ca45c8f3c0ba564aa8002bcf7cf3e5eac4bff845
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / 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 /* Enables debugging of low-level hash table routines - careful! */
23 #undef DEBUG
24
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/dma-mapping.h>
27 #include <linux/console.h>
28 #include <linux/export.h>
29 #include <asm/processor.h>
30 #include <asm/mmu.h>
31 #include <asm/page.h>
32 #include <asm/pgtable.h>
33 #include <asm/machdep.h>
34 #include <asm/mmu_context.h>
35 #include <asm/iommu.h>
36 #include <asm/tlbflush.h>
37 #include <asm/tlb.h>
38 #include <asm/prom.h>
39 #include <asm/cputable.h>
40 #include <asm/udbg.h>
41 #include <asm/smp.h>
42 #include <asm/trace.h>
43 #include <asm/firmware.h>
44
45 #include "plpar_wrappers.h"
46 #include "pseries.h"
47
48
49 /* in hvCall.S */
50 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall);
51 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall9);
52 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall_norets);
53
54 extern void pSeries_find_serial_port(void);
55
56 void vpa_init(int cpu)
57 {
58         int hwcpu = get_hard_smp_processor_id(cpu);
59         unsigned long addr;
60         long ret;
61         struct paca_struct *pp;
62         struct dtl_entry *dtl;
63
64         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ALTIVEC))
65                 lppaca_of(cpu).vmxregs_in_use = 1;
66
67         addr = __pa(&lppaca_of(cpu));
68         ret = register_vpa(hwcpu, addr);
69
70         if (ret) {
71                 pr_err("WARNING: VPA registration for cpu %d (hw %d) of area "
72                        "%lx failed with %ld\n", cpu, hwcpu, addr, ret);
73                 return;
74         }
75         /*
76          * PAPR says this feature is SLB-Buffer but firmware never
77          * reports that.  All SPLPAR support SLB shadow buffer.
78          */
79         addr = __pa(&slb_shadow[cpu]);
80         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_SPLPAR)) {
81                 ret = register_slb_shadow(hwcpu, addr);
82                 if (ret)
83                         pr_err("WARNING: SLB shadow buffer registration for "
84                                "cpu %d (hw %d) of area %lx failed with %ld\n",
85                                cpu, hwcpu, addr, ret);
86         }
87
88         /*
89          * Register dispatch trace log, if one has been allocated.
90          */
91         pp = &paca[cpu];
92         dtl = pp->dispatch_log;
93         if (dtl) {
94                 pp->dtl_ridx = 0;
95                 pp->dtl_curr = dtl;
96                 lppaca_of(cpu).dtl_idx = 0;
97
98                 /* hypervisor reads buffer length from this field */
99                 dtl->enqueue_to_dispatch_time = DISPATCH_LOG_BYTES;
100                 ret = register_dtl(hwcpu, __pa(dtl));
101                 if (ret)
102                         pr_err("WARNING: DTL registration of cpu %d (hw %d) "
103                                "failed with %ld\n", smp_processor_id(),
104                                hwcpu, ret);
105                 lppaca_of(cpu).dtl_enable_mask = 2;
106         }
107 }
108
109 static long pSeries_lpar_hpte_insert(unsigned long hpte_group,
110                                      unsigned long vpn, unsigned long pa,
111                                      unsigned long rflags, unsigned long vflags,
112                                      int psize, int apsize, int ssize)
113 {
114         unsigned long lpar_rc;
115         unsigned long flags;
116         unsigned long slot;
117         unsigned long hpte_v, hpte_r;
118
119         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
120                 pr_devel("hpte_insert(group=%lx, vpn=%016lx, "
121                          "pa=%016lx, rflags=%lx, vflags=%lx, psize=%d)\n",
122                          hpte_group, vpn,  pa, rflags, vflags, psize);
123
124         hpte_v = hpte_encode_v(vpn, psize, apsize, ssize) | vflags | HPTE_V_VALID;
125         hpte_r = hpte_encode_r(pa, psize, apsize) | rflags;
126
127         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
128                 pr_devel(" hpte_v=%016lx, hpte_r=%016lx\n", hpte_v, hpte_r);
129
130         /* Now fill in the actual HPTE */
131         /* Set CEC cookie to 0         */
132         /* Zero page = 0               */
133         /* I-cache Invalidate = 0      */
134         /* I-cache synchronize = 0     */
135         /* Exact = 0                   */
136         flags = 0;
137
138         /* Make pHyp happy */
139         if ((rflags & _PAGE_NO_CACHE) & !(rflags & _PAGE_WRITETHRU))
140                 hpte_r &= ~_PAGE_COHERENT;
141         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_XCMO) && !(hpte_r & HPTE_R_N))
142                 flags |= H_COALESCE_CAND;
143
144         lpar_rc = plpar_pte_enter(flags, hpte_group, hpte_v, hpte_r, &slot);
145         if (unlikely(lpar_rc == H_PTEG_FULL)) {
146                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
147                         pr_devel(" full\n");
148                 return -1;
149         }
150
151         /*
152          * Since we try and ioremap PHBs we don't own, the pte insert
153          * will fail. However we must catch the failure in hash_page
154          * or we will loop forever, so return -2 in this case.
