Merge with /pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git
[linux-2.6] / arch / powerpc / platforms / pseries / lpar.c
1 /*
2  * pSeries_lpar.c
3  * Copyright (C) 2001 Todd Inglett, IBM Corporation
4  *
5  * pSeries LPAR support.
6  * 
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
9  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
10  * (at your option) any later version.
11  * 
12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15  * GNU General Public License for more details.
16  * 
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with this program; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
20  */
21
22 #undef DEBUG_LOW
23
24 #include <linux/config.h>
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/dma-mapping.h>
27 #include <asm/processor.h>
28 #include <asm/mmu.h>
29 #include <asm/page.h>
30 #include <asm/pgtable.h>
31 #include <asm/machdep.h>
32 #include <asm/abs_addr.h>
33 #include <asm/mmu_context.h>
34 #include <asm/iommu.h>
35 #include <asm/tlbflush.h>
36 #include <asm/tlb.h>
37 #include <asm/prom.h>
38 #include <asm/abs_addr.h>
39 #include <asm/cputable.h>
40 #include <asm/udbg.h>
41 #include <asm/smp.h>
42
43 #include "plpar_wrappers.h"
44
45 #ifdef DEBUG_LOW
46 #define DBG_LOW(fmt...) do { udbg_printf(fmt); } while(0)
47 #else
48 #define DBG_LOW(fmt...) do { } while(0)
49 #endif
50
51 /* in pSeries_hvCall.S */
52 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall);
53 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall_4out);
54 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall_norets);
55 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall_8arg_2ret);
56
57 extern void pSeries_find_serial_port(void);
58
59
60 int vtermno;    /* virtual terminal# for udbg  */
61
62 #define __ALIGNED__ __attribute__((__aligned__(sizeof(long))))
63 static void udbg_hvsi_putc(unsigned char c)
64 {
65         /* packet's seqno isn't used anyways */
66         uint8_t packet[] __ALIGNED__ = { 0xff, 5, 0, 0, c };
67         int rc;
68
69         if (c == '\n')
70                 udbg_hvsi_putc('\r');
71
72         do {
73                 rc = plpar_put_term_char(vtermno, sizeof(packet), packet);
74         } while (rc == H_Busy);
75 }
76
77 static long hvsi_udbg_buf_len;
78 static uint8_t hvsi_udbg_buf[256];
79
80 static int udbg_hvsi_getc_poll(void)
81 {
82         unsigned char ch;
83         int rc, i;
84
85         if (hvsi_udbg_buf_len == 0) {
86                 rc = plpar_get_term_char(vtermno, &hvsi_udbg_buf_len, hvsi_udbg_buf);
87                 if (rc != H_Success || hvsi_udbg_buf[0] != 0xff) {
88                         /* bad read or non-data packet */
89                         hvsi_udbg_buf_len = 0;
90                 } else {
91                         /* remove the packet header */
92                         for (i = 4; i < hvsi_udbg_buf_len; i++)
93                                 hvsi_udbg_buf[i-4] = hvsi_udbg_buf[i];
94                         hvsi_udbg_buf_len -= 4;
95                 }
96         }
97
98         if (hvsi_udbg_buf_len <= 0 || hvsi_udbg_buf_len > 256) {
99                 /* no data ready */
100                 hvsi_udbg_buf_len = 0;
101                 return -1;
102         }
103
104         ch = hvsi_udbg_buf[0];
105         /* shift remaining data down */
106         for (i = 1; i < hvsi_udbg_buf_len; i++) {
107                 hvsi_udbg_buf[i-1] = hvsi_udbg_buf[i];
108         }
109         hvsi_udbg_buf_len--;
110
111         return ch;
112 }
113
114 static unsigned char udbg_hvsi_getc(void)
115 {
116         int ch;
117         for (;;) {
118                 ch = udbg_hvsi_getc_poll();
119                 if (ch == -1) {
120                         /* This shouldn't be needed...but... */
121                         volatile unsigned long delay;
122                         for (delay=0; delay < 2000000; delay++)
123                                 ;
124                 } else {
125                         return ch;
126                 }
127         }
128 }
129
130 static void udbg_putcLP(unsigned char c)
131 {
132         char buf[16];
133         unsigned long rc;
134
135         if (c == '\n')
136                 udbg_putcLP('\r');
137
138         buf[0] = c;
139         do {
140                 rc = plpar_put_term_char(vtermno, 1, buf);
141         } while(rc == H_Busy);
142 }
143
144 /* Buffered chars getc */
145 static long inbuflen;
146 static long inbuf[2];   /* must be 2 longs */
147
148 static int udbg_getc_pollLP(void)
149 {
150         /* The interface is tricky because it may return up to 16 chars.
