Pull dock-bay into release branch
[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/kernel.h>
25 #include <linux/dma-mapping.h>
26 #include <linux/console.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 hvCall.S */
52 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall);
53 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall9);
54 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall_norets);
55
56 extern void pSeries_find_serial_port(void);
57
58
59 int vtermno;    /* virtual terminal# for udbg  */
60
61 #define __ALIGNED__ __attribute__((__aligned__(sizeof(long))))
62 static void udbg_hvsi_putc(char c)
63 {
64         /* packet's seqno isn't used anyways */
65         uint8_t packet[] __ALIGNED__ = { 0xff, 5, 0, 0, c };
66         int rc;
67
68         if (c == '\n')
69                 udbg_hvsi_putc('\r');
70
71         do {
72                 rc = plpar_put_term_char(vtermno, sizeof(packet), packet);
73         } while (rc == H_BUSY);
74 }
75
76 static long hvsi_udbg_buf_len;
77 static uint8_t hvsi_udbg_buf[256];
78
79 static int udbg_hvsi_getc_poll(void)
80 {
81         unsigned char ch;
82         int rc, i;
83
84         if (hvsi_udbg_buf_len == 0) {
85                 rc = plpar_get_term_char(vtermno, &hvsi_udbg_buf_len, hvsi_udbg_buf);
86                 if (rc != H_SUCCESS || hvsi_udbg_buf[0] != 0xff) {
87                         /* bad read or non-data packet */
88                         hvsi_udbg_buf_len = 0;
89                 } else {
90                         /* remove the packet header */
91                         for (i = 4; i < hvsi_udbg_buf_len; i++)
92                                 hvsi_udbg_buf[i-4] = hvsi_udbg_buf[i];
93                         hvsi_udbg_buf_len -= 4;
94                 }
95         }
96
97         if (hvsi_udbg_buf_len <= 0 || hvsi_udbg_buf_len > 256) {
98                 /* no data ready */
99                 hvsi_udbg_buf_len = 0;
100                 return -1;
101         }
102
103         ch = hvsi_udbg_buf[0];
104         /* shift remaining data down */
105         for (i = 1; i < hvsi_udbg_buf_len; i++) {
106                 hvsi_udbg_buf[i-1] = hvsi_udbg_buf[i];
107         }
108         hvsi_udbg_buf_len--;
109
110         return ch;
111 }
112
113 static int udbg_hvsi_getc(void)
114 {
115         int ch;
116         for (;;) {
117                 ch = udbg_hvsi_getc_poll();
118                 if (ch == -1) {
119                         /* This shouldn't be needed...but... */
120                         volatile unsigned long delay;
121                         for (delay=0; delay < 2000000; delay++)
122                                 ;
123                 } else {
124                         return ch;
125                 }
126         }
127 }
128
129 static void udbg_putcLP(char c)
130 {
131         char buf[16];
132         unsigned long rc;
133
134         if (c == '\n')
135                 udbg_putcLP('\r');
136
137         buf[0] = c;
138         do {
139                 rc = plpar_put_term_char(vtermno, 1, buf);
140         } while(rc == H_BUSY);
141 }
142
143 /* Buffered chars getc */
144 static long inbuflen;
145 static long inbuf[2];   /* must be 2 longs */
146
147 static int udbg_getc_pollLP(void)
148 {
149         /* The interface is tricky because it may return up to 16 chars.
150          * We save them statically for future calls to udbg_getc().
