git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - 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/cputable.h>
  39 #include <asm/udbg.h>
  40 #include <asm/smp.h>
  41
  42 #include "plpar_wrappers.h"
  43 #include "pseries.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
 208         /* find the boot console from /chosen/stdout */
 209         if (!of_chosen)
 210                 return;
 211         name = of_get_property(of_chosen, "linux,stdout-path", NULL);
 212         if (name == NULL)
 213                 return;
 214         stdout_node = of_find_node_by_path(name);
 215         if (!stdout_node)
 216                 return;
 217         name = of_get_property(stdout_node, "name", NULL);
 218         if (!name) {
 219                 printk(KERN_WARNING "stdout node missing 'name' property!\n");
 220                 goto out;
 221         }
 222
 223         /* Check if it's a virtual terminal */
 224         if (strncmp(name, "vty", 3) != 0)
 225                 goto out;
 226         termno = of_get_property(stdout_node, "reg", NULL);
 227         if (termno == NULL)
 228                 goto out;
 229         vtermno = termno[0];
 230
 231         if (of_device_is_compatible(stdout_node, "hvterm1")) {
 232                 udbg_putc = udbg_putcLP;
 233                 udbg_getc = udbg_getcLP;
 234                 udbg_getc_poll = udbg_getc_pollLP;
 235                 add_preferred_console("hvc", termno[0] & 0xff, NULL);
 236         } else if (of_device_is_compatible(stdout_node, "hvterm-protocol")) {
 237                 vtermno = termno[0];
 238                 udbg_putc = udbg_hvsi_putc;
 239                 udbg_getc = udbg_hvsi_getc;
 240                 udbg_getc_poll = udbg_hvsi_getc_poll;
 241                 add_preferred_console("hvsi", termno[0] & 0xff, NULL);
 242         }
 243 out:
 244         of_node_put(stdout_node);
 245 }
 246
 247 void vpa_init(int cpu)
 248 {
 249         int hwcpu = get_hard_smp_processor_id(cpu);
 250         unsigned long addr;
 251         long ret;
 252
 253         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ALTIVEC))
 254                 lppaca[cpu].vmxregs_in_use = 1;
 255
 256         addr = __pa(&lppaca[cpu]);
 257         ret = register_vpa(hwcpu, addr);
 258
 259         if (ret) {
 260                 printk(KERN_ERR "WARNING: vpa_init: VPA registration for "
 261                                 "cpu %d (hw %d) of area %lx returns %ld\n",
 262                                 cpu, hwcpu, addr, ret);
 263                 return;
 264         }
 265         /*
 266          * PAPR says this feature is SLB-Buffer but firmware never
 267          * reports that.  All SPLPAR support SLB shadow buffer.
 268          */
 269         addr = __pa(&slb_shadow[cpu]);
 270         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_SPLPAR)) {
 271                 ret = register_slb_shadow(hwcpu, addr);
 272                 if (ret)
 273                         printk(KERN_ERR
 274                                "WARNING: vpa_init: SLB shadow buffer "
 275                                "registration for cpu %d (hw %d) of area %lx "
 276                                "returns %ld\n", cpu, hwcpu, addr, ret);
 277         }
 278 }
 279
 280 static long pSeries_lpar_hpte_insert(unsigned long hpte_group,
 281                               unsigned long va, unsigned long pa,
 282                               unsigned long rflags, unsigned long vflags,
 283                               int psize, int ssize)
 284 {
 285         unsigned long lpar_rc;
 286         unsigned long flags;
 287         unsigned long slot;
 288         unsigned long hpte_v, hpte_r;
 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, ssize) | 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_pte_enter(flags, hpte_group, hpte_v, hpte_r, &slot);
 314         if (unlikely(lpar_rc == H_PTEG_FULL)) {
 315                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
 316                         DBG_LOW(" full\n");
 317                 return -1;
 318         }
 319
 320         /*
 321          * Since we try and ioremap PHBs we don't own, the pte insert
 322          * will fail. However we must catch the failure in hash_page
 323          * or we will loop forever, so return -2 in this case.
