPC4xx_PCI_EXPRESS
    Depends on [n]: PCI [=n] && 4xx [=y]
    Selected by [y]:
    - CURRITUCK [=y] && PPC_47x [=y]

Prior to commit eb01d42a7778 ("PCI: consolidate PCI config entry in
drivers/pci") PCI was enabled by default for currituck_defconfig so we
didn't see the warning. The bad logic was still there, it just
required someone disabling PCI in their .config to hit it.

Fix it by forcing PCI on for CURRITUCK, which seems was always the
expectation anyway.

Fixes: eb01d42a7778 ("PCI: consolidate PCI config entry in drivers/pci")
Reported-by: Randy Dunlap <rdunlap@infradead.org>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/eeh: Add eeh_force_recover to debugfs

This patch adds a debugfs interface to force scheduling a recovery event.
This can be used to recover a specific PE or schedule a "special" recovery
even that checks for errors at the PHB level.
To force a recovery of a normal PE, use:

 echo '<#pe>:<#phb>' > /sys/kernel/debug/powerpc/eeh_force_recover

To force a scan for broken PHBs:

 echo 'hwcheck' > /sys/kernel/debug/powerpc/eeh_force_recover

Signed-off-by: Oliver O'Halloran <oohall@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/eeh: Allow disabling recovery

Currently when we detect an error we automatically invoke the EEH recovery
handler. This can be annoying when debugging EEH problems, or when working
on EEH itself so this patch adds a debugfs knob that will prevent a
recovery event from being queued up when an issue is detected.

Signed-off-by: Oliver O'Halloran <oohall@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/pci: Add pci_find_controller_for_domain()

Add a helper to find the pci_controller structure based on the domain
number / phb id.

Signed-off-by: Oliver O'Halloran <oohall@gmail.com>
Reviewed-by: Sam Bobroff <sbobroff@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/eeh_cache: Bump log level of eeh_addr_cache_print()

To use this function at all #define DEBUG needs to be set in eeh_cache.c.
Considering that printing at pr_debug is probably not all that useful since
it adds the additional hurdle of requiring you to enable the debug print if
dynamic_debug is in use so this patch bumps it to pr_info.

Signed-off-by: Oliver O'Halloran <oohall@gmail.com>
Reviewed-by: Sam Bobroff <sbobroff@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/eeh_cache: Add a way to dump the EEH address cache

Adds a debugfs file that can be read to view the contents of the EEH
address cache. This is pretty similar to the existing
eeh_addr_cache_print() function, but that function is intended to debug
issues inside of the kernel since it's #ifdef`ed out by default, and writes
into the kernel log.

Signed-off-by: Oliver O'Halloran <oohall@gmail.com>
Reviewed-by: Sam Bobroff <sbobroff@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/eeh_cache: Add pr_debug() prints for insert/remove

The EEH address cache is used to map a physical MMIO address back to a PCI
device. It's useful to know when it's being manipulated, but currently this
requires recompiling with #define DEBUG set. This is pointless since we
have dynamic_debug nowdays, so remove the #ifdef guard and add a pr_debug()
for the remove case too.

Signed-off-by: Oliver O'Halloran <oohall@gmail.com>
Reviewed-by: Sam Bobroff <sbobroff@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/eeh: Use debugfs_create_u32 for eeh_max_freezes

There's no need to the custom getter/setter functions so we should remove
them in favour of using the generic one. While we're here, change the type
of eeh_max_freeze to u32 and print the value in decimal rather than
hex because printing it in hex makes no sense.

Signed-off-by: Oliver O'Halloran <oohall@gmail.com>
Reviewed-by: Sam Bobroff <sbobroff@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: drop unused GENERIC_CSUM Kconfig item

Commit d4fde568a34a ("powerpc/64: Use optimized checksum routines on
little-endian") converted last powerpc user of GENERIC_CSUM.

This patch does a final cleanup dropping the Kconfig GENERIC_CSUM
option which is always 'n', and associated piece of code in
asm/checksum.h

Fixes: d4fde568a34a ("powerpc/64: Use optimized checksum routines on little-endian")
Reported-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>

powerpc/64s/hash: Fix assert_slb_presence() use of the slbfee. instruction

The slbfee. instruction must have bit 24 of RB clear, failure to do
so can result in false negatives that result in incorrect assertions.

