Merge branch 'master' into next
[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, int irq)
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                 switch(irq) {
28                 case 0 :
29                         ctx->csa.class_0_pending = spu->class_0_pending;
30                         ctx->csa.class_0_dar = spu->class_0_dar;
31                         break;
32                 case 1 :
33                         ctx->csa.class_1_dsisr = spu->class_1_dsisr;
34                         ctx->csa.class_1_dar = spu->class_1_dar;
35                         break;
36                 case 2 :
37                         break;
38                 }
39
40                 /* ensure that the exception status has hit memory before a
41                  * thread waiting on the context's stop queue is woken */
42                 smp_wmb();
43
44                 wake_up_all(&ctx->stop_wq);
45         }
46 }
47
48 int spu_stopped(struct spu_context *ctx, u32 *stat)
49 {
50         u64 dsisr;
51         u32 stopped;
52
53         stopped = SPU_STATUS_INVALID_INSTR | SPU_STATUS_SINGLE_STEP |
54                 SPU_STATUS_STOPPED_BY_HALT | SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP;
55
56 top:
57         *stat = ctx->ops->status_read(ctx);
58         if (*stat & stopped) {
59                 /*
60                  * If the spu hasn't finished stopping, we need to
61                  * re-read the register to get the stopped value.
62                  */
63                 if (*stat & SPU_STATUS_RUNNING)
64                         goto top;
65                 return 1;
66         }
67
68         if (test_bit(SPU_SCHED_NOTIFY_ACTIVE, &ctx->sched_flags))
69                 return 1;
70
71         dsisr = ctx->csa.class_1_dsisr;
72         if (dsisr & (MFC_DSISR_PTE_NOT_FOUND | MFC_DSISR_ACCESS_DENIED))
73                 return 1;
74
75         if (ctx->csa.class_0_pending)
76                 return 1;
77
78         return 0;
79 }
80
81 static int spu_setup_isolated(struct spu_context *ctx)
82 {
83         int ret;
84         u64 __iomem *mfc_cntl;
85         u64 sr1;
86         u32 status;
87         unsigned long timeout;
88         const u32 status_loading = SPU_STATUS_RUNNING
89                 | SPU_STATUS_ISOLATED_STATE | SPU_STATUS_ISOLATED_LOAD_STATUS;
90
91         ret = -ENODEV;
92         if (!isolated_loader)
93                 goto out;
94
95         /*
96          * We need to exclude userspace access to the context.
97          *
98          * To protect against memory access we invalidate all ptes
99          * and make sure the pagefault handlers block on the mutex.
100          */
101         spu_unmap_mappings(ctx);
102
103         mfc_cntl = &ctx->spu->priv2->mfc_control_RW;
104
105         /* purge the MFC DMA queue to ensure no spurious accesses before we
106          * enter kernel mode */
107         timeout = jiffies + HZ;
108         out_be64(mfc_cntl, MFC_CNTL_PURGE_DMA_REQUEST);
109         while ((in_be64(mfc_cntl) & MFC_CNTL_PURGE_DMA_STATUS_MASK)
110                         != MFC_CNTL_PURGE_DMA_COMPLETE) {
111                 if (time_after(jiffies, timeout)) {
112                         printk(KERN_ERR "%s: timeout flushing MFC DMA queue\n",
113                                         __func__);
114                         ret = -EIO;
115                         goto out;
116                 }
117                 cond_resched();
118         }
119
120         /* put the SPE in kernel mode to allow access to the loader */
121         sr1 = spu_mfc_sr1_get(ctx->spu);
122         sr1 &= ~MFC_STATE1_PROBLEM_STATE_MASK;
123         spu_mfc_sr1_set(ctx->spu, sr1);
124
125         /* start the loader */
126         ctx->ops->signal1_write(ctx, (unsigned long)isolated_loader >> 32);
127         ctx->ops->signal2_write(ctx,
128                         (unsigned long)isolated_loader & 0xffffffff);
129
130         ctx->ops->runcntl_write(ctx,
131                         SPU_RUNCNTL_RUNNABLE | SPU_RUNCNTL_ISOLATE);
132
133         ret = 0;