 324          */
 325         if (unlikely(lpar_rc != H_SUCCESS)) {
 326                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
 327                         DBG_LOW(" lpar err %d\n", lpar_rc);
 328                 return -2;
 329         }
 330         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
 331                 DBG_LOW(" -> slot: %d\n", slot & 7);
 332
 333         /* Because of iSeries, we have to pass down the secondary
 334          * bucket bit here as well
 335          */
 336         return (slot & 7) | (!!(vflags & HPTE_V_SECONDARY) << 3);
 337 }
 338
 339 static DEFINE_SPINLOCK(pSeries_lpar_tlbie_lock);
 340
 341 static long pSeries_lpar_hpte_remove(unsigned long hpte_group)
 342 {
 343         unsigned long slot_offset;
 344         unsigned long lpar_rc;
 345         int i;
 346         unsigned long dummy1, dummy2;
 347
 348         /* pick a random slot to start at */
 349         slot_offset = mftb() & 0x7;
 350
 351         for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
 352
 353                 /* don't remove a bolted entry */
 354                 lpar_rc = plpar_pte_remove(H_ANDCOND, hpte_group + slot_offset,
 355                                            (0x1UL << 4), &dummy1, &dummy2);
 356                 if (lpar_rc == H_SUCCESS)
 357                         return i;
 358                 BUG_ON(lpar_rc != H_NOT_FOUND);
 359
 360                 slot_offset++;
 361                 slot_offset &= 0x7;
 362         }
 363
 364         return -1;
 365 }
 366
 367 static void pSeries_lpar_hptab_clear(void)
 368 {
 369         unsigned long size_bytes = 1UL << ppc64_pft_size;
 370         unsigned long hpte_count = size_bytes >> 4;
 371         unsigned long dummy1, dummy2, dword0;
 372         long lpar_rc;
 373         int i;
 374
 375         /* TODO: Use bulk call */
 376         for (i = 0; i < hpte_count; i++) {
 377                 /* dont remove HPTEs with VRMA mappings */
 378                 lpar_rc = plpar_pte_remove_raw(H_ANDCOND, i, HPTE_V_1TB_SEG,
 379                                                 &dummy1, &dummy2);
 380                 if (lpar_rc == H_NOT_FOUND) {
 381                         lpar_rc = plpar_pte_read_raw(0, i, &dword0, &dummy1);
 382                         if (!lpar_rc && ((dword0 & HPTE_V_VRMA_MASK)
 383                                 != HPTE_V_VRMA_MASK))
 384                                 /* Can be hpte for 1TB Seg. So remove it */
 385                                 plpar_pte_remove_raw(0, i, 0, &dummy1, &dummy2);
 386                 }
 387         }
 388 }
 389
 390 /*
 391  * This computes the AVPN and B fields of the first dword of a HPTE,
 392  * for use when we want to match an existing PTE.  The bottom 7 bits
 393  * of the returned value are zero.
 394  */
 395 static inline unsigned long hpte_encode_avpn(unsigned long va, int psize,
 396                                              int ssize)
 397 {
 398         unsigned long v;
 399
 400         v = (va >> 23) & ~(mmu_psize_defs[psize].avpnm);
 401         v <<= HPTE_V_AVPN_SHIFT;
 402         v |= ((unsigned long) ssize) << HPTE_V_SSIZE_SHIFT;
 403         return v;
 404 }
 405
 406 /*
 407  * NOTE: for updatepp ops we are fortunate that the linux "newpp" bits and
 408  * the low 3 bits of flags happen to line up.  So no transform is needed.
 409  * We can probably optimize here and assume the high bits of newpp are
 410  * already zero.  For now I am paranoid.
