Merge branch 'devel'
[linux-2.6] / arch / powerpc / platforms / cell / spufs / run.c
1 #define DEBUG
2
3 #include <linux/wait.h>
4 #include <linux/ptrace.h>
5
6 #include <asm/spu.h>
7 #include <asm/spu_priv1.h>
8 #include <asm/io.h>
9 #include <asm/unistd.h>
10
11 #include "spufs.h"
12
13 /* interrupt-level stop callback function. */
14 void spufs_stop_callback(struct spu *spu)
15 {
16         struct spu_context *ctx = spu->ctx;
17
18         /*
19          * It should be impossible to preempt a context while an exception
20          * is being processed, since the context switch code is specially
21          * coded to deal with interrupts ... But, just in case, sanity check
22          * the context pointer.  It is OK to return doing nothing since
23          * the exception will be regenerated when the context is resumed.
24          */
25         if (ctx) {
26                 /* Copy exception arguments into module specific structure */
27                 ctx->csa.class_0_pending = spu->class_0_pending;
28                 ctx->csa.dsisr = spu->dsisr;
29                 ctx->csa.dar = spu->dar;
30
31                 /* ensure that the exception status has hit memory before a
32                  * thread waiting on the context's stop queue is woken */
33                 smp_wmb();
34
35                 wake_up_all(&ctx->stop_wq);
36         }
37
38         /* Clear callback arguments from spu structure */
39         spu->class_0_pending = 0;
40         spu->dsisr = 0;
41         spu->dar = 0;
42 }
43
44 int spu_stopped(struct spu_context *ctx, u32 *stat)
45 {
46         u64 dsisr;
47         u32 stopped;
48
49         *stat = ctx->ops->status_read(ctx);
50
51         if (test_bit(SPU_SCHED_NOTIFY_ACTIVE, &ctx->sched_flags))
52                 return 1;
53
54         stopped = SPU_STATUS_INVALID_INSTR | SPU_STATUS_SINGLE_STEP |
55                 SPU_STATUS_STOPPED_BY_HALT | SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP;
56         if (!(*stat & SPU_STATUS_RUNNING) && (*stat & stopped))
57                 return 1;
58
59         dsisr = ctx->csa.dsisr;
60         if (dsisr & (MFC_DSISR_PTE_NOT_FOUND | MFC_DSISR_ACCESS_DENIED))
61                 return 1;
62
63         if (ctx->csa.class_0_pending)
64                 return 1;
65
66         return 0;
67 }
68
69 static int spu_setup_isolated(struct spu_context *ctx)
70 {
71         int ret;
72         u64 __iomem *mfc_cntl;
73         u64 sr1;
74         u32 status;
75         unsigned long timeout;
76         const u32 status_loading = SPU_STATUS_RUNNING
77                 | SPU_STATUS_ISOLATED_STATE | SPU_STATUS_ISOLATED_LOAD_STATUS;
78
79         ret = -ENODEV;
80         if (!isolated_loader)
81                 goto out;
82
83         /*
84          * We need to exclude userspace access to the context.
85          *
86          * To protect against memory access we invalidate all ptes
87          * and make sure the pagefault handlers block on the mutex.