134         timeout = jiffies + HZ;
135         while (((status = ctx->ops->status_read(ctx)) & status_loading) ==
136                                 status_loading) {
137                 if (time_after(jiffies, timeout)) {
138                         printk(KERN_ERR "%s: timeout waiting for loader\n",
139                                         __func__);
140                         ret = -EIO;
141                         goto out_drop_priv;
142                 }
143                 cond_resched();
144         }
145
146         if (!(status & SPU_STATUS_RUNNING)) {
147                 /* If isolated LOAD has failed: run SPU, we will get a stop-and
148                  * signal later. */
149                 pr_debug("%s: isolated LOAD failed\n", __func__);
150                 ctx->ops->runcntl_write(ctx, SPU_RUNCNTL_RUNNABLE);
151                 ret = -EACCES;
152                 goto out_drop_priv;
153         }
154
155         if (!(status & SPU_STATUS_ISOLATED_STATE)) {
156                 /* This isn't allowed by the CBEA, but check anyway */
157                 pr_debug("%s: SPU fell out of isolated mode?\n", __func__);
158                 ctx->ops->runcntl_write(ctx, SPU_RUNCNTL_STOP);
159                 ret = -EINVAL;
160                 goto out_drop_priv;
161         }
162
163 out_drop_priv:
164         /* Finished accessing the loader. Drop kernel mode */
165         sr1 |= MFC_STATE1_PROBLEM_STATE_MASK;
166         spu_mfc_sr1_set(ctx->spu, sr1);
167
168 out:
169         return ret;
170 }
171
172 static int spu_run_init(struct spu_context *ctx, u32 *npc)
173 {
174         unsigned long runcntl = SPU_RUNCNTL_RUNNABLE;
175         int ret;
176
177         spuctx_switch_state(ctx, SPU_UTIL_SYSTEM);
178
179         /*
180          * NOSCHED is synchronous scheduling with respect to the caller.
181          * The caller waits for the context to be loaded.
182          */
183         if (ctx->flags & SPU_CREATE_NOSCHED) {
184                 if (ctx->state == SPU_STATE_SAVED) {
185                         ret = spu_activate(ctx, 0);
186                         if (ret)
187                                 return ret;
188                 }
189         }
190
191         /*
192          * Apply special setup as required.
193          */
194         if (ctx->flags & SPU_CREATE_ISOLATE) {
195                 if (!(ctx->ops->status_read(ctx) & SPU_STATUS_ISOLATED_STATE)) {
196                         ret = spu_setup_isolated(ctx);
197                         if (ret)
198                                 return ret;
199                 }
200
201                 /*
202                  * If userspace has set the runcntrl register (eg, to
203                  * issue an isolated exit), we need to re-set it here
204                  */
205                 runcntl = ctx->ops->runcntl_read(ctx) &
206                         (SPU_RUNCNTL_RUNNABLE | SPU_RUNCNTL_ISOLATE);
207                 if (runcntl == 0)
208                         runcntl = SPU_RUNCNTL_RUNNABLE;
209         } else {
210                 unsigned long privcntl;
211
212                 if (test_thread_flag(TIF_SINGLESTEP))
213                         privcntl = SPU_PRIVCNTL_MODE_SINGLE_STEP;
214                 else
215                         privcntl = SPU_PRIVCNTL_MODE_NORMAL;
216
217                 ctx->ops->privcntl_write(ctx, privcntl);
218                 ctx->ops->npc_write(ctx, *npc);
219         }
220
221         ctx->ops->runcntl_write(ctx, runcntl);
222
223         if (ctx->flags & SPU_CREATE_NOSCHED) {
224                 spuctx_switch_state(ctx, SPU_UTIL_USER);
225         } else {
226
227                 if (ctx->state == SPU_STATE_SAVED) {
228                         ret = spu_activate(ctx, 0);
229                         if (ret)
230                                 return ret;
231                 } else {
232                         spuctx_switch_state(ctx, SPU_UTIL_USER);
233                 }
234         }
235
236         set_bit(SPU_SCHED_SPU_RUN, &ctx->sched_flags);
237         return 0;