155          */
156         if (unlikely(lpar_rc != H_SUCCESS)) {
157                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
158                         pr_devel(" lpar err %ld\n", lpar_rc);
159                 return -2;
160         }
161         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
162                 pr_devel(" -> slot: %lu\n", slot & 7);
163
164         /* Because of iSeries, we have to pass down the secondary
165          * bucket bit here as well
166          */
167         return (slot & 7) | (!!(vflags & HPTE_V_SECONDARY) << 3);
168 }
169
170 static DEFINE_SPINLOCK(pSeries_lpar_tlbie_lock);
171
172 static long pSeries_lpar_hpte_remove(unsigned long hpte_group)
173 {
174         unsigned long slot_offset;
175         unsigned long lpar_rc;
176         int i;
177         unsigned long dummy1, dummy2;
178
179         /* pick a random slot to start at */
180         slot_offset = mftb() & 0x7;
181
182         for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
183
184                 /* don't remove a bolted entry */
185                 lpar_rc = plpar_pte_remove(H_ANDCOND, hpte_group + slot_offset,
186                                            (0x1UL << 4), &dummy1, &dummy2);
187                 if (lpar_rc == H_SUCCESS)
188                         return i;
189
190                 /*
191                  * The test for adjunct partition is performed before the
192                  * ANDCOND test.  H_RESOURCE may be returned, so we need to
193                  * check for that as well.
194                  */
195                 BUG_ON(lpar_rc != H_NOT_FOUND && lpar_rc != H_RESOURCE);
196
197                 slot_offset++;
198                 slot_offset &= 0x7;
199         }
200
201         return -1;
202 }
203
204 static void pSeries_lpar_hptab_clear(void)
205 {
206         unsigned long size_bytes = 1UL << ppc64_pft_size;
207         unsigned long hpte_count = size_bytes >> 4;
208         struct {
209                 unsigned long pteh;
210                 unsigned long ptel;
211         } ptes[4];
212         long lpar_rc;
213         unsigned long i, j;
214
215         /* Read in batches of 4,
216          * invalidate only valid entries not in the VRMA
217          * hpte_count will be a multiple of 4
218          */
219         for (i = 0; i < hpte_count; i += 4) {
220                 lpar_rc = plpar_pte_read_4_raw(0, i, (void *)ptes);
221                 if (lpar_rc != H_SUCCESS)
222                         continue;
223                 for (j = 0; j < 4; j++){
224                         if ((ptes[j].pteh & HPTE_V_VRMA_MASK) ==
225                                 HPTE_V_VRMA_MASK)
226                                 continue;
227                         if (ptes[j].pteh & HPTE_V_VALID)
228                                 plpar_pte_remove_raw(0, i + j, 0,
229                                         &(ptes[j].pteh), &(ptes[j].ptel));
230                 }
231         }
232 }
233
234 /*
235  * NOTE: for updatepp ops we are fortunate that the linux "newpp" bits and
236  * the low 3 bits of flags happen to line up.  So no transform is needed.
237  * We can probably optimize here and assume the high bits of newpp are
238  * already zero.  For now I am paranoid.
