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 static void udbg_putcLP(unsigned char c)
  63 {
  64         char buf[16];
  65         unsigned long rc;
  66
  67         if (c == '\n')
  68                 udbg_putcLP('\r');
  69
  70         buf[0] = c;
  71         do {
  72                 rc = plpar_put_term_char(vtermno, 1, buf);
  73         } while(rc == H_Busy);
  74 }
  75
  76 /* Buffered chars getc */
  77 static long inbuflen;
  78 static long inbuf[2];   /* must be 2 longs */
  79
  80 static int udbg_getc_pollLP(void)
  81 {
  82         /* The interface is tricky because it may return up to 16 chars.
  83          * We save them statically for future calls to udbg_getc().
  84          */
  85         char ch, *buf = (char *)inbuf;
  86         int i;
  87         long rc;
  88         if (inbuflen == 0) {
  89                 /* get some more chars. */
  90                 inbuflen = 0;
  91                 rc = plpar_get_term_char(vtermno, &inbuflen, buf);
  92                 if (rc != H_Success)
  93                         inbuflen = 0;   /* otherwise inbuflen is garbage */
  94         }
  95         if (inbuflen <= 0 || inbuflen > 16) {
  96                 /* Catch error case as well as other oddities (corruption) */
  97                 inbuflen = 0;
  98                 return -1;
  99         }
 100         ch = buf[0];
 101         for (i = 1; i < inbuflen; i++)  /* shuffle them down. */
 102                 buf[i-1] = buf[i];
 103         inbuflen--;
 104         return ch;
 105 }
 106
 107 static unsigned char udbg_getcLP(void)
 108 {
 109         int ch;
 110         for (;;) {
 111                 ch = udbg_getc_pollLP();
 112                 if (ch == -1) {
 113                         /* This shouldn't be needed...but... */
 114                         volatile unsigned long delay;
 115                         for (delay=0; delay < 2000000; delay++)
 116                                 ;
 117                 } else {
 118                         return ch;
 119                 }
 120         }
 121 }
 122
 123 /* call this from early_init() for a working debug console on
 124  * vterm capable LPAR machines
 125  */
 126 void udbg_init_debug_lpar(void)
 127 {
 128         vtermno = 0;
 129         ppc_md.udbg_putc = udbg_putcLP;
 130         ppc_md.udbg_getc = udbg_getcLP;
 131         ppc_md.udbg_getc_poll = udbg_getc_pollLP;
 132 }
 133
 134 /* returns 0 if couldn't find or use /chosen/stdout as console */
 135 int find_udbg_vterm(void)
 136 {
 137         struct device_node *stdout_node;
 138         u32 *termno;
 139         char *name;
 140         int found = 0;
 141
 142         /* find the boot console from /chosen/stdout */
 143         if (!of_chosen)
 144                 return 0;
 145         name = (char *)get_property(of_chosen, "linux,stdout-path", NULL);
 146         if (name == NULL)
 147                 return 0;
 148         stdout_node = of_find_node_by_path(name);
 149         if (!stdout_node)
 150                 return 0;
 151
 152         /* now we have the stdout node; figure out what type of device it is. */
 153         name = (char *)get_property(stdout_node, "name", NULL);
 154         if (!name) {
 155                 printk(KERN_WARNING "stdout node missing 'name' property!\n");
 156                 goto out;
 157         }
 158
 159         if (strncmp(name, "vty", 3) == 0) {
 160                 if (device_is_compatible(stdout_node, "hvterm1")) {
 161                         termno = (u32 *)get_property(stdout_node, "reg", NULL);
 162                         if (termno) {
 163                                 vtermno = termno[0];
 164                                 ppc_md.udbg_putc = udbg_putcLP;
 165                                 ppc_md.udbg_getc = udbg_getcLP;
 166                                 ppc_md.udbg_getc_poll = udbg_getc_pollLP;
 167                                 found = 1;
 168                         }
 169                 } else {
 170                         /* XXX implement udbg_putcLP_vtty for hvterm-protocol1 case */
 171                         printk(KERN_WARNING "%s doesn't speak hvterm1; "
 172                                         "can't print udbg messages\n",
 173                                stdout_node->full_name);
 174                 }
 175         } else if (strncmp(name, "serial", 6)) {
 176                 /* XXX fix ISA serial console */
 177                 printk(KERN_WARNING "serial stdout on LPAR ('%s')! "
