Merge branches 'master', 'omap1-upstream' and 'orion' into 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                                         __FUNCTION__);
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                                         __FUNCTION__);
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", __FUNCTION__);
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", __FUNCTION__);
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         return 0;
224 }
225
226 static int spu_run_fini(struct spu_context *ctx, u32 *npc,
227                                u32 *status)
228 {
229         int ret = 0;
230
231         spu_del_from_rq(ctx);
232
233         *status = ctx->ops->status_read(ctx);
234         *npc = ctx->ops->npc_read(ctx);
235
236         spuctx_switch_state(ctx, SPU_UTIL_IDLE_LOADED);
237         spu_release(ctx);
238
239         if (signal_pending(current))
240                 ret = -ERESTARTSYS;
241
242         return ret;
243 }
244
245 /*
246  * SPU syscall restarting is tricky because we violate the basic
247  * assumption that the signal handler is running on the interrupted
248  * thread. Here instead, the handler runs on PowerPC user space code,
249  * while the syscall was called from the SPU.
250  * This means we can only do a very rough approximation of POSIX
251  * signal semantics.
252  */
253 static int spu_handle_restartsys(struct spu_context *ctx, long *spu_ret,
254                           unsigned int *npc)
255 {
256         int ret;
257
258         switch (*spu_ret) {
259         case -ERESTARTSYS:
260         case -ERESTARTNOINTR:
261                 /*
262                  * Enter the regular syscall restarting for
263                  * sys_spu_run, then restart the SPU syscall
264                  * callback.
265                  */
266                 *npc -= 8;
267                 ret = -ERESTARTSYS;
268                 break;
269         case -ERESTARTNOHAND:
270         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
271                 /*
272                  * Restart block is too hard for now, just return -EINTR
273                  * to the SPU.
274                  * ERESTARTNOHAND comes from sys_pause, we also return
275                  * -EINTR from there.
276                  * Assume that we need to be restarted ourselves though.
277                  */
278                 *spu_ret = -EINTR;
279                 ret = -ERESTARTSYS;
280                 break;
281         default:
282                 printk(KERN_WARNING "%s: unexpected return code %ld\n",
283                         __FUNCTION__, *spu_ret);
284                 ret = 0;
285         }
286         return ret;
287 }
288
289 static int spu_process_callback(struct spu_context *ctx)
290 {
291         struct spu_syscall_block s;
292         u32 ls_pointer, npc;
293         void __iomem *ls;
294         long spu_ret;
295         int ret, ret2;
296
297         /* get syscall block from local store */
298         npc = ctx->ops->npc_read(ctx) & ~3;
299         ls = (void __iomem *)ctx->ops->get_ls(ctx);
300         ls_pointer = in_be32(ls + npc);
301         if (ls_pointer > (LS_SIZE - sizeof(s)))
302                 return -EFAULT;
303         memcpy_fromio(&s, ls + ls_pointer, sizeof(s));
304
305         /* do actual syscall without pinning the spu */
306         ret = 0;
307         spu_ret = -ENOSYS;
308         npc += 4;
309
310         if (s.nr_ret < __NR_syscalls) {
311                 spu_release(ctx);
312                 /* do actual system call from here */
313                 spu_ret = spu_sys_callback(&s);
314                 if (spu_ret <= -ERESTARTSYS) {
315                         ret = spu_handle_restartsys(ctx, &spu_ret, &npc);
316                 }
317                 ret2 = spu_acquire(ctx);
318                 if (ret == -ERESTARTSYS)
319                         return ret;
320                 if (ret2)
321                         return -EINTR;
322         }
323
324         /* write result, jump over indirect pointer */
325         memcpy_toio(ls + ls_pointer, &spu_ret, sizeof(spu_ret));
326         ctx->ops->npc_write(ctx, npc);
327         ctx->ops->runcntl_write(ctx, SPU_RUNCNTL_RUNNABLE);
328         return ret;
329 }
330
331 long spufs_run_spu(struct spu_context *ctx, u32 *npc, u32 *event)
332 {
333         int ret;
334         struct spu *spu;
335         u32 status;
336
337         if (mutex_lock_interruptible(&ctx->run_mutex))
338                 return -ERESTARTSYS;
339
340         spu_enable_spu(ctx);
341         ctx->event_return = 0;
342
343         ret = spu_acquire(ctx);
344         if (ret)
345                 goto out_unlock;
346
347         spu_update_sched_info(ctx);
348
349         ret = spu_run_init(ctx, npc);
350         if (ret) {
351                 spu_release(ctx);
352                 goto out;
353         }
354
355         do {
356                 ret = spufs_wait(ctx->stop_wq, spu_stopped(ctx, &status));
357                 if (unlikely(ret)) {
358                         /*
359                          * This is nasty: we need the state_mutex for all the
360                          * bookkeeping even if the syscall was interrupted by
361                          * a signal. ewww.
362                          */
363                         mutex_lock(&ctx->state_mutex);
364                         break;
365                 }
366                 spu = ctx->spu;
367                 if (unlikely(test_and_clear_bit(SPU_SCHED_NOTIFY_ACTIVE,
368                                                 &ctx->sched_flags))) {
369                         if (!(status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP)) {
370                                 spu_switch_notify(spu, ctx);
371                                 continue;
372                         }
373                 }
374
375                 spuctx_switch_state(ctx, SPU_UTIL_SYSTEM);
376
377                 if ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP) &&
378                     (status >> SPU_STOP_STATUS_SHIFT == 0x2104)) {
379                         ret = spu_process_callback(ctx);
380                         if (ret)
381                                 break;
382                         status &= ~SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP;
383                 }
384                 ret = spufs_handle_class1(ctx);
385                 if (ret)
386                         break;
387
388                 ret = spufs_handle_class0(ctx);
389                 if (ret)
390                         break;
391
392                 if (signal_pending(current))
393                         ret = -ERESTARTSYS;
394         } while (!ret && !(status & (SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP |
395                                       SPU_STATUS_STOPPED_BY_HALT |
396                                        SPU_STATUS_SINGLE_STEP)));
397
398         spu_disable_spu(ctx);
399         ret = spu_run_fini(ctx, npc, &status);
400         spu_yield(ctx);
401
402         if ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP) &&
403             (((status >> SPU_STOP_STATUS_SHIFT) & 0x3f00) == 0x2100))
404                 ctx->stats.libassist++;
405
406         if ((ret == 0) ||
407             ((ret == -ERESTARTSYS) &&
408              ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_HALT) ||
409               (status & SPU_STATUS_SINGLE_STEP) ||
410               ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP) &&
411                (status >> SPU_STOP_STATUS_SHIFT != 0x2104)))))
412                 ret = status;
413
414         /* Note: we don't need to force_sig SIGTRAP on single-step
415          * since we have TIF_SINGLESTEP set, thus the kernel will do
416          * it upon return from the syscall anyawy
417          */
418         if (unlikely(status & SPU_STATUS_SINGLE_STEP))
419                 ret = -ERESTARTSYS;
420
421         else if (unlikely((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP)
422             && (status >> SPU_STOP_STATUS_SHIFT) == 0x3fff)) {
423                 force_sig(SIGTRAP, current);
424                 ret = -ERESTARTSYS;
425         }
426
427 out:
428         *event = ctx->event_return;
429 out_unlock:
430         mutex_unlock(&ctx->run_mutex);
431         return ret;
432 }