88          */
89         spu_unmap_mappings(ctx);
90
91         mfc_cntl = &ctx->spu->priv2->mfc_control_RW;
92
93         /* purge the MFC DMA queue to ensure no spurious accesses before we
94          * enter kernel mode */
95         timeout = jiffies + HZ;
96         out_be64(mfc_cntl, MFC_CNTL_PURGE_DMA_REQUEST);
97         while ((in_be64(mfc_cntl) & MFC_CNTL_PURGE_DMA_STATUS_MASK)
98                         != MFC_CNTL_PURGE_DMA_COMPLETE) {
99                 if (time_after(jiffies, timeout)) {
100                         printk(KERN_ERR "%s: timeout flushing MFC DMA queue\n",
101                                         __func__);
102                         ret = -EIO;
103                         goto out;
104                 }
105                 cond_resched();
106         }
107
108         /* put the SPE in kernel mode to allow access to the loader */
109         sr1 = spu_mfc_sr1_get(ctx->spu);
110         sr1 &= ~MFC_STATE1_PROBLEM_STATE_MASK;
111         spu_mfc_sr1_set(ctx->spu, sr1);
112
113         /* start the loader */
114         ctx->ops->signal1_write(ctx, (unsigned long)isolated_loader >> 32);
115         ctx->ops->signal2_write(ctx,
116                         (unsigned long)isolated_loader & 0xffffffff);
117
118         ctx->ops->runcntl_write(ctx,
119                         SPU_RUNCNTL_RUNNABLE | SPU_RUNCNTL_ISOLATE);
120
121         ret = 0;
122         timeout = jiffies + HZ;
123         while (((status = ctx->ops->status_read(ctx)) & status_loading) ==
124                                 status_loading) {
125                 if (time_after(jiffies, timeout)) {
126                         printk(KERN_ERR "%s: timeout waiting for loader\n",
127                                         __func__);
128                         ret = -EIO;
129                         goto out_drop_priv;
130                 }
131                 cond_resched();
132         }
133
134         if (!(status & SPU_STATUS_RUNNING)) {
135                 /* If isolated LOAD has failed: run SPU, we will get a stop-and
136                  * signal later. */
137                 pr_debug("%s: isolated LOAD failed\n", __func__);
138                 ctx->ops->runcntl_write(ctx, SPU_RUNCNTL_RUNNABLE);
139                 ret = -EACCES;
140                 goto out_drop_priv;
141         }
142
143         if (!(status & SPU_STATUS_ISOLATED_STATE)) {
144                 /* This isn't allowed by the CBEA, but check anyway */
145                 pr_debug("%s: SPU fell out of isolated mode?\n", __func__);
146                 ctx->ops->runcntl_write(ctx, SPU_RUNCNTL_STOP);
147                 ret = -EINVAL;
148                 goto out_drop_priv;
149         }
150
151 out_drop_priv:
152         /* Finished accessing the loader. Drop kernel mode */
153         sr1 |= MFC_STATE1_PROBLEM_STATE_MASK;
154         spu_mfc_sr1_set(ctx->spu, sr1);
155
156 out:
157         return ret;
158 }
159
160 static int spu_run_init(struct spu_context *ctx, u32 *npc)
161 {
162         unsigned long runcntl = SPU_RUNCNTL_RUNNABLE;
163         int ret;
164
165         spuctx_switch_state(ctx, SPU_UTIL_SYSTEM);
166
167         /*
168          * NOSCHED is synchronous scheduling with respect to the caller.
169          * The caller waits for the context to be loaded.
170          */
171         if (ctx->flags & SPU_CREATE_NOSCHED) {
172                 if (ctx->state == SPU_STATE_SAVED) {
173                         ret = spu_activate(ctx, 0);
174                         if (ret)
175                                 return ret;
176                 }
177         }
178
179         /*
180          * Apply special setup as required.