This is not obvious from the ISA v3.0B document, which only says:

    The hardware ignores the contents of RB 36:38 40:63 -- p.1032

This patch fixes the bug and also clears all other bits from PPC bit
36-63, which is good practice when dealing with reserved or ignored
bits.

Fixes: e15a4fea4dee ("powerpc/64s/hash: Add some SLB debugging tests")
Cc: stable@vger.kernel.org # v4.20+
Reported-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.ibm.com>
Tested-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.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>

powerpc/mm/hash: Increase vmalloc space to 512T with hash MMU

This patch updates the kernel non-linear virtual map to 512TB when
we're built with 64K page size and are using the hash MMU. We allocate
one context for the vmalloc region and hence the max virtual area size
is limited by the context map size (512TB for 64K and 64TB for 4K page
size).

This patch fixes boot failures with large amounts of system RAM where
we need large vmalloc space to handle per cpu allocations.

Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Signed-off-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.ibm.com>
Tested-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.ibm.com>

powerpc/ptrace: Simplify vr_get/set() to avoid GCC warning

GCC 8 warns about the logic in vr_get/set(), which with -Werror breaks
the build:

  In function ‘user_regset_copyin’,
      inlined from ‘vr_set’ at arch/powerpc/kernel/ptrace.c:628:9:
  include/linux/regset.h:295:4: error: ‘memcpy’ offset [-527, -529] is
  out of the bounds [0, 16] of object ‘vrsave’ with type ‘union
  <anonymous>’ [-Werror=array-bounds]
  arch/powerpc/kernel/ptrace.c: In function ‘vr_set’:
  arch/powerpc/kernel/ptrace.c:623:5: note: ‘vrsave’ declared here
     } vrsave;

This has been identified as a regression in GCC, see GCC bug 88273.

However we can avoid the warning and also simplify the logic and make
it more robust.

Currently we pass -1 as end_pos to user_regset_copyout(). This says
"copy up to the end of the regset".

The definition of the regset is:
[REGSET_VMX] = {
.core_note_type = NT_PPC_VMX, .n = 34,
.size = sizeof(vector128), .align = sizeof(vector128),
.active = vr_active, .get = vr_get, .set = vr_set
},

The end is calculated as (n * size), ie. 34 * sizeof(vector128).

In vr_get/set() we pass start_pos as 33 * sizeof(vector128), meaning
we can copy up to sizeof(vector128) into/out-of vrsave.

The on-stack vrsave is defined as:
  union {
  elf_vrreg_t reg;
  u32 word;
  } vrsave;

And elf_vrreg_t is:
  typedef __vector128 elf_vrreg_t;

So there is no bug, but we rely on all those sizes lining up,
otherwise we would have a kernel stack exposure/overwrite on our
hands.

Rather than relying on that we can pass an explict end_pos based on
the sizeof(vrsave). The result should be exactly the same but it's
more obviously not over-reading/writing the stack and it avoids the
compiler warning.

Reported-by: Meelis Roos <mroos@linux.ee>
Reported-by: Mathieu Malaterre <malat@debian.org>
Cc: stable@vger.kernel.org
Tested-by: Mathieu Malaterre <malat@debian.org>
Tested-by: Meelis Roos <mroos@linux.ee>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/powernv/npu: Remove redundant change_pte() hook

The change_pte() notifier was designed to use as a quick path to
update secondary MMU PTEs on write permission changes or PFN changes.
For KVM, it could reduce the vm-exits when vcpu faults on the pages
that was touched up by KSM. It's not used to do cache invalidations,
for example, if we see the notifier will be called before the real PTE
update after all (please see set_pte_at_notify that set_pte_at was
called later).

All the necessary cache invalidation should all be done in
invalidate_range() already.

Signed-off-by: Peter Xu <peterx@redhat.com>
Reviewed-by: Andrea Arcangeli <aarcange@redhat.com>
Reviewed-by: Alistair Popple <alistair@popple.id.au>
Reviewed-by: Balbir Singh <bsingharora@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

Merge branch 'topic/ppc-kvm' into next

Merge commits we're sharing with kvm-ppc tree.

powerpc/64s: Better printing of machine check info for guest MCEs

This adds an "in_guest" parameter to machine_check_print_event_info()
so that we can avoid trying to translate guest NIP values into
symbolic form using the host kernel's symbol table.

Reviewed-by: Aravinda Prasad <aravinda@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Mahesh Salgaonkar <mahesh@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Paul Mackerras <paulus@ozlabs.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>