151          */
152         char ch, *buf = (char *)inbuf;
153         int i;
154         long rc;
155         if (inbuflen == 0) {
156                 /* get some more chars. */
157                 inbuflen = 0;
158                 rc = plpar_get_term_char(vtermno, &inbuflen, buf);
159                 if (rc != H_SUCCESS)
160                         inbuflen = 0;   /* otherwise inbuflen is garbage */
161         }
162         if (inbuflen <= 0 || inbuflen > 16) {
163                 /* Catch error case as well as other oddities (corruption) */
164                 inbuflen = 0;
165                 return -1;
166         }
167         ch = buf[0];
168         for (i = 1; i < inbuflen; i++)  /* shuffle them down. */
169                 buf[i-1] = buf[i];
170         inbuflen--;
171         return ch;
172 }
173
174 static int udbg_getcLP(void)
175 {
176         int ch;
177         for (;;) {
178                 ch = udbg_getc_pollLP();
179                 if (ch == -1) {
180                         /* This shouldn't be needed...but... */
181                         volatile unsigned long delay;
182                         for (delay=0; delay < 2000000; delay++)
183                                 ;
184                 } else {
185                         return ch;
186                 }
187         }
188 }
189
190 /* call this from early_init() for a working debug console on
191  * vterm capable LPAR machines
192  */
193 void __init udbg_init_debug_lpar(void)
194 {
195         vtermno = 0;
196         udbg_putc = udbg_putcLP;
197         udbg_getc = udbg_getcLP;
198         udbg_getc_poll = udbg_getc_pollLP;
199 }
200
201 /* returns 0 if couldn't find or use /chosen/stdout as console */
202 void __init find_udbg_vterm(void)
203 {
204         struct device_node *stdout_node;
205         const u32 *termno;
206         const char *name;
207         int add_console;
208
209         /* find the boot console from /chosen/stdout */
210         if (!of_chosen)
211                 return;
212         name = of_get_property(of_chosen, "linux,stdout-path", NULL);
213         if (name == NULL)
214                 return;
215         stdout_node = of_find_node_by_path(name);
216         if (!stdout_node)
217                 return;
218         name = of_get_property(stdout_node, "name", NULL);
219         if (!name) {
220                 printk(KERN_WARNING "stdout node missing 'name' property!\n");
221                 goto out;
222         }
223         /* The user has requested a console so this is already set up. */
224         add_console = !strstr(cmd_line, "console=");
225
226         /* Check if it's a virtual terminal */
227         if (strncmp(name, "vty", 3) != 0)
228                 goto out;
229         termno = of_get_property(stdout_node, "reg", NULL);
230         if (termno == NULL)
231                 goto out;
232         vtermno = termno[0];
233
234         if (of_device_is_compatible(stdout_node, "hvterm1")) {
235                 udbg_putc = udbg_putcLP;
236                 udbg_getc = udbg_getcLP;
237                 udbg_getc_poll = udbg_getc_pollLP;
238                 if (add_console)
239                         add_preferred_console("hvc", termno[0] & 0xff, NULL);
240         } else if (of_device_is_compatible(stdout_node, "hvterm-protocol")) {
241                 vtermno = termno[0];
242                 udbg_putc = udbg_hvsi_putc;
243                 udbg_getc = udbg_hvsi_getc;
244                 udbg_getc_poll = udbg_hvsi_getc_poll;
245                 if (add_console)
246                         add_preferred_console("hvsi", termno[0] & 0xff, NULL);
247         }
248 out:
249         of_node_put(stdout_node);
250 }
251
252 void vpa_init(int cpu)
253 {
254         int hwcpu = get_hard_smp_processor_id(cpu);
255         unsigned long addr;
256         long ret;
257
258         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ALTIVEC))
259                 lppaca[cpu].vmxregs_in_use = 1;
260
261         addr = __pa(&lppaca[cpu]);
262         ret = register_vpa(hwcpu, addr);
263
264         if (ret) {
265                 printk(KERN_ERR "WARNING: vpa_init: VPA registration for "
266                                 "cpu %d (hw %d) of area %lx returns %ld\n",
267                                 cpu, hwcpu, addr, ret);
268                 return;
269         }
270         /*
271          * PAPR says this feature is SLB-Buffer but firmware never
272          * reports that.  All SPLPAR support SLB shadow buffer.