238 }
239
240 static int spu_run_fini(struct spu_context *ctx, u32 *npc,
241                                u32 *status)
242 {
243         int ret = 0;
244
245         spu_del_from_rq(ctx);
246
247         *status = ctx->ops->status_read(ctx);
248         *npc = ctx->ops->npc_read(ctx);
249
250         spuctx_switch_state(ctx, SPU_UTIL_IDLE_LOADED);
251         clear_bit(SPU_SCHED_SPU_RUN, &ctx->sched_flags);
252         spu_switch_log_notify(NULL, ctx, SWITCH_LOG_EXIT, *status);
253         spu_release(ctx);
254
255         if (signal_pending(current))
256                 ret = -ERESTARTSYS;
257
258         return ret;
259 }
260
261 /*
262  * SPU syscall restarting is tricky because we violate the basic
263  * assumption that the signal handler is running on the interrupted
264  * thread. Here instead, the handler runs on PowerPC user space code,
265  * while the syscall was called from the SPU.
266  * This means we can only do a very rough approximation of POSIX
267  * signal semantics.
268  */
269 static int spu_handle_restartsys(struct spu_context *ctx, long *spu_ret,
270                           unsigned int *npc)
271 {
272         int ret;
273
274         switch (*spu_ret) {
275         case -ERESTARTSYS:
276         case -ERESTARTNOINTR:
277                 /*
278                  * Enter the regular syscall restarting for
279                  * sys_spu_run, then restart the SPU syscall
280                  * callback.
281                  */
282                 *npc -= 8;
283                 ret = -ERESTARTSYS;
284                 break;
285         case -ERESTARTNOHAND:
286         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
287                 /*
288                  * Restart block is too hard for now, just return -EINTR
289                  * to the SPU.
290                  * ERESTARTNOHAND comes from sys_pause, we also return
291                  * -EINTR from there.
292                  * Assume that we need to be restarted ourselves though.
293                  */
294                 *spu_ret = -EINTR;
295                 ret = -ERESTARTSYS;
296                 break;
297         default:
298                 printk(KERN_WARNING "%s: unexpected return code %ld\n",
299                         __func__, *spu_ret);
300                 ret = 0;
301         }
302         return ret;
303 }
304
305 static int spu_process_callback(struct spu_context *ctx)
306 {
307         struct spu_syscall_block s;
308         u32 ls_pointer, npc;
309         void __iomem *ls;
310         long spu_ret;
311         int ret;
312
313         /* get syscall block from local store */
314         npc = ctx->ops->npc_read(ctx) & ~3;
315         ls = (void __iomem *)ctx->ops->get_ls(ctx);
316         ls_pointer = in_be32(ls + npc);
317         if (ls_pointer > (LS_SIZE - sizeof(s)))
318                 return -EFAULT;
319         memcpy_fromio(&s, ls + ls_pointer, sizeof(s));
320
321         /* do actual syscall without pinning the spu */
322         ret = 0;
323         spu_ret = -ENOSYS;
324         npc += 4;
325
326         if (s.nr_ret < __NR_syscalls) {
327                 spu_release(ctx);
328                 /* do actual system call from here */
329                 spu_ret = spu_sys_callback(&s);
330                 if (spu_ret <= -ERESTARTSYS) {
331                         ret = spu_handle_restartsys(ctx, &spu_ret, &npc);
332                 }
333                 mutex_lock(&ctx->state_mutex);
334                 if (ret == -ERESTARTSYS)
335                         return ret;
336         }
337
338         /* need to re-get the ls, as it may have changed when we released the
339          * spu */
340         ls = (void __iomem *)ctx->ops->get_ls(ctx);
341
342         /* write result, jump over indirect pointer */
343         memcpy_toio(ls + ls_pointer, &spu_ret, sizeof(spu_ret));
344         ctx->ops->npc_write(ctx, npc);
345         ctx->ops->runcntl_write(ctx, SPU_RUNCNTL_RUNNABLE);
346         return ret;
347 }
348
349 long spufs_run_spu(struct spu_context *ctx, u32 *npc, u32 *event)