239  */
240 static long pSeries_lpar_hpte_updatepp(unsigned long slot,
241                                        unsigned long newpp,
242                                        unsigned long vpn,
243                                        int psize, int apsize,
244                                        int ssize, int local)
245 {
246         unsigned long lpar_rc;
247         unsigned long flags = (newpp & 7) | H_AVPN;
248         unsigned long want_v;
249
250         want_v = hpte_encode_avpn(vpn, psize, ssize);
251
252         pr_devel("    update: avpnv=%016lx, hash=%016lx, f=%lx, psize: %d ...",
253                  want_v, slot, flags, psize);
254
255         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, want_v);
256
257         if (lpar_rc == H_NOT_FOUND) {
258                 pr_devel("not found !\n");
259                 return -1;
260         }
261
262         pr_devel("ok\n");
263
264         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
265
266         return 0;
267 }
268
269 static unsigned long pSeries_lpar_hpte_getword0(unsigned long slot)
270 {
271         unsigned long dword0;
272         unsigned long lpar_rc;
273         unsigned long dummy_word1;
274         unsigned long flags;
275
276         /* Read 1 pte at a time                        */
277         /* Do not need RPN to logical page translation */
278         /* No cross CEC PFT access                     */
279         flags = 0;
280
281         lpar_rc = plpar_pte_read(flags, slot, &dword0, &dummy_word1);
282
283         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
284
285         return dword0;
286 }
287
288 static long pSeries_lpar_hpte_find(unsigned long vpn, int psize, int ssize)
289 {
290         unsigned long hash;
291         unsigned long i;
292         long slot;
293         unsigned long want_v, hpte_v;
294
295         hash = hpt_hash(vpn, mmu_psize_defs[psize].shift, ssize);
296         want_v = hpte_encode_avpn(vpn, psize, ssize);
297
298         /* Bolted entries are always in the primary group */
299         slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
300         for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
301                 hpte_v = pSeries_lpar_hpte_getword0(slot);
302
303                 if (HPTE_V_COMPARE(hpte_v, want_v) && (hpte_v & HPTE_V_VALID))
304                         /* HPTE matches */
305                         return slot;
306                 ++slot;
307         }
308
309         return -1;
310
311
312 static void pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp(unsigned long newpp,
313                                              unsigned long ea,
314                                              int psize, int ssize)
315 {
316         unsigned long vpn;
317         unsigned long lpar_rc, slot, vsid, flags;
318
319         vsid = get_kernel_vsid(ea, ssize);
320         vpn = hpt_vpn(ea, vsid, ssize);
321
322         slot = pSeries_lpar_hpte_find(vpn, psize, ssize);
323         BUG_ON(slot == -1);
324
325         flags = newpp & 7;
326         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, 0);
327
328         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
329 }
330
331 static void pSeries_lpar_hpte_invalidate(unsigned long slot, unsigned long vpn,
332                                          int psize, int apsize,
333                                          int ssize, int local)
334 {
335         unsigned long want_v;
336         unsigned long lpar_rc;
337         unsigned long dummy1, dummy2;
338
339         pr_devel("    inval : slot=%lx, vpn=%016lx, psize: %d, local: %d\n",
340                  slot, vpn, psize, local);
341
342         want_v = hpte_encode_avpn(vpn, psize, ssize);
343         lpar_rc = plpar_pte_remove(H_AVPN, slot, want_v, &dummy1, &dummy2);
344         if (lpar_rc == H_NOT_FOUND)
345                 return;
346
347         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
348 }
349
350 static void pSeries_lpar_hpte_removebolted(unsigned long ea,
351                                            int psize, int ssize)
352 {
353         unsigned long vpn;
354         unsigned long slot, vsid;
355
356         vsid = get_kernel_vsid(ea, ssize);
357         vpn = hpt_vpn(ea, vsid, ssize);
358
359         slot = pSeries_lpar_hpte_find(vpn, psize, ssize);
360         BUG_ON(slot == -1);
361         /*
362          * lpar doesn't use the passed actual page size
363          */
364         pSeries_lpar_hpte_invalidate(slot, vpn, psize, 0, ssize, 0);
365 }
366
367 /* Flag bits for H_BULK_REMOVE */
368 #define HBR_REQUEST     0x4000000000000000UL
369 #define HBR_RESPONSE    0x8000000000000000UL
370 #define HBR_END         0xc000000000000000UL
371 #define HBR_AVPN        0x0200000000000000UL
372 #define HBR_ANDCOND     0x0100000000000000UL
373
374 /*
375  * Take a spinlock around flushes to avoid bouncing the hypervisor tlbie
376  * lock.