 411  */
 412 static long pSeries_lpar_hpte_updatepp(unsigned long slot,
 413                                        unsigned long newpp,
 414                                        unsigned long va,
 415                                        int psize, int ssize, int local)
 416 {
 417         unsigned long lpar_rc;
 418         unsigned long flags = (newpp & 7) | H_AVPN;
 419         unsigned long want_v;
 420
 421         want_v = hpte_encode_avpn(va, psize, ssize);
 422
 423         DBG_LOW("    update: avpnv=%016lx, hash=%016lx, f=%x, psize: %d ... ",
 424                 want_v, slot, flags, psize);
 425
 426         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, want_v);
 427
 428         if (lpar_rc == H_NOT_FOUND) {
 429                 DBG_LOW("not found !\n");
 430                 return -1;
 431         }
 432
 433         DBG_LOW("ok\n");
 434
 435         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
 436
 437         return 0;
 438 }
 439
 440 static unsigned long pSeries_lpar_hpte_getword0(unsigned long slot)
 441 {
 442         unsigned long dword0;
 443         unsigned long lpar_rc;
 444         unsigned long dummy_word1;
 445         unsigned long flags;
 446
 447         /* Read 1 pte at a time                        */
 448         /* Do not need RPN to logical page translation */
 449         /* No cross CEC PFT access                     */
 450         flags = 0;
 451
 452         lpar_rc = plpar_pte_read(flags, slot, &dword0, &dummy_word1);
 453
 454         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
 455
 456         return dword0;
 457 }
 458
 459 static long pSeries_lpar_hpte_find(unsigned long va, int psize, int ssize)
 460 {
 461         unsigned long hash;
 462         unsigned long i;
 463         long slot;
 464         unsigned long want_v, hpte_v;
 465
 466         hash = hpt_hash(va, mmu_psize_defs[psize].shift, ssize);
 467         want_v = hpte_encode_avpn(va, psize, ssize);
 468
 469         /* Bolted entries are always in the primary group */
 470         slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
 471         for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
 472                 hpte_v = pSeries_lpar_hpte_getword0(slot);
 473
 474                 if (HPTE_V_COMPARE(hpte_v, want_v) && (hpte_v & HPTE_V_VALID))
 475                         /* HPTE matches */
 476                         return slot;
 477                 ++slot;
 478         }
 479
 480         return -1;
 481 }
 482
 483 static void pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp(unsigned long newpp,
 484                                              unsigned long ea,
 485                                              int psize, int ssize)
 486 {
 487         unsigned long lpar_rc, slot, vsid, va, flags;
 488
 489         vsid = get_kernel_vsid(ea, ssize);
 490         va = hpt_va(ea, vsid, ssize);
 491
 492         slot = pSeries_lpar_hpte_find(va, psize, ssize);
 493         BUG_ON(slot == -1);
 494
 495         flags = newpp & 7;
 496         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, 0);
 497
 498         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
 499 }
 500
 501 static void pSeries_lpar_hpte_invalidate(unsigned long slot, unsigned long va,
 502                                          int psize, int ssize, int local)
 503 {
 504         unsigned long want_v;
 505         unsigned long lpar_rc;
 506         unsigned long dummy1, dummy2;
 507
 508         DBG_LOW("    inval : slot=%lx, va=%016lx, psize: %d, local: %d",
 509                 slot, va, psize, local);
 510
 511         want_v = hpte_encode_avpn(va, psize, ssize);
 512         lpar_rc = plpar_pte_remove(H_AVPN, slot, want_v, &dummy1, &dummy2);
 513         if (lpar_rc == H_NOT_FOUND)
 514                 return;
 515
 516         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
 517 }
 518
 519 static void pSeries_lpar_hpte_removebolted(unsigned long ea,
 520                                            int psize, int ssize)
 521 {
 522         unsigned long slot, vsid, va;
 523
 524         vsid = get_kernel_vsid(ea, ssize);
 525         va = hpt_va(ea, vsid, ssize);
 526
 527         slot = pSeries_lpar_hpte_find(va, psize, ssize);
 528         BUG_ON(slot == -1);
 529
 530         pSeries_lpar_hpte_invalidate(slot, va, psize, ssize, 0);
 531 }
 532
 533 /* Flag bits for H_BULK_REMOVE */
 534 #define HBR_REQUEST     0x4000000000000000UL
 535 #define HBR_RESPONSE    0x8000000000000000UL
 536 #define HBR_END         0xc000000000000000UL
 537 #define HBR_AVPN        0x0200000000000000UL
 538 #define HBR_ANDCOND     0x0100000000000000UL
 539
 540 /*
 541  * Take a spinlock around flushes to avoid bouncing the hypervisor tlbie
 542  * lock.
