Merge branch 'timers/urgent' of ssh://master.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[linux-2.6] / arch / powerpc / platforms / cell / beat_htab.c
1 /*
2  * "Cell Reference Set" HTAB support.
3  *
4  * (C) Copyright 2006-2007 TOSHIBA CORPORATION
5  *
6  * This code is based on arch/powerpc/platforms/pseries/lpar.c:
7  *  Copyright (C) 2001 Todd Inglett, IBM Corporation
8  *
9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
12  * (at your option) any later version.
13  *
14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17  * GNU General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
20  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
21  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
22  */
23
24 #undef DEBUG_LOW
25
26 #include <linux/kernel.h>
27 #include <linux/spinlock.h>
28
29 #include <asm/mmu.h>
30 #include <asm/page.h>
31 #include <asm/pgtable.h>
32 #include <asm/machdep.h>
33 #include <asm/udbg.h>
34
35 #include "beat_wrapper.h"
36
37 #ifdef DEBUG_LOW
38 #define DBG_LOW(fmt...) do { udbg_printf(fmt); } while (0)
39 #else
40 #define DBG_LOW(fmt...) do { } while (0)
41 #endif
42
43 static DEFINE_SPINLOCK(beat_htab_lock);
44
45 static inline unsigned int beat_read_mask(unsigned hpte_group)
46 {
47         unsigned long hpte_v[5];
48         unsigned long rmask = 0;
49
50         beat_read_htab_entries(0, hpte_group + 0, hpte_v);
51         if (!(hpte_v[0] & HPTE_V_BOLTED))
52                 rmask |= 0x8000;
53         if (!(hpte_v[1] & HPTE_V_BOLTED))
54                 rmask |= 0x4000;
55         if (!(hpte_v[2] & HPTE_V_BOLTED))
56                 rmask |= 0x2000;
57         if (!(hpte_v[3] & HPTE_V_BOLTED))
58                 rmask |= 0x1000;
59         beat_read_htab_entries(0, hpte_group + 4, hpte_v);
60         if (!(hpte_v[0] & HPTE_V_BOLTED))
61                 rmask |= 0x0800;
62         if (!(hpte_v[1] & HPTE_V_BOLTED))
63                 rmask |= 0x0400;
64         if (!(hpte_v[2] & HPTE_V_BOLTED))
65                 rmask |= 0x0200;
66         if (!(hpte_v[3] & HPTE_V_BOLTED))
67                 rmask |= 0x0100;
68         hpte_group = ~hpte_group & (htab_hash_mask * HPTES_PER_GROUP);
69         beat_read_htab_entries(0, hpte_group + 0, hpte_v);
70         if (!(hpte_v[0] & HPTE_V_BOLTED))
71                 rmask |= 0x80;
72         if (!(hpte_v[1] & HPTE_V_BOLTED))
73                 rmask |= 0x40;
74         if (!(hpte_v[2] & HPTE_V_BOLTED))
75                 rmask |= 0x20;
76         if (!(hpte_v[3] & HPTE_V_BOLTED))
77                 rmask |= 0x10;
78         beat_read_htab_entries(0, hpte_group + 4, hpte_v);
79         if (!(hpte_v[0] & HPTE_V_BOLTED))
80                 rmask |= 0x08;
81         if (!(hpte_v[1] & HPTE_V_BOLTED))
82                 rmask |= 0x04;
83         if (!(hpte_v[2] & HPTE_V_BOLTED))
84                 rmask |= 0x02;
85         if (!(hpte_v[3] & HPTE_V_BOLTED))
86                 rmask |= 0x01;
87         return rmask;
88 }
89
90 static long beat_lpar_hpte_insert(unsigned long hpte_group,
91                                   unsigned long va, unsigned long pa,
92                                   unsigned long rflags, unsigned long vflags,
93                                   int psize, int ssize)
94 {
95         unsigned long lpar_rc;
96         unsigned long slot;
97         unsigned long hpte_v, hpte_r;
98
99         /* same as iseries */
100         if (vflags & HPTE_V_SECONDARY)
101                 return -1;
102
103         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
104                 DBG_LOW("hpte_insert(group=%lx, va=%016lx, pa=%016lx, "
105                         "rflags=%lx, vflags=%lx, psize=%d)\n",
106                 hpte_group, va, pa, rflags, vflags, psize);
107
108         hpte_v = hpte_encode_v(va, psize, MMU_SEGSIZE_256M) |
109                 vflags | HPTE_V_VALID;
110         hpte_r = hpte_encode_r(pa, psize) | rflags;
111
112         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
113                 DBG_LOW(" hpte_v=%016lx, hpte_r=%016lx\n", hpte_v, hpte_r);
114
115         if (rflags & _PAGE_NO_CACHE)
116                 hpte_r &= ~_PAGE_COHERENT;
117
118         spin_lock(&beat_htab_lock);
119         lpar_rc = beat_read_mask(hpte_group);
120         if (lpar_rc == 0) {
121                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
122                         DBG_LOW(" full\n");
123                 spin_unlock(&beat_htab_lock);
124                 return -1;
125         }
126
127         lpar_rc = beat_insert_htab_entry(0, hpte_group, lpar_rc << 48,
128                 hpte_v, hpte_r, &slot);
129         spin_unlock(&beat_htab_lock);
130
131         /*
132          * Since we try and ioremap PHBs we don't own, the pte insert
133          * will fail. However we must catch the failure in hash_page
134          * or we will loop forever, so return -2 in this case.