377  */
378 static void pSeries_lpar_flush_hash_range(unsigned long number, int local)
379 {
380         unsigned long vpn;
381         unsigned long i, pix, rc;
382         unsigned long flags = 0;
383         struct ppc64_tlb_batch *batch = &__get_cpu_var(ppc64_tlb_batch);
384         int lock_tlbie = !mmu_has_feature(MMU_FTR_LOCKLESS_TLBIE);
385         unsigned long param[9];
386         unsigned long hash, index, shift, hidx, slot;
387         real_pte_t pte;
388         int psize, ssize;
389
390         if (lock_tlbie)
391                 spin_lock_irqsave(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
392
393         psize = batch->psize;
394         ssize = batch->ssize;
395         pix = 0;
396         for (i = 0; i < number; i++) {
397                 vpn = batch->vpn[i];
398                 pte = batch->pte[i];
399                 pte_iterate_hashed_subpages(pte, psize, vpn, index, shift) {
400                         hash = hpt_hash(vpn, shift, ssize);
401                         hidx = __rpte_to_hidx(pte, index);
402                         if (hidx & _PTEIDX_SECONDARY)
403                                 hash = ~hash;
404                         slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
405                         slot += hidx & _PTEIDX_GROUP_IX;
406                         if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_BULK_REMOVE)) {
407                                 /*
408                                  * lpar doesn't use the passed actual page size
409                                  */
410                                 pSeries_lpar_hpte_invalidate(slot, vpn, psize,
411                                                              0, ssize, local);
412                         } else {
413                                 param[pix] = HBR_REQUEST | HBR_AVPN | slot;
414                                 param[pix+1] = hpte_encode_avpn(vpn, psize,
415                                                                 ssize);
416                                 pix += 2;
417                                 if (pix == 8) {
418                                         rc = plpar_hcall9(H_BULK_REMOVE, param,
419                                                 param[0], param[1], param[2],
420                                                 param[3], param[4], param[5],
421                                                 param[6], param[7]);
422                                         BUG_ON(rc != H_SUCCESS);
423                                         pix = 0;
424                                 }
425                         }
426                 } pte_iterate_hashed_end();
427         }
428         if (pix) {
429                 param[pix] = HBR_END;
430                 rc = plpar_hcall9(H_BULK_REMOVE, param, param[0], param[1],
431                                   param[2], param[3], param[4], param[5],
432                                   param[6], param[7]);
433                 BUG_ON(rc != H_SUCCESS);
434         }
435
436         if (lock_tlbie)
437                 spin_unlock_irqrestore(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
438 }
439
440 static int __init disable_bulk_remove(char *str)
441 {
442         if (strcmp(str, "off") == 0 &&
443             firmware_has_feature(FW_FEATURE_BULK_REMOVE)) {
444                         printk(KERN_INFO "Disabling BULK_REMOVE firmware feature");
445                         powerpc_firmware_features &= ~FW_FEATURE_BULK_REMOVE;
446         }
447         return 1;
448 }
449
450 __setup("bulk_remove=", disable_bulk_remove);
451
452 void __init hpte_init_lpar(void)
453 {
454         ppc_md.hpte_invalidate  = pSeries_lpar_hpte_invalidate;
455         ppc_md.hpte_updatepp    = pSeries_lpar_hpte_updatepp;
456         ppc_md.hpte_updateboltedpp = pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp;
457         ppc_md.hpte_insert      = pSeries_lpar_hpte_insert;
458         ppc_md.hpte_remove      = pSeries_lpar_hpte_remove;
459         ppc_md.hpte_removebolted = pSeries_lpar_hpte_removebolted;
460         ppc_md.flush_hash_range = pSeries_lpar_flush_hash_range;
461         ppc_md.hpte_clear_all   = pSeries_lpar_hptab_clear;
462 }
463
464 #ifdef CONFIG_PPC_SMLPAR
465 #define CMO_FREE_HINT_DEFAULT 1
466 static int cmo_free_hint_flag = CMO_FREE_HINT_DEFAULT;
467
468 static int __init cmo_free_hint(char *str)
469 {
470         char *parm;
471         parm = strstrip(str);
472
473         if (strcasecmp(parm, "no") == 0 || strcasecmp(parm, "off") == 0) {
474                 printk(KERN_INFO "cmo_free_hint: CMO free page hinting is not active.\n");
475                 cmo_free_hint_flag = 0;
476                 return 1;
477         }
478
479         cmo_free_hint_flag = 1;
480         printk(KERN_INFO "cmo_free_hint: CMO free page hinting is active.\n");
481
482         if (strcasecmp(parm, "yes") == 0 || strcasecmp(parm, "on") == 0)
483                 return 1;
484
485         return 0;
486 }
487
488 __setup("cmo_free_hint=", cmo_free_hint);
489
490 static void pSeries_set_page_state(struct page *page, int order,
491                                    unsigned long state)
492 {
493         int i, j;
494         unsigned long cmo_page_sz, addr;
495
496         cmo_page_sz = cmo_get_page_size();
497         addr = __pa((unsigned long)page_address(page));
498
499         for (i = 0; i < (1 << order); i++, addr += PAGE_SIZE) {
500                 for (j = 0; j < PAGE_SIZE; j += cmo_page_sz)
501                         plpar_hcall_norets(H_PAGE_INIT, state, addr + j, 0);
502         }
503 }
504
505 void arch_free_page(struct page *page, int order)
506 {
507         if (!cmo_free_hint_flag || !firmware_has_feature(FW_FEATURE_CMO))
508                 return;
509
510         pSeries_set_page_state(page, order, H_PAGE_SET_UNUSED);
511 }
512 EXPORT_SYMBOL(arch_free_page);
513
514 #endif
515
516 #ifdef CONFIG_TRACEPOINTS
517 /*
518  * We optimise our hcall path by placing hcall_tracepoint_refcount
519  * directly in the TOC so we can check if the hcall tracepoints are
520  * enabled via a single load.