273          */
274         addr = __pa(&slb_shadow[cpu]);
275         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_SPLPAR)) {
276                 ret = register_slb_shadow(hwcpu, addr);
277                 if (ret)
278                         printk(KERN_ERR
279                                "WARNING: vpa_init: SLB shadow buffer "
280                                "registration for cpu %d (hw %d) of area %lx "
281                                "returns %ld\n", cpu, hwcpu, addr, ret);
282         }
283 }
284
285 static long pSeries_lpar_hpte_insert(unsigned long hpte_group,
286                               unsigned long va, unsigned long pa,
287                               unsigned long rflags, unsigned long vflags,
288                               int psize)
289 {
290         unsigned long lpar_rc;
291         unsigned long flags;
292         unsigned long slot;
293         unsigned long hpte_v, hpte_r;
294
295         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
296                 DBG_LOW("hpte_insert(group=%lx, va=%016lx, pa=%016lx, "
297                         "rflags=%lx, vflags=%lx, psize=%d)\n",
298                 hpte_group, va, pa, rflags, vflags, psize);
299
300         hpte_v = hpte_encode_v(va, psize) | vflags | HPTE_V_VALID;
301         hpte_r = hpte_encode_r(pa, psize) | rflags;
302
303         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
304                 DBG_LOW(" hpte_v=%016lx, hpte_r=%016lx\n", hpte_v, hpte_r);
305
306         /* Now fill in the actual HPTE */
307         /* Set CEC cookie to 0         */
308         /* Zero page = 0               */
309         /* I-cache Invalidate = 0      */
310         /* I-cache synchronize = 0     */
311         /* Exact = 0                   */
312         flags = 0;
313
314         /* Make pHyp happy */
315         if (rflags & (_PAGE_GUARDED|_PAGE_NO_CACHE))
316                 hpte_r &= ~_PAGE_COHERENT;
317
318         lpar_rc = plpar_pte_enter(flags, hpte_group, hpte_v, hpte_r, &slot);
319         if (unlikely(lpar_rc == H_PTEG_FULL)) {
320                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
321                         DBG_LOW(" full\n");
322                 return -1;
323         }
324
325         /*
326          * Since we try and ioremap PHBs we don't own, the pte insert
327          * will fail. However we must catch the failure in hash_page
328          * or we will loop forever, so return -2 in this case.
329          */
330         if (unlikely(lpar_rc != H_SUCCESS)) {
331                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
332                         DBG_LOW(" lpar err %d\n", lpar_rc);
333                 return -2;
334         }
335         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
336                 DBG_LOW(" -> slot: %d\n", slot & 7);
337
338         /* Because of iSeries, we have to pass down the secondary
339          * bucket bit here as well
340          */
341         return (slot & 7) | (!!(vflags & HPTE_V_SECONDARY) << 3);
342 }
343
344 static DEFINE_SPINLOCK(pSeries_lpar_tlbie_lock);
345
346 static long pSeries_lpar_hpte_remove(unsigned long hpte_group)
347 {
348         unsigned long slot_offset;
349         unsigned long lpar_rc;
350         int i;
351         unsigned long dummy1, dummy2;
352
353         /* pick a random slot to start at */
354         slot_offset = mftb() & 0x7;
355
356         for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
357
358                 /* don't remove a bolted entry */
359                 lpar_rc = plpar_pte_remove(H_ANDCOND, hpte_group + slot_offset,
360                                            (0x1UL << 4), &dummy1, &dummy2);
361                 if (lpar_rc == H_SUCCESS)
362                         return i;
363                 BUG_ON(lpar_rc != H_NOT_FOUND);
364
365                 slot_offset++;
366                 slot_offset &= 0x7;
367         }
368
369         return -1;
370 }
371
372 static void pSeries_lpar_hptab_clear(void)
373 {
374         unsigned long size_bytes = 1UL << ppc64_pft_size;
375         unsigned long hpte_count = size_bytes >> 4;
376         unsigned long dummy1, dummy2, dword0;
377         long lpar_rc;
378         int i;
379
380         /* TODO: Use bulk call */
381         for (i = 0; i < hpte_count; i++) {
382                 /* dont remove HPTEs with VRMA mappings */
383                 lpar_rc = plpar_pte_remove_raw(H_ANDCOND, i, HPTE_V_1TB_SEG,
384                                                 &dummy1, &dummy2);
385                 if (lpar_rc == H_NOT_FOUND) {
386                         lpar_rc = plpar_pte_read_raw(0, i, &dword0, &dummy1);
387                         if (!lpar_rc && ((dword0 & HPTE_V_VRMA_MASK)
388                                 != HPTE_V_VRMA_MASK))
389                                 /* Can be hpte for 1TB Seg. So remove it */
390                                 plpar_pte_remove_raw(0, i, 0, &dummy1, &dummy2);
391                 }
392         }
393 }
394
395 /*
396  * NOTE: for updatepp ops we are fortunate that the linux "newpp" bits and
397  * the low 3 bits of flags happen to line up.  So no transform is needed.