135          */
136         if (unlikely(lpar_rc != 0)) {
137                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
138                         DBG_LOW(" lpar err %lx\n", lpar_rc);
139                 return -2;
140         }
141         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
142                 DBG_LOW(" -> slot: %lx\n", slot);
143
144         /* We have to pass down the secondary bucket bit here as well */
145         return (slot ^ hpte_group) & 15;
146 }
147
148 static long beat_lpar_hpte_remove(unsigned long hpte_group)
149 {
150         DBG_LOW("hpte_remove(group=%lx)\n", hpte_group);
151         return -1;
152 }
153
154 static unsigned long beat_lpar_hpte_getword0(unsigned long slot)
155 {
156         unsigned long dword0, dword[5];
157         unsigned long lpar_rc;
158
159         lpar_rc = beat_read_htab_entries(0, slot & ~3UL, dword);
160
161         dword0 = dword[slot&3];
162
163         BUG_ON(lpar_rc != 0);
164
165         return dword0;
166 }
167
168 static void beat_lpar_hptab_clear(void)
169 {
170         unsigned long size_bytes = 1UL << ppc64_pft_size;
171         unsigned long hpte_count = size_bytes >> 4;
172         int i;
173         unsigned long dummy0, dummy1;
174
175         /* TODO: Use bulk call */
176         for (i = 0; i < hpte_count; i++)
177                 beat_write_htab_entry(0, i, 0, 0, -1UL, -1UL, &dummy0, &dummy1);
178 }
179
180 /*
181  * NOTE: for updatepp ops we are fortunate that the linux "newpp" bits and
182  * the low 3 bits of flags happen to line up.  So no transform is needed.
183  * We can probably optimize here and assume the high bits of newpp are
184  * already zero.  For now I am paranoid.
185  */
186 static long beat_lpar_hpte_updatepp(unsigned long slot,
187                                     unsigned long newpp,
188                                     unsigned long va,
189                                     int psize, int ssize, int local)
190 {
191         unsigned long lpar_rc;
192         unsigned long dummy0, dummy1, want_v;
193
194         want_v = hpte_encode_v(va, psize, MMU_SEGSIZE_256M);
195
196         DBG_LOW("    update: "
197                 "avpnv=%016lx, slot=%016lx, psize: %d, newpp %016lx ... ",
198                 want_v & HPTE_V_AVPN, slot, psize, newpp);
199
200         spin_lock(&beat_htab_lock);
201         dummy0 = beat_lpar_hpte_getword0(slot);
202         if ((dummy0 & ~0x7FUL) != (want_v & ~0x7FUL)) {
203                 DBG_LOW("not found !\n");
204                 spin_unlock(&beat_htab_lock);
205                 return -1;
206         }
207
208         lpar_rc = beat_write_htab_entry(0, slot, 0, newpp, 0, 7, &dummy0,
209                                         &dummy1);
210         spin_unlock(&beat_htab_lock);
211         if (lpar_rc != 0 || dummy0 == 0) {
212                 DBG_LOW("not found !\n");
213                 return -1;
214         }
215
216         DBG_LOW("ok %lx %lx\n", dummy0, dummy1);
217
218         BUG_ON(lpar_rc != 0);
219
220         return 0;
221 }
222
223 static long beat_lpar_hpte_find(unsigned long va, int psize)
224 {
225         unsigned long hash;
226         unsigned long i, j;
227         long slot;
228         unsigned long want_v, hpte_v;
229
230         hash = hpt_hash(va, mmu_psize_defs[psize].shift, MMU_SEGSIZE_256M);
231         want_v = hpte_encode_v(va, psize, MMU_SEGSIZE_256M);
232
233         for (j = 0; j < 2; j++) {
234                 slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
235                 for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
236                         hpte_v = beat_lpar_hpte_getword0(slot);
237
238                         if (HPTE_V_COMPARE(hpte_v, want_v)
239                             && (hpte_v & HPTE_V_VALID)
240                             && (!!(hpte_v & HPTE_V_SECONDARY) == j)) {
241                                 /* HPTE matches */
242                                 if (j)
243                                         slot = -slot;