521  */
522
523 /* NB: reg/unreg are called while guarded with the tracepoints_mutex */
524 extern long hcall_tracepoint_refcount;
525
526 /* 
527  * Since the tracing code might execute hcalls we need to guard against
528  * recursion. One example of this are spinlocks calling H_YIELD on
529  * shared processor partitions.
530  */
531 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, hcall_trace_depth);
532
533 void hcall_tracepoint_regfunc(void)
534 {
535         hcall_tracepoint_refcount++;
536 }
537
538 void hcall_tracepoint_unregfunc(void)
539 {
540         hcall_tracepoint_refcount--;
541 }
542
543 void __trace_hcall_entry(unsigned long opcode, unsigned long *args)
544 {
545         unsigned long flags;
546         unsigned int *depth;
547
548         /*
549          * We cannot call tracepoints inside RCU idle regions which
550          * means we must not trace H_CEDE.
551          */
552         if (opcode == H_CEDE)
553                 return;
554
555         local_irq_save(flags);
556
557         depth = &__get_cpu_var(hcall_trace_depth);
558
559         if (*depth)
560                 goto out;
561
562         (*depth)++;
563         preempt_disable();
564         trace_hcall_entry(opcode, args);
565         (*depth)--;
566
567 out:
568         local_irq_restore(flags);
569 }
570
571 void __trace_hcall_exit(long opcode, unsigned long retval,
572                         unsigned long *retbuf)
573 {
574         unsigned long flags;
575         unsigned int *depth;
576
577         if (opcode == H_CEDE)
578                 return;
579
580         local_irq_save(flags);
581
582         depth = &__get_cpu_var(hcall_trace_depth);
583
584         if (*depth)
585                 goto out;
586
587         (*depth)++;
588         trace_hcall_exit(opcode, retval, retbuf);
589         preempt_enable();
590         (*depth)--;
591
592 out:
593         local_irq_restore(flags);
594 }
595 #endif
596
597 /**
598  * h_get_mpp
599  * H_GET_MPP hcall returns info in 7 parms
600  */
601 int h_get_mpp(struct hvcall_mpp_data *mpp_data)
602 {
603         int rc;
604         unsigned long retbuf[PLPAR_HCALL9_BUFSIZE];
605
606         rc = plpar_hcall9(H_GET_MPP, retbuf);
607
608         mpp_data->entitled_mem = retbuf[0];
609         mpp_data->mapped_mem = retbuf[1];
610
611         mpp_data->group_num = (retbuf[2] >> 2 * 8) & 0xffff;
612         mpp_data->pool_num = retbuf[2] & 0xffff;
613
614         mpp_data->mem_weight = (retbuf[3] >> 7 * 8) & 0xff;
615         mpp_data->unallocated_mem_weight = (retbuf[3] >> 6 * 8) & 0xff;
616         mpp_data->unallocated_entitlement = retbuf[3] & 0xffffffffffff;
617
618         mpp_data->pool_size = retbuf[4];
619         mpp_data->loan_request = retbuf[5];
620         mpp_data->backing_mem = retbuf[6];
621
622         return rc;
623 }
624 EXPORT_SYMBOL(h_get_mpp);
625
626 int h_get_mpp_x(struct hvcall_mpp_x_data *mpp_x_data)
627 {
628         int rc;
629         unsigned long retbuf[PLPAR_HCALL9_BUFSIZE] = { 0 };
630
631         rc = plpar_hcall9(H_GET_MPP_X, retbuf);
632
633         mpp_x_data->coalesced_bytes = retbuf[0];
634         mpp_x_data->pool_coalesced_bytes = retbuf[1];
635         mpp_x_data->pool_purr_cycles = retbuf[2];
636         mpp_x_data->pool_spurr_cycles = retbuf[3];
637
638         return rc;
639 }