 178                                 "can't print udbg messages\n",
 179                        stdout_node->full_name);
 180         } else {
 181                 printk(KERN_WARNING "don't know how to print to stdout '%s'\n",
 182                        stdout_node->full_name);
 183         }
 184
 185 out:
 186         of_node_put(stdout_node);
 187         return found;
 188 }
 189
 190
 191 long pSeries_lpar_hpte_insert(unsigned long hpte_group,
 192                               unsigned long va, unsigned long prpn,
 193                               int secondary, unsigned long hpteflags,
 194                               int bolted, int large)
 195 {
 196         unsigned long arpn = physRpn_to_absRpn(prpn);
 197         unsigned long lpar_rc;
 198         unsigned long flags;
 199         unsigned long slot;
 200         HPTE lhpte;
 201         unsigned long dummy0, dummy1;
 202
 203         /* Fill in the local HPTE with absolute rpn, avpn and flags */
 204         lhpte.dw1.dword1      = 0;
 205         lhpte.dw1.dw1.rpn     = arpn;
 206         lhpte.dw1.flags.flags = hpteflags;
 207
 208         lhpte.dw0.dword0      = 0;
 209         lhpte.dw0.dw0.avpn    = va >> 23;
 210         lhpte.dw0.dw0.h       = secondary;
 211         lhpte.dw0.dw0.bolted  = bolted;
 212         lhpte.dw0.dw0.v       = 1;
 213
 214         if (large) {
 215                 lhpte.dw0.dw0.l = 1;
 216                 lhpte.dw0.dw0.avpn &= ~0x1UL;
 217         }
 218
 219         /* Now fill in the actual HPTE */
 220         /* Set CEC cookie to 0         */
 221         /* Zero page = 0               */
 222         /* I-cache Invalidate = 0      */
 223         /* I-cache synchronize = 0     */
 224         /* Exact = 0                   */
 225         flags = 0;
 226
 227         /* XXX why is this here? - Anton */
 228         if (hpteflags & (_PAGE_GUARDED|_PAGE_NO_CACHE))
 229                 lhpte.dw1.flags.flags &= ~_PAGE_COHERENT;
 230
 231         lpar_rc = plpar_hcall(H_ENTER, flags, hpte_group, lhpte.dw0.dword0,
 232                               lhpte.dw1.dword1, &slot, &dummy0, &dummy1);
 233
 234         if (unlikely(lpar_rc == H_PTEG_Full))
 235                 return -1;
 236
 237         /*
 238          * Since we try and ioremap PHBs we don't own, the pte insert
 239          * will fail. However we must catch the failure in hash_page
 240          * or we will loop forever, so return -2 in this case.
 241          */
 242         if (unlikely(lpar_rc != H_Success))
 243                 return -2;
 244
 245         /* Because of iSeries, we have to pass down the secondary
 246          * bucket bit here as well
 247          */
 248         return (slot & 7) | (secondary << 3);
 249 }
 250
 251 static spinlock_t pSeries_lpar_tlbie_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
 252
 253 static long pSeries_lpar_hpte_remove(unsigned long hpte_group)
 254 {
 255         unsigned long slot_offset;
 256         unsigned long lpar_rc;
 257         int i;
 258         unsigned long dummy1, dummy2;
 259
 260         /* pick a random slot to start at */
 261         slot_offset = mftb() & 0x7;
 262
 263         for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
 264
 265                 /* don't remove a bolted entry */
 266                 lpar_rc = plpar_pte_remove(H_ANDCOND, hpte_group + slot_offset,
 267                                            (0x1UL << 4), &dummy1, &dummy2);
 268
 269                 if (lpar_rc == H_Success)
 270                         return i;
 271
 272                 BUG_ON(lpar_rc != H_Not_Found);
 273
 274                 slot_offset++;
 275                 slot_offset &= 0x7;
 276         }
 277
 278         return -1;
 279 }
 280
 281 static void pSeries_lpar_hptab_clear(void)
 282 {
 283         unsigned long size_bytes = 1UL << naca->pftSize;
 284         unsigned long hpte_count = size_bytes >> 4;
 285         unsigned long dummy1, dummy2;
 286         int i;
 287
 288         /* TODO: Use bulk call */
 289         for (i = 0; i < hpte_count; i++)
 290                 plpar_pte_remove(0, i, 0, &dummy1, &dummy2);
 291 }
 292
 293 /*
 294  * NOTE: for updatepp ops we are fortunate that the linux "newpp" bits and
 295  * the low 3 bits of flags happen to line up.  So no transform is needed.
 296  * We can probably optimize here and assume the high bits of newpp are
 297  * already zero.  For now I am paranoid.