244                                 return slot;
245                         }
246                         ++slot;
247                 }
248                 hash = ~hash;
249         }
250
251         return -1;
252 }
253
254 static void beat_lpar_hpte_updateboltedpp(unsigned long newpp,
255                                           unsigned long ea,
256                                           int psize, int ssize)
257 {
258         unsigned long lpar_rc, slot, vsid, va, dummy0, dummy1;
259
260         vsid = get_kernel_vsid(ea, MMU_SEGSIZE_256M);
261         va = (vsid << 28) | (ea & 0x0fffffff);
262
263         spin_lock(&beat_htab_lock);
264         slot = beat_lpar_hpte_find(va, psize);
265         BUG_ON(slot == -1);
266
267         lpar_rc = beat_write_htab_entry(0, slot, 0, newpp, 0, 7,
268                 &dummy0, &dummy1);
269         spin_unlock(&beat_htab_lock);
270
271         BUG_ON(lpar_rc != 0);
272 }
273
274 static void beat_lpar_hpte_invalidate(unsigned long slot, unsigned long va,
275                                          int psize, int ssize, int local)
276 {
277         unsigned long want_v;
278         unsigned long lpar_rc;
279         unsigned long dummy1, dummy2;
280         unsigned long flags;
281
282         DBG_LOW("    inval : slot=%lx, va=%016lx, psize: %d, local: %d\n",
283                 slot, va, psize, local);
284         want_v = hpte_encode_v(va, psize, MMU_SEGSIZE_256M);
285
286         spin_lock_irqsave(&beat_htab_lock, flags);
287         dummy1 = beat_lpar_hpte_getword0(slot);
288
289         if ((dummy1 & ~0x7FUL) != (want_v & ~0x7FUL)) {
290                 DBG_LOW("not found !\n");
291                 spin_unlock_irqrestore(&beat_htab_lock, flags);
292                 return;
293         }
294
295         lpar_rc = beat_write_htab_entry(0, slot, 0, 0, HPTE_V_VALID, 0,
296                 &dummy1, &dummy2);
297         spin_unlock_irqrestore(&beat_htab_lock, flags);
298
299         BUG_ON(lpar_rc != 0);
300 }
301
302 void __init hpte_init_beat(void)
303 {
304         ppc_md.hpte_invalidate  = beat_lpar_hpte_invalidate;
305         ppc_md.hpte_updatepp    = beat_lpar_hpte_updatepp;
306         ppc_md.hpte_updateboltedpp = beat_lpar_hpte_updateboltedpp;
307         ppc_md.hpte_insert      = beat_lpar_hpte_insert;
308         ppc_md.hpte_remove      = beat_lpar_hpte_remove;
309         ppc_md.hpte_clear_all   = beat_lpar_hptab_clear;
310 }
311
312 static long beat_lpar_hpte_insert_v3(unsigned long hpte_group,
313                                   unsigned long va, unsigned long pa,
314                                   unsigned long rflags, unsigned long vflags,
315                                   int psize, int ssize)
316 {
317         unsigned long lpar_rc;
318         unsigned long slot;
319         unsigned long hpte_v, hpte_r;
320
321         /* same as iseries */
322         if (vflags & HPTE_V_SECONDARY)
323                 return -1;
324
325         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
326                 DBG_LOW("hpte_insert(group=%lx, va=%016lx, pa=%016lx, "
327                         "rflags=%lx, vflags=%lx, psize=%d)\n",
328                 hpte_group, va, pa, rflags, vflags, psize);
329
330         hpte_v = hpte_encode_v(va, psize, MMU_SEGSIZE_256M) |
331                 vflags | HPTE_V_VALID;
332         hpte_r = hpte_encode_r(pa, psize) | rflags;
333
334         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
335                 DBG_LOW(" hpte_v=%016lx, hpte_r=%016lx\n", hpte_v, hpte_r);
336
337         if (rflags & _PAGE_NO_CACHE)
338                 hpte_r &= ~_PAGE_COHERENT;
339
340         /* insert into not-volted entry */
341         lpar_rc = beat_insert_htab_entry3(0, hpte_group, hpte_v, hpte_r,
342                 HPTE_V_BOLTED, 0, &slot);
343         /*
344          * Since we try and ioremap PHBs we don't own, the pte insert
345          * will fail. However we must catch the failure in hash_page
346          * or we will loop forever, so return -2 in this case.