151          * We save them statically for future calls to udbg_getc().
152          */
153         char ch, *buf = (char *)inbuf;
154         int i;
155         long rc;
156         if (inbuflen == 0) {
157                 /* get some more chars. */
158                 inbuflen = 0;
159                 rc = plpar_get_term_char(vtermno, &inbuflen, buf);
160                 if (rc != H_Success)
161                         inbuflen = 0;   /* otherwise inbuflen is garbage */
162         }
163         if (inbuflen <= 0 || inbuflen > 16) {
164                 /* Catch error case as well as other oddities (corruption) */
165                 inbuflen = 0;
166                 return -1;
167         }
168         ch = buf[0];
169         for (i = 1; i < inbuflen; i++)  /* shuffle them down. */
170                 buf[i-1] = buf[i];
171         inbuflen--;
172         return ch;
173 }
174
175 static unsigned char udbg_getcLP(void)
176 {
177         int ch;
178         for (;;) {
179                 ch = udbg_getc_pollLP();
180                 if (ch == -1) {
181                         /* This shouldn't be needed...but... */
182                         volatile unsigned long delay;
183                         for (delay=0; delay < 2000000; delay++)
184                                 ;
185                 } else {
186                         return ch;
187                 }
188         }
189 }
190
191 /* call this from early_init() for a working debug console on
192  * vterm capable LPAR machines
193  */
194 void udbg_init_debug_lpar(void)
195 {
196         vtermno = 0;
197         udbg_putc = udbg_putcLP;
198         udbg_getc = udbg_getcLP;
199         udbg_getc_poll = udbg_getc_pollLP;
200 }
201
202 /* returns 0 if couldn't find or use /chosen/stdout as console */
203 int find_udbg_vterm(void)
204 {
205         struct device_node *stdout_node;
206         u32 *termno;
207         char *name;
208         int found = 0;
209
210         /* find the boot console from /chosen/stdout */
211         if (!of_chosen)
212                 return 0;
213         name = (char *)get_property(of_chosen, "linux,stdout-path", NULL);
214         if (name == NULL)
215                 return 0;
216         stdout_node = of_find_node_by_path(name);
217         if (!stdout_node)
218                 return 0;
219
220         /* now we have the stdout node; figure out what type of device it is. */
221         name = (char *)get_property(stdout_node, "name", NULL);
222         if (!name) {
223                 printk(KERN_WARNING "stdout node missing 'name' property!\n");
224                 goto out;
225         }
226
227         if (strncmp(name, "vty", 3) == 0) {
228                 if (device_is_compatible(stdout_node, "hvterm1")) {
229                         termno = (u32 *)get_property(stdout_node, "reg", NULL);
230                         if (termno) {
231                                 vtermno = termno[0];
232                                 udbg_putc = udbg_putcLP;
233                                 udbg_getc = udbg_getcLP;
234                                 udbg_getc_poll = udbg_getc_pollLP;
235                                 found = 1;
236                         }
237                 } else if (device_is_compatible(stdout_node, "hvterm-protocol")) {
238                         termno = (u32 *)get_property(stdout_node, "reg", NULL);
239                         if (termno) {
240                                 vtermno = termno[0];
241                                 udbg_putc = udbg_hvsi_putc;
242                                 udbg_getc = udbg_hvsi_getc;
243                                 udbg_getc_poll = udbg_hvsi_getc_poll;
244                                 found = 1;
245                         }
246                 }
247         } else if (strncmp(name, "serial", 6)) {
248                 /* XXX fix ISA serial console */
249                 printk(KERN_WARNING "serial stdout on LPAR ('%s')! "
250                                 "can't print udbg messages\n",
251                        stdout_node->full_name);
252         } else {
253                 printk(KERN_WARNING "don't know how to print to stdout '%s'\n",
254                        stdout_node->full_name);
255         }
256
257 out:
258         of_node_put(stdout_node);
259         return found;
260 }
261
262 void vpa_init(int cpu)
263 {
264         int hwcpu = get_hard_smp_processor_id(cpu);
265         unsigned long vpa = __pa(&paca[cpu].lppaca);
266         long ret;
267
268         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ALTIVEC))