 298  */
 299 static long pSeries_lpar_hpte_updatepp(unsigned long slot, unsigned long newpp,
 300                                        unsigned long va, int large, int local)
 301 {
 302         unsigned long lpar_rc;
 303         unsigned long flags = (newpp & 7) | H_AVPN;
 304         unsigned long avpn = va >> 23;
 305
 306         if (large)
 307                 avpn &= ~0x1UL;
 308
 309         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, (avpn << 7));
 310
 311         if (lpar_rc == H_Not_Found)
 312                 return -1;
 313
 314         BUG_ON(lpar_rc != H_Success);
 315
 316         return 0;
 317 }
 318
 319 static unsigned long pSeries_lpar_hpte_getword0(unsigned long slot)
 320 {
 321         unsigned long dword0;
 322         unsigned long lpar_rc;
 323         unsigned long dummy_word1;
 324         unsigned long flags;
 325
 326         /* Read 1 pte at a time                        */
 327         /* Do not need RPN to logical page translation */
 328         /* No cross CEC PFT access                     */
 329         flags = 0;
 330
 331         lpar_rc = plpar_pte_read(flags, slot, &dword0, &dummy_word1);
 332
 333         BUG_ON(lpar_rc != H_Success);
 334
 335         return dword0;
 336 }
 337
 338 static long pSeries_lpar_hpte_find(unsigned long vpn)
 339 {
 340         unsigned long hash;
 341         unsigned long i, j;
 342         long slot;
 343         union {
 344                 unsigned long dword0;
 345                 Hpte_dword0 dw0;
 346         } hpte_dw0;
 347         Hpte_dword0 dw0;
 348
 349         hash = hpt_hash(vpn, 0);
 350
 351         for (j = 0; j < 2; j++) {
 352                 slot = (hash & htab_data.htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
 353                 for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
 354                         hpte_dw0.dword0 = pSeries_lpar_hpte_getword0(slot);
 355                         dw0 = hpte_dw0.dw0;
 356
 357                         if ((dw0.avpn == (vpn >> 11)) && dw0.v &&
 358                             (dw0.h == j)) {
 359                                 /* HPTE matches */
 360                                 if (j)
 361                                         slot = -slot;
 362                                 return slot;
 363                         }
 364                         ++slot;
 365                 }
 366                 hash = ~hash;
 367         }
 368
 369         return -1;
 370 }
 371
 372 static void pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp(unsigned long newpp,
 373                                              unsigned long ea)
 374 {
 375         unsigned long lpar_rc;
 376         unsigned long vsid, va, vpn, flags;
 377         long slot;
 378
 379         vsid = get_kernel_vsid(ea);
 380         va = (vsid << 28) | (ea & 0x0fffffff);
 381         vpn = va >> PAGE_SHIFT;
 382
 383         slot = pSeries_lpar_hpte_find(vpn);
 384         BUG_ON(slot == -1);
 385
 386         flags = newpp & 3;
 387         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, 0);
 388
 389         BUG_ON(lpar_rc != H_Success);
 390 }
 391
 392 static void pSeries_lpar_hpte_invalidate(unsigned long slot, unsigned long va,
 393                                          int large, int local)
 394 {
 395         unsigned long avpn = va >> 23;
 396         unsigned long lpar_rc;
 397         unsigned long dummy1, dummy2;
 398
 399         if (large)
 400                 avpn &= ~0x1UL;
 401
 402         lpar_rc = plpar_pte_remove(H_AVPN, slot, (avpn << 7), &dummy1,
 403                                    &dummy2);
 404
 405         if (lpar_rc == H_Not_Found)
 406                 return;
 407
 408         BUG_ON(lpar_rc != H_Success);
 409 }
 410
 411 /*
 412  * Take a spinlock around flushes to avoid bouncing the hypervisor tlbie
 413  * lock.
 414  */
 415 void pSeries_lpar_flush_hash_range(unsigned long context, unsigned long number,
 416                                    int local)
 417 {
 418         int i;
 419         unsigned long flags;
 420         struct ppc64_tlb_batch *batch = &__get_cpu_var(ppc64_tlb_batch);
 421         int lock_tlbie = !(cur_cpu_spec->cpu_features & CPU_FTR_LOCKLESS_TLBIE);
 422
 423         if (lock_tlbie)
 424                 spin_lock_irqsave(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
 425
 426         for (i = 0; i < number; i++)
 427                 flush_hash_page(context, batch->addr[i], batch->pte[i], local);
 428
 429         if (lock_tlbie)
 430                 spin_unlock_irqrestore(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
 431 }
 432
 433 void hpte_init_lpar(void)
 434 {
 435         ppc_md.hpte_invalidate  = pSeries_lpar_hpte_invalidate;
 436         ppc_md.hpte_updatepp    = pSeries_lpar_hpte_updatepp;
 437         ppc_md.hpte_updateboltedpp = pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp;
 438         ppc_md.hpte_insert      = pSeries_lpar_hpte_insert;
 439         ppc_md.hpte_remove      = pSeries_lpar_hpte_remove;
 440         ppc_md.flush_hash_range = pSeries_lpar_flush_hash_range;
 441         ppc_md.hpte_clear_all   = pSeries_lpar_hptab_clear;
 442
 443         htab_finish_init();
 444 }