347          */
348         if (unlikely(lpar_rc != 0)) {
349                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
350                         DBG_LOW(" lpar err %lx\n", lpar_rc);
351                 return -2;
352         }
353         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
354                 DBG_LOW(" -> slot: %lx\n", slot);
355
356         /* We have to pass down the secondary bucket bit here as well */
357         return (slot ^ hpte_group) & 15;
358 }
359
360 /*
361  * NOTE: for updatepp ops we are fortunate that the linux "newpp" bits and
362  * the low 3 bits of flags happen to line up.  So no transform is needed.
363  * We can probably optimize here and assume the high bits of newpp are
364  * already zero.  For now I am paranoid.
365  */
366 static long beat_lpar_hpte_updatepp_v3(unsigned long slot,
367                                     unsigned long newpp,
368                                     unsigned long va,
369                                     int psize, int ssize, int local)
370 {
371         unsigned long lpar_rc;
372         unsigned long want_v;
373         unsigned long pss;
374
375         want_v = hpte_encode_v(va, psize, MMU_SEGSIZE_256M);
376         pss = (psize == MMU_PAGE_4K) ? -1UL : mmu_psize_defs[psize].penc;
377
378         DBG_LOW("    update: "
379                 "avpnv=%016lx, slot=%016lx, psize: %d, newpp %016lx ... ",
380                 want_v & HPTE_V_AVPN, slot, psize, newpp);
381
382         lpar_rc = beat_update_htab_permission3(0, slot, want_v, pss, 7, newpp);
383
384         if (lpar_rc == 0xfffffff7) {
385                 DBG_LOW("not found !\n");
386                 return -1;
387         }
388
389         DBG_LOW("ok\n");
390
391         BUG_ON(lpar_rc != 0);
392
393         return 0;
394 }
395
396 static void beat_lpar_hpte_invalidate_v3(unsigned long slot, unsigned long va,
397                                          int psize, int ssize, int local)
398 {
399         unsigned long want_v;
400         unsigned long lpar_rc;
401         unsigned long pss;
402
403         DBG_LOW("    inval : slot=%lx, va=%016lx, psize: %d, local: %d\n",
404                 slot, va, psize, local);
405         want_v = hpte_encode_v(va, psize, MMU_SEGSIZE_256M);
406         pss = (psize == MMU_PAGE_4K) ? -1UL : mmu_psize_defs[psize].penc;
407
408         lpar_rc = beat_invalidate_htab_entry3(0, slot, want_v, pss);
409
410         /* E_busy can be valid output: page may be already replaced */
411         BUG_ON(lpar_rc != 0 && lpar_rc != 0xfffffff7);
412 }
413
414 static int64_t _beat_lpar_hptab_clear_v3(void)
415 {
416         return beat_clear_htab3(0);
417 }
418
419 static void beat_lpar_hptab_clear_v3(void)
420 {
421         _beat_lpar_hptab_clear_v3();
422 }
423
424 void __init hpte_init_beat_v3(void)
425 {
426         if (_beat_lpar_hptab_clear_v3() == 0) {
427                 ppc_md.hpte_invalidate  = beat_lpar_hpte_invalidate_v3;
428                 ppc_md.hpte_updatepp    = beat_lpar_hpte_updatepp_v3;
429                 ppc_md.hpte_updateboltedpp = beat_lpar_hpte_updateboltedpp;
430                 ppc_md.hpte_insert      = beat_lpar_hpte_insert_v3;
431                 ppc_md.hpte_remove      = beat_lpar_hpte_remove;
432                 ppc_md.hpte_clear_all   = beat_lpar_hptab_clear_v3;
433         } else {
434                 ppc_md.hpte_invalidate  = beat_lpar_hpte_invalidate;
435                 ppc_md.hpte_updatepp    = beat_lpar_hpte_updatepp;
436                 ppc_md.hpte_updateboltedpp = beat_lpar_hpte_updateboltedpp;
437                 ppc_md.hpte_insert      = beat_lpar_hpte_insert;
438                 ppc_md.hpte_remove      = beat_lpar_hpte_remove;
439                 ppc_md.hpte_clear_all   = beat_lpar_hptab_clear;
440         }
441 }