181          */
182         if (ctx->flags & SPU_CREATE_ISOLATE) {
183                 if (!(ctx->ops->status_read(ctx) & SPU_STATUS_ISOLATED_STATE)) {
184                         ret = spu_setup_isolated(ctx);
185                         if (ret)
186                                 return ret;
187                 }
188
189                 /*
190                  * If userspace has set the runcntrl register (eg, to
191                  * issue an isolated exit), we need to re-set it here
192                  */
193                 runcntl = ctx->ops->runcntl_read(ctx) &
194                         (SPU_RUNCNTL_RUNNABLE | SPU_RUNCNTL_ISOLATE);
195                 if (runcntl == 0)
196                         runcntl = SPU_RUNCNTL_RUNNABLE;
197         }
198
199         if (ctx->flags & SPU_CREATE_NOSCHED) {
200                 spuctx_switch_state(ctx, SPU_UTIL_USER);
201                 ctx->ops->runcntl_write(ctx, runcntl);
202         } else {
203                 unsigned long privcntl;
204
205                 if (test_thread_flag(TIF_SINGLESTEP))
206                         privcntl = SPU_PRIVCNTL_MODE_SINGLE_STEP;
207                 else
208                         privcntl = SPU_PRIVCNTL_MODE_NORMAL;
209
210                 ctx->ops->npc_write(ctx, *npc);
211                 ctx->ops->privcntl_write(ctx, privcntl);
212                 ctx->ops->runcntl_write(ctx, runcntl);
213
214                 if (ctx->state == SPU_STATE_SAVED) {
215                         ret = spu_activate(ctx, 0);
216                         if (ret)
217                                 return ret;
218                 } else {
219                         spuctx_switch_state(ctx, SPU_UTIL_USER);
220                 }
221         }
222
223         set_bit(SPU_SCHED_SPU_RUN, &ctx->sched_flags);
224         return 0;
225 }
226
227 static int spu_run_fini(struct spu_context *ctx, u32 *npc,
228                                u32 *status)
229 {
230         int ret = 0;
231
232         spu_del_from_rq(ctx);
233
234         *status = ctx->ops->status_read(ctx);
235         *npc = ctx->ops->npc_read(ctx);
236
237         spuctx_switch_state(ctx, SPU_UTIL_IDLE_LOADED);
238         clear_bit(SPU_SCHED_SPU_RUN, &ctx->sched_flags);
239         spu_release(ctx);
240
241         if (signal_pending(current))
242                 ret = -ERESTARTSYS;
243
244         return ret;
245 }
246
247 /*
248  * SPU syscall restarting is tricky because we violate the basic
249  * assumption that the signal handler is running on the interrupted
250  * thread. Here instead, the handler runs on PowerPC user space code,
251  * while the syscall was called from the SPU.
252  * This means we can only do a very rough approximation of POSIX
253  * signal semantics.
254  */
255 static int spu_handle_restartsys(struct spu_context *ctx, long *spu_ret,
256                           unsigned int *npc)
257 {
258         int ret;
259
260         switch (*spu_ret) {
261         case -ERESTARTSYS:
262         case -ERESTARTNOINTR:
263                 /*
264                  * Enter the regular syscall restarting for
265                  * sys_spu_run, then restart the SPU syscall
266                  * callback.
267                  */
268                 *npc -= 8;
269                 ret = -ERESTARTSYS;
270                 break;
271         case -ERESTARTNOHAND:
272         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
273                 /*
274                  * Restart block is too hard for now, just return -EINTR
275                  * to the SPU.
276                  * ERESTARTNOHAND comes from sys_pause, we also return
277                  * -EINTR from there.
278                  * Assume that we need to be restarted ourselves though.
279                  */
280                 *spu_ret = -EINTR;
281                 ret = -ERESTARTSYS;
282                 break;
283         default:
284                 printk(KERN_WARNING "%s: unexpected return code %ld\n",
285                         __func__, *spu_ret);
286                 ret = 0;
287         }
288         return ret;
289 }
290
291 static int spu_process_callback(struct spu_context *ctx)
292 {
293         struct spu_syscall_block s;
294         u32 ls_pointer, npc;
295         void __iomem *ls;
296         long spu_ret;
297         int ret, ret2;
298
299         /* get syscall block from local store */
300         npc = ctx->ops->npc_read(ctx) & ~3;
301         ls = (void __iomem *)ctx->ops->get_ls(ctx);
302         ls_pointer = in_be32(ls + npc);
303         if (ls_pointer > (LS_SIZE - sizeof(s)))
304                 return -EFAULT;
305         memcpy_fromio(&s, ls + ls_pointer, sizeof(s));
306
307         /* do actual syscall without pinning the spu */
308         ret = 0;
309         spu_ret = -ENOSYS;
310         npc += 4;
311
312         if (s.nr_ret < __NR_syscalls) {
313                 spu_release(ctx);
314                 /* do actual system call from here */