269                 paca[cpu].lppaca.vmxregs_in_use = 1;
270
271         ret = register_vpa(hwcpu, vpa);
272
273         if (ret)
274                 printk(KERN_ERR "WARNING: vpa_init: VPA registration for "
275                                 "cpu %d (hw %d) of area %lx returns %ld\n",
276                                 cpu, hwcpu, vpa, ret);
277 }
278
279 long pSeries_lpar_hpte_insert(unsigned long hpte_group,
280                               unsigned long va, unsigned long pa,
281                               unsigned long rflags, unsigned long vflags,
282                               int psize)
283 {
284         unsigned long lpar_rc;
285         unsigned long flags;
286         unsigned long slot;
287         unsigned long hpte_v, hpte_r;
288         unsigned long dummy0, dummy1;
289
290         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
291                 DBG_LOW("hpte_insert(group=%lx, va=%016lx, pa=%016lx, "
292                         "rflags=%lx, vflags=%lx, psize=%d)\n",
293                 hpte_group, va, pa, rflags, vflags, psize);
294
295         hpte_v = hpte_encode_v(va, psize) | vflags | HPTE_V_VALID;
296         hpte_r = hpte_encode_r(pa, psize) | rflags;
297
298         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
299                 DBG_LOW(" hpte_v=%016lx, hpte_r=%016lx\n", hpte_v, hpte_r);
300
301         /* Now fill in the actual HPTE */
302         /* Set CEC cookie to 0         */
303         /* Zero page = 0               */
304         /* I-cache Invalidate = 0      */
305         /* I-cache synchronize = 0     */
306         /* Exact = 0                   */
307         flags = 0;
308
309         /* Make pHyp happy */
310         if (rflags & (_PAGE_GUARDED|_PAGE_NO_CACHE))
311                 hpte_r &= ~_PAGE_COHERENT;
312
313         lpar_rc = plpar_hcall(H_ENTER, flags, hpte_group, hpte_v,
314                               hpte_r, &slot, &dummy0, &dummy1);
315         if (unlikely(lpar_rc == H_PTEG_Full)) {
316                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
317                         DBG_LOW(" full\n");
318                 return -1;
319         }
320
321         /*
322          * Since we try and ioremap PHBs we don't own, the pte insert
323          * will fail. However we must catch the failure in hash_page
324          * or we will loop forever, so return -2 in this case.
325          */
326         if (unlikely(lpar_rc != H_Success)) {
327                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
328                         DBG_LOW(" lpar err %d\n", lpar_rc);
329                 return -2;
330         }
331         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
332                 DBG_LOW(" -> slot: %d\n", slot & 7);
333
334         /* Because of iSeries, we have to pass down the secondary
335          * bucket bit here as well
336          */
337         return (slot & 7) | (!!(vflags & HPTE_V_SECONDARY) << 3);
338 }
339
340 static DEFINE_SPINLOCK(pSeries_lpar_tlbie_lock);
341
342 static long pSeries_lpar_hpte_remove(unsigned long hpte_group)
343 {
344         unsigned long slot_offset;
345         unsigned long lpar_rc;
346         int i;
347         unsigned long dummy1, dummy2;
348
349         /* pick a random slot to start at */
350         slot_offset = mftb() & 0x7;
351
352         for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
353
354                 /* don't remove a bolted entry */
355                 lpar_rc = plpar_pte_remove(H_ANDCOND, hpte_group + slot_offset,
356                                            (0x1UL << 4), &dummy1, &dummy2);
357                 if (lpar_rc == H_Success)
358                         return i;
359                 BUG_ON(lpar_rc != H_Not_Found);
360
361                 slot_offset++;
362                 slot_offset &= 0x7;
363         }
364
365         return -1;
366 }
367
368 static void pSeries_lpar_hptab_clear(void)
369 {
370         unsigned long size_bytes = 1UL << ppc64_pft_size;
371         unsigned long hpte_count = size_bytes >> 4;
372         unsigned long dummy1, dummy2;
373         int i;
374
375         /* TODO: Use bulk call */
376         for (i = 0; i < hpte_count; i++)
377                 plpar_pte_remove(0, i, 0, &dummy1, &dummy2);
378 }
379
380 /*
381  * NOTE: for updatepp ops we are fortunate that the linux "newpp" bits and
382  * the low 3 bits of flags happen to line up.  So no transform is needed.
383  * We can probably optimize here and assume the high bits of newpp are
384  * already zero.  For now I am paranoid.
