arch/ppc64/kernel/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 #define DEBUG
  23
  24 #include <linux/config.h>
  25 #include <linux/kernel.h>
  26 #include <linux/dma-mapping.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/ppcdebug.h>
  35 #include <asm/iommu.h>
  36 #include <asm/naca.h>
  37 #include <asm/tlbflush.h>
  38 #include <asm/tlb.h>
  39 #include <asm/prom.h>
  40 #include <asm/abs_addr.h>
  41 #include <asm/cputable.h>
  42 #include <asm/plpar_wrappers.h>
  43
  44 #ifdef DEBUG
  45 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
  46 #else
  47 #define DBG(fmt...)
  48 #endif
  49
  50 /* in pSeries_hvCall.S */
  51 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall);
  52 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall_4out);
  53 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall_norets);
  54 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall_8arg_2ret);
  55
  56 extern void fw_feature_init(void);
  57 extern void pSeries_find_serial_port(void);
  58
  59
  60 int vtermno;    /* virtual terminal# for udbg  */
  61
  62 #define __ALIGNED__ __attribute__((__aligned__(sizeof(long))))
  63 static void udbg_hvsi_putc(unsigned char c)
  64 {
  65         /* packet's seqno isn't used anyways */
  66         uint8_t packet[] __ALIGNED__ = { 0xff, 5, 0, 0, c };
  67         int rc;
  68
  69         if (c == '\n')
  70                 udbg_hvsi_putc('\r');
  71
  72         do {
  73                 rc = plpar_put_term_char(vtermno, sizeof(packet), packet);
  74         } while (rc == H_Busy);
  75 }
  76
  77 static long hvsi_udbg_buf_len;
  78 static uint8_t hvsi_udbg_buf[256];
  79
  80 static int udbg_hvsi_getc_poll(void)
  81 {
  82         unsigned char ch;
  83         int rc, i;
  84
  85         if (hvsi_udbg_buf_len == 0) {
  86                 rc = plpar_get_term_char(vtermno, &hvsi_udbg_buf_len, hvsi_udbg_buf);
  87                 if (rc != H_Success || hvsi_udbg_buf[0] != 0xff) {
  88                         /* bad read or non-data packet */
  89                         hvsi_udbg_buf_len = 0;
  90                 } else {
  91                         /* remove the packet header */
  92                         for (i = 4; i < hvsi_udbg_buf_len; i++)
  93                                 hvsi_udbg_buf[i-4] = hvsi_udbg_buf[i];
  94                         hvsi_udbg_buf_len -= 4;
  95                 }
  96         }
  97
  98         if (hvsi_udbg_buf_len <= 0 || hvsi_udbg_buf_len > 256) {
  99                 /* no data ready */
 100                 hvsi_udbg_buf_len = 0;
 101                 return -1;
 102         }
 103
 104         ch = hvsi_udbg_buf[0];
 105         /* shift remaining data down */
 106         for (i = 1; i < hvsi_udbg_buf_len; i++) {
 107                 hvsi_udbg_buf[i-1] = hvsi_udbg_buf[i];
 108         }
 109         hvsi_udbg_buf_len--;
 110
 111         return ch;
 112 }
 113
 114 static unsigned char udbg_hvsi_getc(void)
 115 {
 116         int ch;
 117         for (;;) {
 118                 ch = udbg_hvsi_getc_poll();
 119                 if (ch == -1) {
 120                         /* This shouldn't be needed...but... */
 121                         volatile unsigned long delay;
 122                         for (delay=0; delay < 2000000; delay++)
 123                                 ;
 124                 } else {
 125                         return ch;
 126                 }
 127         }
 128 }
 129
 130 static void udbg_putcLP(unsigned char c)
 131 {
 132         char buf[16];
 133         unsigned long rc;
 134
 135         if (c == '\n')
 136                 udbg_putcLP('\r');
 137
 138         buf[0] = c;
 139         do {
 140                 rc = plpar_put_term_char(vtermno, 1, buf);
 141         } while(rc == H_Busy);
 142 }
 143
 144 /* Buffered chars getc */
 145 static long inbuflen;
 146 static long inbuf[2];   /* must be 2 longs */
 147
 148 static int udbg_getc_pollLP(void)
 149 {
 150         /* The interface is tricky because it may return up to 16 chars.
 151          * We save them statically for future calls to udbg_getc().