350 {
351         int ret;
352         struct spu *spu;
353         u32 status;
354
355         if (mutex_lock_interruptible(&ctx->run_mutex))
356                 return -ERESTARTSYS;
357
358         ctx->event_return = 0;
359
360         ret = spu_acquire(ctx);
361         if (ret)
362                 goto out_unlock;
363
364         spu_enable_spu(ctx);
365
366         spu_update_sched_info(ctx);
367
368         ret = spu_run_init(ctx, npc);
369         if (ret) {
370                 spu_release(ctx);
371                 goto out;
372         }
373
374         do {
375                 ret = spufs_wait(ctx->stop_wq, spu_stopped(ctx, &status));
376                 if (unlikely(ret)) {
377                         /*
378                          * This is nasty: we need the state_mutex for all the
379                          * bookkeeping even if the syscall was interrupted by
380                          * a signal. ewww.
381                          */
382                         mutex_lock(&ctx->state_mutex);
383                         break;
384                 }
385                 spu = ctx->spu;
386                 if (unlikely(test_and_clear_bit(SPU_SCHED_NOTIFY_ACTIVE,
387                                                 &ctx->sched_flags))) {
388                         if (!(status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP)) {
389                                 spu_switch_notify(spu, ctx);
390                                 continue;
391                         }
392                 }
393
394                 spuctx_switch_state(ctx, SPU_UTIL_SYSTEM);
395
396                 if ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP) &&
397                     (status >> SPU_STOP_STATUS_SHIFT == 0x2104)) {
398                         ret = spu_process_callback(ctx);
399                         if (ret)
400                                 break;
401                         status &= ~SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP;
402                 }
403                 ret = spufs_handle_class1(ctx);
404                 if (ret)
405                         break;
406
407                 ret = spufs_handle_class0(ctx);
408                 if (ret)
409                         break;
410
411                 if (signal_pending(current))
412                         ret = -ERESTARTSYS;
413         } while (!ret && !(status & (SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP |
414                                       SPU_STATUS_STOPPED_BY_HALT |
415                                        SPU_STATUS_SINGLE_STEP)));
416
417         spu_disable_spu(ctx);
418         ret = spu_run_fini(ctx, npc, &status);
419         spu_yield(ctx);
420
421         if ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP) &&
422             (((status >> SPU_STOP_STATUS_SHIFT) & 0x3f00) == 0x2100))
423                 ctx->stats.libassist++;
424
425         if ((ret == 0) ||
426             ((ret == -ERESTARTSYS) &&
427              ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_HALT) ||
428               (status & SPU_STATUS_SINGLE_STEP) ||
429               ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP) &&
430                (status >> SPU_STOP_STATUS_SHIFT != 0x2104)))))
431                 ret = status;
432
433         /* Note: we don't need to force_sig SIGTRAP on single-step
434          * since we have TIF_SINGLESTEP set, thus the kernel will do
435          * it upon return from the syscall anyawy
436          */
437         if (unlikely(status & SPU_STATUS_SINGLE_STEP))
438                 ret = -ERESTARTSYS;
439
440         else if (unlikely((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP)
441             && (status >> SPU_STOP_STATUS_SHIFT) == 0x3fff)) {
442                 force_sig(SIGTRAP, current);
443                 ret = -ERESTARTSYS;
444         }
445
446 out:
447         *event = ctx->event_return;
448 out_unlock:
449         mutex_unlock(&ctx->run_mutex);
450         return ret;
451 }