 543  */
 544 static void pSeries_lpar_flush_hash_range(unsigned long number, int local)
 545 {
 546         unsigned long i, pix, rc;
 547         unsigned long flags = 0;
 548         struct ppc64_tlb_batch *batch = &__get_cpu_var(ppc64_tlb_batch);
 549         int lock_tlbie = !cpu_has_feature(CPU_FTR_LOCKLESS_TLBIE);
 550         unsigned long param[9];
 551         unsigned long va;
 552         unsigned long hash, index, shift, hidx, slot;
 553         real_pte_t pte;
 554         int psize, ssize;
 555
 556         if (lock_tlbie)
 557                 spin_lock_irqsave(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
 558
 559         psize = batch->psize;
 560         ssize = batch->ssize;
 561         pix = 0;
 562         for (i = 0; i < number; i++) {
 563                 va = batch->vaddr[i];
 564                 pte = batch->pte[i];
 565                 pte_iterate_hashed_subpages(pte, psize, va, index, shift) {
 566                         hash = hpt_hash(va, shift, ssize);
 567                         hidx = __rpte_to_hidx(pte, index);
 568                         if (hidx & _PTEIDX_SECONDARY)
 569                                 hash = ~hash;
 570                         slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
 571                         slot += hidx & _PTEIDX_GROUP_IX;
 572                         if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_BULK_REMOVE)) {
 573                                 pSeries_lpar_hpte_invalidate(slot, va, psize,
 574                                                              ssize, local);
 575                         } else {
 576                                 param[pix] = HBR_REQUEST | HBR_AVPN | slot;
 577                                 param[pix+1] = hpte_encode_avpn(va, psize,
 578                                                                 ssize);
 579                                 pix += 2;
 580                                 if (pix == 8) {
 581                                         rc = plpar_hcall9(H_BULK_REMOVE, param,
 582                                                 param[0], param[1], param[2],
 583                                                 param[3], param[4], param[5],
 584                                                 param[6], param[7]);
 585                                         BUG_ON(rc != H_SUCCESS);
 586                                         pix = 0;
 587                                 }
 588                         }
 589                 } pte_iterate_hashed_end();
 590         }
 591         if (pix) {
 592                 param[pix] = HBR_END;
 593                 rc = plpar_hcall9(H_BULK_REMOVE, param, param[0], param[1],
 594                                   param[2], param[3], param[4], param[5],
 595                                   param[6], param[7]);
 596                 BUG_ON(rc != H_SUCCESS);
 597         }
 598
 599         if (lock_tlbie)
 600                 spin_unlock_irqrestore(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
 601 }
 602
 603 void __init hpte_init_lpar(void)
 604 {
 605         ppc_md.hpte_invalidate  = pSeries_lpar_hpte_invalidate;
 606         ppc_md.hpte_updatepp    = pSeries_lpar_hpte_updatepp;
 607         ppc_md.hpte_updateboltedpp = pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp;
 608         ppc_md.hpte_insert      = pSeries_lpar_hpte_insert;
 609         ppc_md.hpte_remove      = pSeries_lpar_hpte_remove;
 610         ppc_md.hpte_removebolted = pSeries_lpar_hpte_removebolted;
 611         ppc_md.flush_hash_range = pSeries_lpar_flush_hash_range;
 612         ppc_md.hpte_clear_all   = pSeries_lpar_hptab_clear;
 613 }