 152          */
 153         char ch, *buf = (char *)inbuf;
 154         int i;
 155         long rc;
 156         if (inbuflen == 0) {
 157                 /* get some more chars. */
 158                 inbuflen = 0;
 159                 rc = plpar_get_term_char(vtermno, &inbuflen, buf);
 160                 if (rc != H_Success)
 161                         inbuflen = 0;   /* otherwise inbuflen is garbage */
 162         }
 163         if (inbuflen <= 0 || inbuflen > 16) {
 164                 /* Catch error case as well as other oddities (corruption) */
 165                 inbuflen = 0;
 166                 return -1;
 167         }
 168         ch = buf[0];
 169         for (i = 1; i < inbuflen; i++)  /* shuffle them down. */
 170                 buf[i-1] = buf[i];
 171         inbuflen--;
 172         return ch;
 173 }
 174
 175 static unsigned char udbg_getcLP(void)
 176 {
 177         int ch;
 178         for (;;) {
 179                 ch = udbg_getc_pollLP();
 180                 if (ch == -1) {
 181                         /* This shouldn't be needed...but... */
 182                         volatile unsigned long delay;
 183                         for (delay=0; delay < 2000000; delay++)
 184                                 ;
 185                 } else {
 186                         return ch;
 187                 }
 188         }
 189 }
 190
 191 /* call this from early_init() for a working debug console on
 192  * vterm capable LPAR machines
 193  */
 194 void udbg_init_debug_lpar(void)
 195 {
 196         vtermno = 0;
 197         ppc_md.udbg_putc = udbg_putcLP;
 198         ppc_md.udbg_getc = udbg_getcLP;
 199         ppc_md.udbg_getc_poll = udbg_getc_pollLP;
 200 }
 201
 202 /* returns 0 if couldn't find or use /chosen/stdout as console */
 203 int find_udbg_vterm(void)
 204 {
 205         struct device_node *stdout_node;
 206         u32 *termno;
 207         char *name;
 208         int found = 0;
 209
 210         /* find the boot console from /chosen/stdout */
 211         if (!of_chosen)
 212                 return 0;
 213         name = (char *)get_property(of_chosen, "linux,stdout-path", NULL);
 214         if (name == NULL)
 215                 return 0;
 216         stdout_node = of_find_node_by_path(name);
 217         if (!stdout_node)
 218                 return 0;
 219
 220         /* now we have the stdout node; figure out what type of device it is. */
 221         name = (char *)get_property(stdout_node, "name", NULL);
 222         if (!name) {
 223                 printk(KERN_WARNING "stdout node missing 'name' property!\n");
 224                 goto out;
 225         }
 226
 227         if (strncmp(name, "vty", 3) == 0) {
 228                 if (device_is_compatible(stdout_node, "hvterm1")) {
 229                         termno = (u32 *)get_property(stdout_node, "reg", NULL);
 230                         if (termno) {
 231                                 vtermno = termno[0];
 232                                 ppc_md.udbg_putc = udbg_putcLP;
 233                                 ppc_md.udbg_getc = udbg_getcLP;
 234                                 ppc_md.udbg_getc_poll = udbg_getc_pollLP;
 235                                 found = 1;
 236                         }
 237                 } else if (device_is_compatible(stdout_node, "hvterm-protocol")) {
 238                         termno = (u32 *)get_property(stdout_node, "reg", NULL);
 239                         if (termno) {
 240                                 vtermno = termno[0];
 241                                 ppc_md.udbg_putc = udbg_hvsi_putc;
 242                                 ppc_md.udbg_getc = udbg_hvsi_getc;
 243                                 ppc_md.udbg_getc_poll = udbg_hvsi_getc_poll;
 244                                 found = 1;
 245                         }
 246                 }
 247         } else if (strncmp(name, "serial", 6)) {
 248                 /* XXX fix ISA serial console */
 249                 printk(KERN_WARNING "serial stdout on LPAR ('%s')! "
 250                                 "can't print udbg messages\n",
 251                        stdout_node->full_name);
 252         } else {
 253                 printk(KERN_WARNING "don't know how to print to stdout '%s'\n",