315                 spu_ret = spu_sys_callback(&s);
316                 if (spu_ret <= -ERESTARTSYS) {
317                         ret = spu_handle_restartsys(ctx, &spu_ret, &npc);
318                 }
319                 ret2 = spu_acquire(ctx);
320                 if (ret == -ERESTARTSYS)
321                         return ret;
322                 if (ret2)
323                         return -EINTR;
324         }
325
326         /* need to re-get the ls, as it may have changed when we released the
327          * spu */
328         ls = (void __iomem *)ctx->ops->get_ls(ctx);
329
330         /* write result, jump over indirect pointer */
331         memcpy_toio(ls + ls_pointer, &spu_ret, sizeof(spu_ret));
332         ctx->ops->npc_write(ctx, npc);
333         ctx->ops->runcntl_write(ctx, SPU_RUNCNTL_RUNNABLE);
334         return ret;
335 }
336
337 long spufs_run_spu(struct spu_context *ctx, u32 *npc, u32 *event)
338 {
339         int ret;
340         struct spu *spu;
341         u32 status;
342
343         if (mutex_lock_interruptible(&ctx->run_mutex))
344                 return -ERESTARTSYS;
345
346         spu_enable_spu(ctx);
347         ctx->event_return = 0;
348
349         ret = spu_acquire(ctx);
350         if (ret)
351                 goto out_unlock;
352
353         spu_update_sched_info(ctx);
354
355         ret = spu_run_init(ctx, npc);
356         if (ret) {
357                 spu_release(ctx);
358                 goto out;
359         }
360
361         do {
362                 ret = spufs_wait(ctx->stop_wq, spu_stopped(ctx, &status));
363                 if (unlikely(ret)) {
364                         /*
365                          * This is nasty: we need the state_mutex for all the
366                          * bookkeeping even if the syscall was interrupted by
367                          * a signal. ewww.
368                          */
369                         mutex_lock(&ctx->state_mutex);
370                         break;
371                 }
372                 spu = ctx->spu;
373                 if (unlikely(test_and_clear_bit(SPU_SCHED_NOTIFY_ACTIVE,
374                                                 &ctx->sched_flags))) {
375                         if (!(status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP)) {
376                                 spu_switch_notify(spu, ctx);
377                                 continue;
378                         }
379                 }
380
381                 spuctx_switch_state(ctx, SPU_UTIL_SYSTEM);
382
383                 if ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP) &&
384                     (status >> SPU_STOP_STATUS_SHIFT == 0x2104)) {
385                         ret = spu_process_callback(ctx);
386                         if (ret)
387                                 break;
388                         status &= ~SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP;
389                 }
390                 ret = spufs_handle_class1(ctx);
391                 if (ret)
392                         break;
393
394                 ret = spufs_handle_class0(ctx);
395                 if (ret)
396                         break;
397
398                 if (signal_pending(current))
399                         ret = -ERESTARTSYS;
400         } while (!ret && !(status & (SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP |
401                                       SPU_STATUS_STOPPED_BY_HALT |
402                                        SPU_STATUS_SINGLE_STEP)));
403
404         spu_disable_spu(ctx);
405         ret = spu_run_fini(ctx, npc, &status);
406         spu_yield(ctx);
407
408         if ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP) &&
409             (((status >> SPU_STOP_STATUS_SHIFT) & 0x3f00) == 0x2100))
410                 ctx->stats.libassist++;
411
412         if ((ret == 0) ||
413             ((ret == -ERESTARTSYS) &&
414              ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_HALT) ||
415               (status & SPU_STATUS_SINGLE_STEP) ||
416               ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP) &&
417                (status >> SPU_STOP_STATUS_SHIFT != 0x2104)))))
418                 ret = status;
419
420         /* Note: we don't need to force_sig SIGTRAP on single-step
421          * since we have TIF_SINGLESTEP set, thus the kernel will do
422          * it upon return from the syscall anyawy
423          */
424         if (unlikely(status & SPU_STATUS_SINGLE_STEP))
425                 ret = -ERESTARTSYS;
426
427         else if (unlikely((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP)
428             && (status >> SPU_STOP_STATUS_SHIFT) == 0x3fff)) {
429                 force_sig(SIGTRAP, current);
430                 ret = -ERESTARTSYS;
431         }
432
433 out:
434         *event = ctx->event_return;
435 out_unlock:
436         mutex_unlock(&ctx->run_mutex);
437         return ret;
438 }