398  * We can probably optimize here and assume the high bits of newpp are
399  * already zero.  For now I am paranoid.
400  */
401 static long pSeries_lpar_hpte_updatepp(unsigned long slot,
402                                        unsigned long newpp,
403                                        unsigned long va,
404                                        int psize, int local)
405 {
406         unsigned long lpar_rc;
407         unsigned long flags = (newpp & 7) | H_AVPN;
408         unsigned long want_v;
409
410         want_v = hpte_encode_v(va, psize);
411
412         DBG_LOW("    update: avpnv=%016lx, hash=%016lx, f=%x, psize: %d ... ",
413                 want_v & HPTE_V_AVPN, slot, flags, psize);
414
415         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, want_v & HPTE_V_AVPN);
416
417         if (lpar_rc == H_NOT_FOUND) {
418                 DBG_LOW("not found !\n");
419                 return -1;
420         }
421
422         DBG_LOW("ok\n");
423
424         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
425
426         return 0;
427 }
428
429 static unsigned long pSeries_lpar_hpte_getword0(unsigned long slot)
430 {
431         unsigned long dword0;
432         unsigned long lpar_rc;
433         unsigned long dummy_word1;
434         unsigned long flags;
435
436         /* Read 1 pte at a time                        */
437         /* Do not need RPN to logical page translation */
438         /* No cross CEC PFT access                     */
439         flags = 0;
440
441         lpar_rc = plpar_pte_read(flags, slot, &dword0, &dummy_word1);
442
443         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
444
445         return dword0;
446 }
447
448 static long pSeries_lpar_hpte_find(unsigned long va, int psize)
449 {
450         unsigned long hash;
451         unsigned long i, j;
452         long slot;
453         unsigned long want_v, hpte_v;
454
455         hash = hpt_hash(va, mmu_psize_defs[psize].shift);
456         want_v = hpte_encode_v(va, psize);
457
458         for (j = 0; j < 2; j++) {
459                 slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
460                 for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
461                         hpte_v = pSeries_lpar_hpte_getword0(slot);
462
463                         if (HPTE_V_COMPARE(hpte_v, want_v)
464                             && (hpte_v & HPTE_V_VALID)
465                             && (!!(hpte_v & HPTE_V_SECONDARY) == j)) {
466                                 /* HPTE matches */
467                                 if (j)
468                                         slot = -slot;
469                                 return slot;
470                         }
471                         ++slot;
472                 }
473                 hash = ~hash;
474         }
475
476         return -1;
477
478
479 static void pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp(unsigned long newpp,
480                                              unsigned long ea,
481                                              int psize)
482 {
483         unsigned long lpar_rc, slot, vsid, va, flags;
484
485         vsid = get_kernel_vsid(ea);
486         va = (vsid << 28) | (ea & 0x0fffffff);
487
488         slot = pSeries_lpar_hpte_find(va, psize);
489         BUG_ON(slot == -1);
490
491         flags = newpp & 7;
492         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, 0);
493
494         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
495 }
496
497 static void pSeries_lpar_hpte_invalidate(unsigned long slot, unsigned long va,
498                                          int psize, int local)
499 {
500         unsigned long want_v;
501         unsigned long lpar_rc;
502         unsigned long dummy1, dummy2;
503
504         DBG_LOW("    inval : slot=%lx, va=%016lx, psize: %d, local: %d",
505                 slot, va, psize, local);
506
507         want_v = hpte_encode_v(va, psize);
508         lpar_rc = plpar_pte_remove(H_AVPN, slot, want_v & HPTE_V_AVPN,
509                                    &dummy1, &dummy2);
510         if (lpar_rc == H_NOT_FOUND)
511                 return;
512
513         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
514 }
515
516 /* Flag bits for H_BULK_REMOVE */
517 #define HBR_REQUEST     0x4000000000000000UL
518 #define HBR_RESPONSE    0x8000000000000000UL
519 #define HBR_END         0xc000000000000000UL
520 #define HBR_AVPN        0x0200000000000000UL
521 #define HBR_ANDCOND     0x0100000000000000UL
522
523 /*
524  * Take a spinlock around flushes to avoid bouncing the hypervisor tlbie
525  * lock.