 254                        stdout_node->full_name);
 255         }
 256
 257 out:
 258         of_node_put(stdout_node);
 259         return found;
 260 }
 261
 262
 263 long pSeries_lpar_hpte_insert(unsigned long hpte_group,
 264                               unsigned long va, unsigned long prpn,
 265                               int secondary, unsigned long hpteflags,
 266                               int bolted, int large)
 267 {
 268         unsigned long arpn = physRpn_to_absRpn(prpn);
 269         unsigned long lpar_rc;
 270         unsigned long flags;
 271         unsigned long slot;
 272         HPTE lhpte;
 273         unsigned long dummy0, dummy1;
 274
 275         /* Fill in the local HPTE with absolute rpn, avpn and flags */
 276         lhpte.dw1.dword1      = 0;
 277         lhpte.dw1.dw1.rpn     = arpn;
 278         lhpte.dw1.flags.flags = hpteflags;
 279
 280         lhpte.dw0.dword0      = 0;
 281         lhpte.dw0.dw0.avpn    = va >> 23;
 282         lhpte.dw0.dw0.h       = secondary;
 283         lhpte.dw0.dw0.bolted  = bolted;
 284         lhpte.dw0.dw0.v       = 1;
 285
 286         if (large) {
 287                 lhpte.dw0.dw0.l = 1;
 288                 lhpte.dw0.dw0.avpn &= ~0x1UL;
 289         }
 290
 291         /* Now fill in the actual HPTE */
 292         /* Set CEC cookie to 0         */
 293         /* Zero page = 0               */
 294         /* I-cache Invalidate = 0      */
 295         /* I-cache synchronize = 0     */
 296         /* Exact = 0                   */
 297         flags = 0;
 298
 299         /* XXX why is this here? - Anton */
 300         if (hpteflags & (_PAGE_GUARDED|_PAGE_NO_CACHE))
 301                 lhpte.dw1.flags.flags &= ~_PAGE_COHERENT;
 302
 303         lpar_rc = plpar_hcall(H_ENTER, flags, hpte_group, lhpte.dw0.dword0,
 304                               lhpte.dw1.dword1, &slot, &dummy0, &dummy1);
 305
 306         if (unlikely(lpar_rc == H_PTEG_Full))
 307                 return -1;
 308
 309         /*
 310          * Since we try and ioremap PHBs we don't own, the pte insert
 311          * will fail. However we must catch the failure in hash_page
 312          * or we will loop forever, so return -2 in this case.
 313          */
 314         if (unlikely(lpar_rc != H_Success))
 315                 return -2;
 316
 317         /* Because of iSeries, we have to pass down the secondary
 318          * bucket bit here as well
 319          */
 320         return (slot & 7) | (secondary << 3);
 321 }
 322
 323 static spinlock_t pSeries_lpar_tlbie_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
 324
 325 static long pSeries_lpar_hpte_remove(unsigned long hpte_group)
 326 {
 327         unsigned long slot_offset;
 328         unsigned long lpar_rc;
 329         int i;
 330         unsigned long dummy1, dummy2;
 331
 332         /* pick a random slot to start at */
 333         slot_offset = mftb() & 0x7;
 334
 335         for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
 336
 337                 /* don't remove a bolted entry */
 338                 lpar_rc = plpar_pte_remove(H_ANDCOND, hpte_group + slot_offset,
 339                                            (0x1UL << 4), &dummy1, &dummy2);
 340
 341                 if (lpar_rc == H_Success)
 342                         return i;
 343
 344                 BUG_ON(lpar_rc != H_Not_Found);
 345
 346                 slot_offset++;
 347                 slot_offset &= 0x7;
 348         }
 349
 350         return -1;
 351 }
 352
 353 static void pSeries_lpar_hptab_clear(void)
 354 {
 355         unsigned long size_bytes = 1UL << naca->pftSize;
 356         unsigned long hpte_count = size_bytes >> 4;
 357         unsigned long dummy1, dummy2;
 358         int i;
 359
 360         /* TODO: Use bulk call */
 361         for (i = 0; i < hpte_count; i++)
 362                 plpar_pte_remove(0, i, 0, &dummy1, &dummy2);
 363 }
 364
 365 /*
 366  * NOTE: for updatepp ops we are fortunate that the linux "newpp" bits and
 367  * the low 3 bits of flags happen to line up.  So no transform is needed.
 368  * We can probably optimize here and assume the high bits of newpp are
 369  * already zero.  For now I am paranoid.