385  */
386 static long pSeries_lpar_hpte_updatepp(unsigned long slot,
387                                        unsigned long newpp,
388                                        unsigned long va,
389                                        int psize, int local)
390 {
391         unsigned long lpar_rc;
392         unsigned long flags = (newpp & 7) | H_AVPN;
393         unsigned long want_v;
394
395         want_v = hpte_encode_v(va, psize);
396
397         DBG_LOW("    update: avpnv=%016lx, hash=%016lx, f=%x, psize: %d ... ",
398                 want_v & HPTE_V_AVPN, slot, flags, psize);
399
400         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, want_v & HPTE_V_AVPN);
401
402         if (lpar_rc == H_Not_Found) {
403                 DBG_LOW("not found !\n");
404                 return -1;
405         }
406
407         DBG_LOW("ok\n");
408
409         BUG_ON(lpar_rc != H_Success);
410
411         return 0;
412 }
413
414 static unsigned long pSeries_lpar_hpte_getword0(unsigned long slot)
415 {
416         unsigned long dword0;
417         unsigned long lpar_rc;
418         unsigned long dummy_word1;
419         unsigned long flags;
420
421         /* Read 1 pte at a time                        */
422         /* Do not need RPN to logical page translation */
423         /* No cross CEC PFT access                     */
424         flags = 0;
425
426         lpar_rc = plpar_pte_read(flags, slot, &dword0, &dummy_word1);
427
428         BUG_ON(lpar_rc != H_Success);
429
430         return dword0;
431 }
432
433 static long pSeries_lpar_hpte_find(unsigned long va, int psize)
434 {
435         unsigned long hash;
436         unsigned long i, j;
437         long slot;
438         unsigned long want_v, hpte_v;
439
440         hash = hpt_hash(va, mmu_psize_defs[psize].shift);
441         want_v = hpte_encode_v(va, psize);
442
443         for (j = 0; j < 2; j++) {
444                 slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
445                 for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
446                         hpte_v = pSeries_lpar_hpte_getword0(slot);
447
448                         if (HPTE_V_COMPARE(hpte_v, want_v)
449                             && (hpte_v & HPTE_V_VALID)
450                             && (!!(hpte_v & HPTE_V_SECONDARY) == j)) {
451                                 /* HPTE matches */
452                                 if (j)
453                                         slot = -slot;
454                                 return slot;
455                         }
456                         ++slot;
457                 }
458                 hash = ~hash;
459         }
460
461         return -1;
462
463
464 static void pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp(unsigned long newpp,
465                                              unsigned long ea,
466                                              int psize)
467 {
468         unsigned long lpar_rc, slot, vsid, va, flags;
469
470         vsid = get_kernel_vsid(ea);
471         va = (vsid << 28) | (ea & 0x0fffffff);
472
473         slot = pSeries_lpar_hpte_find(va, psize);
474         BUG_ON(slot == -1);
475
476         flags = newpp & 7;
477         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, 0);
478
479         BUG_ON(lpar_rc != H_Success);
480 }
481
482 static void pSeries_lpar_hpte_invalidate(unsigned long slot, unsigned long va,
483                                          int psize, int local)
484 {
485         unsigned long want_v;
486         unsigned long lpar_rc;
487         unsigned long dummy1, dummy2;
488
489         DBG_LOW("    inval : slot=%lx, va=%016lx, psize: %d, local: %d",
490                 slot, va, psize, local);
491
492         want_v = hpte_encode_v(va, psize);
493         lpar_rc = plpar_pte_remove(H_AVPN, slot, want_v & HPTE_V_AVPN,
494                                    &dummy1, &dummy2);
495         if (lpar_rc == H_Not_Found)
496                 return;
497
498         BUG_ON(lpar_rc != H_Success);
499 }
500
501 /*
502  * Take a spinlock around flushes to avoid bouncing the hypervisor tlbie
503  * lock.
504  */
505 void pSeries_lpar_flush_hash_range(unsigned long number, int local)
506 {
507         int i;
508         unsigned long flags = 0;
509         struct ppc64_tlb_batch *batch = &__get_cpu_var(ppc64_tlb_batch);
510         int lock_tlbie = !cpu_has_feature(CPU_FTR_LOCKLESS_TLBIE);
511
512         if (lock_tlbie)
513                 spin_lock_irqsave(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
514
515         for (i = 0; i < number; i++)
516                 flush_hash_page(batch->vaddr[i], batch->pte[i],
517                                 batch->psize, local);
518
519         if (lock_tlbie)
520                 spin_unlock_irqrestore(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
521 }
522
523 void hpte_init_lpar(void)
524 {
525         ppc_md.hpte_invalidate  = pSeries_lpar_hpte_invalidate;
526         ppc_md.hpte_updatepp    = pSeries_lpar_hpte_updatepp;
527         ppc_md.hpte_updateboltedpp = pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp;
528         ppc_md.hpte_insert      = pSeries_lpar_hpte_insert;
529         ppc_md.hpte_remove      = pSeries_lpar_hpte_remove;
530         ppc_md.flush_hash_range = pSeries_lpar_flush_hash_range;
531         ppc_md.hpte_clear_all   = pSeries_lpar_hptab_clear;
532
533         htab_finish_init();
534 }