526  */
527 static void pSeries_lpar_flush_hash_range(unsigned long number, int local)
528 {
529         unsigned long i, pix, rc;
530         unsigned long flags = 0;
531         struct ppc64_tlb_batch *batch = &__get_cpu_var(ppc64_tlb_batch);
532         int lock_tlbie = !cpu_has_feature(CPU_FTR_LOCKLESS_TLBIE);
533         unsigned long param[9];
534         unsigned long va;
535         unsigned long hash, index, shift, hidx, slot;
536         real_pte_t pte;
537         int psize;
538
539         if (lock_tlbie)
540                 spin_lock_irqsave(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
541
542         psize = batch->psize;
543         pix = 0;
544         for (i = 0; i < number; i++) {
545                 va = batch->vaddr[i];
546                 pte = batch->pte[i];
547                 pte_iterate_hashed_subpages(pte, psize, va, index, shift) {
548                         hash = hpt_hash(va, shift);
549                         hidx = __rpte_to_hidx(pte, index);
550                         if (hidx & _PTEIDX_SECONDARY)
551                                 hash = ~hash;
552                         slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
553                         slot += hidx & _PTEIDX_GROUP_IX;
554                         if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_BULK_REMOVE)) {
555                                 pSeries_lpar_hpte_invalidate(slot, va, psize,
556                                                              local);
557                         } else {
558                                 param[pix] = HBR_REQUEST | HBR_AVPN | slot;
559                                 param[pix+1] = hpte_encode_v(va, psize) &
560                                         HPTE_V_AVPN;
561                                 pix += 2;
562                                 if (pix == 8) {
563                                         rc = plpar_hcall9(H_BULK_REMOVE, param,
564                                                 param[0], param[1], param[2],
565                                                 param[3], param[4], param[5],
566                                                 param[6], param[7]);
567                                         BUG_ON(rc != H_SUCCESS);
568                                         pix = 0;
569                                 }
570                         }
571                 } pte_iterate_hashed_end();
572         }
573         if (pix) {
574                 param[pix] = HBR_END;
575                 rc = plpar_hcall9(H_BULK_REMOVE, param, param[0], param[1],
576                                   param[2], param[3], param[4], param[5],
577                                   param[6], param[7]);
578                 BUG_ON(rc != H_SUCCESS);
579         }
580
581         if (lock_tlbie)
582                 spin_unlock_irqrestore(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
583 }
584
585 void __init hpte_init_lpar(void)
586 {
587         ppc_md.hpte_invalidate  = pSeries_lpar_hpte_invalidate;
588         ppc_md.hpte_updatepp    = pSeries_lpar_hpte_updatepp;
589         ppc_md.hpte_updateboltedpp = pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp;
590         ppc_md.hpte_insert      = pSeries_lpar_hpte_insert;
591         ppc_md.hpte_remove      = pSeries_lpar_hpte_remove;
592         ppc_md.flush_hash_range = pSeries_lpar_flush_hash_range;
593         ppc_md.hpte_clear_all   = pSeries_lpar_hptab_clear;
594 }