 370  */
 371 static long pSeries_lpar_hpte_updatepp(unsigned long slot, unsigned long newpp,
 372                                        unsigned long va, int large, int local)
 373 {
 374         unsigned long lpar_rc;
 375         unsigned long flags = (newpp & 7) | H_AVPN;
 376         unsigned long avpn = va >> 23;
 377
 378         if (large)
 379                 avpn &= ~0x1UL;
 380
 381         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, (avpn << 7));
 382
 383         if (lpar_rc == H_Not_Found)
 384                 return -1;
 385
 386         BUG_ON(lpar_rc != H_Success);
 387
 388         return 0;
 389 }
 390
 391 static unsigned long pSeries_lpar_hpte_getword0(unsigned long slot)
 392 {
 393         unsigned long dword0;
 394         unsigned long lpar_rc;
 395         unsigned long dummy_word1;
 396         unsigned long flags;
 397
 398         /* Read 1 pte at a time                        */
 399         /* Do not need RPN to logical page translation */
 400         /* No cross CEC PFT access                     */
 401         flags = 0;
 402
 403         lpar_rc = plpar_pte_read(flags, slot, &dword0, &dummy_word1);
 404
 405         BUG_ON(lpar_rc != H_Success);
 406
 407         return dword0;
 408 }
 409
 410 static long pSeries_lpar_hpte_find(unsigned long vpn)
 411 {
 412         unsigned long hash;
 413         unsigned long i, j;
 414         long slot;
 415         union {
 416                 unsigned long dword0;
 417                 Hpte_dword0 dw0;
 418         } hpte_dw0;
 419         Hpte_dword0 dw0;
 420
 421         hash = hpt_hash(vpn, 0);
 422
 423         for (j = 0; j < 2; j++) {
 424                 slot = (hash & htab_data.htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
 425                 for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
 426                         hpte_dw0.dword0 = pSeries_lpar_hpte_getword0(slot);
 427                         dw0 = hpte_dw0.dw0;
 428
 429                         if ((dw0.avpn == (vpn >> 11)) && dw0.v &&
 430                             (dw0.h == j)) {
 431                                 /* HPTE matches */
 432                                 if (j)
 433                                         slot = -slot;
 434                                 return slot;
 435                         }
 436                         ++slot;
 437                 }
 438                 hash = ~hash;
 439         }
 440
 441         return -1;
 442 }
 443
 444 static void pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp(unsigned long newpp,
 445                                              unsigned long ea)
 446 {
 447         unsigned long lpar_rc;
 448         unsigned long vsid, va, vpn, flags;
 449         long slot;
 450
 451         vsid = get_kernel_vsid(ea);
 452         va = (vsid << 28) | (ea & 0x0fffffff);
 453         vpn = va >> PAGE_SHIFT;
 454
 455         slot = pSeries_lpar_hpte_find(vpn);
 456         BUG_ON(slot == -1);
 457
 458         flags = newpp & 3;
 459         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, 0);
 460
 461         BUG_ON(lpar_rc != H_Success);
 462 }
 463
 464 static void pSeries_lpar_hpte_invalidate(unsigned long slot, unsigned long va,
 465                                          int large, int local)
 466 {
 467         unsigned long avpn = va >> 23;
 468         unsigned long lpar_rc;
 469         unsigned long dummy1, dummy2;
 470
 471         if (large)
 472                 avpn &= ~0x1UL;
 473
 474         lpar_rc = plpar_pte_remove(H_AVPN, slot, (avpn << 7), &dummy1,
 475                                    &dummy2);
 476
 477         if (lpar_rc == H_Not_Found)
 478                 return;
 479
 480         BUG_ON(lpar_rc != H_Success);
 481 }
 482
 483 /*
 484  * Take a spinlock around flushes to avoid bouncing the hypervisor tlbie
 485  * lock.
 486  */
 487 void pSeries_lpar_flush_hash_range(unsigned long context, unsigned long number,
 488                                    int local)
 489 {
 490         int i;
 491         unsigned long flags;
 492         struct ppc64_tlb_batch *batch = &__get_cpu_var(ppc64_tlb_batch);
 493         int lock_tlbie = !(cur_cpu_spec->cpu_features & CPU_FTR_LOCKLESS_TLBIE);
 494
 495         if (lock_tlbie)
 496                 spin_lock_irqsave(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
 497
 498         for (i = 0; i < number; i++)
 499                 flush_hash_page(context, batch->addr[i], batch->pte[i], local);
 500
 501         if (lock_tlbie)
 502                 spin_unlock_irqrestore(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
 503 }
 504
 505 void hpte_init_lpar(void)
 506 {
 507         ppc_md.hpte_invalidate  = pSeries_lpar_hpte_invalidate;
 508         ppc_md.hpte_updatepp    = pSeries_lpar_hpte_updatepp;
 509         ppc_md.hpte_updateboltedpp = pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp;
 510         ppc_md.hpte_insert      = pSeries_lpar_hpte_insert;
 511         ppc_md.hpte_remove      = pSeries_lpar_hpte_remove;
 512         ppc_md.flush_hash_range = pSeries_lpar_flush_hash_range;
 513         ppc_md.hpte_clear_all   = pSeries_lpar_hptab_clear;
 514
 515         htab_finish_init();
 516 }