f7205d344efd7577c8069bfc565dc21506101e4f
[pandora-kernel.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 <asm/processor.h>
29 #include <asm/mmu.h>
30 #include <asm/page.h>
31 #include <asm/pgtable.h>
32 #include <asm/machdep.h>
33 #include <asm/abs_addr.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
44 #include "plpar_wrappers.h"
45 #include "pseries.h"
46
47
48 /* in hvCall.S */
49 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall);
50 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall9);
51 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall_norets);
52
53 extern void pSeries_find_serial_port(void);
54
55 void vpa_init(int cpu)
56 {
57         int hwcpu = get_hard_smp_processor_id(cpu);
58         unsigned long addr;
59         long ret;
60         struct paca_struct *pp;
61         struct dtl_entry *dtl;
62
63         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ALTIVEC))
64                 lppaca_of(cpu).vmxregs_in_use = 1;
65
66         addr = __pa(&lppaca_of(cpu));
67         ret = register_vpa(hwcpu, addr);
68
69         if (ret) {
70                 printk(KERN_ERR "WARNING: vpa_init: VPA registration for "
71                                 "cpu %d (hw %d) of area %lx returns %ld\n",
72                                 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                         printk(KERN_ERR
84                                "WARNING: vpa_init: SLB shadow buffer "
85                                "registration for cpu %d (hw %d) of area %lx "
86                                "returns %ld\n", cpu, hwcpu, addr, ret);
87         }
88
89         /*
90          * Register dispatch trace log, if one has been allocated.
91          */
92         pp = &paca[cpu];
93         dtl = pp->dispatch_log;
94         if (dtl) {
95                 pp->dtl_ridx = 0;
96                 pp->dtl_curr = dtl;
97                 lppaca_of(cpu).dtl_idx = 0;
98
99                 /* hypervisor reads buffer length from this field */
100                 dtl->enqueue_to_dispatch_time = DISPATCH_LOG_BYTES;
101                 ret = register_dtl(hwcpu, __pa(dtl));
102                 if (ret)
103                         pr_warn("DTL registration failed for cpu %d (%ld)\n",
104                                 cpu, 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 va, unsigned long pa,
111                               unsigned long rflags, unsigned long vflags,
112                               int psize, 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, va=%016lx, pa=%016lx, "
121                          "rflags=%lx, vflags=%lx, psize=%d)\n",
122                          hpte_group, va, pa, rflags, vflags, psize);
123
124         hpte_v = hpte_encode_v(va, psize, ssize) | vflags | HPTE_V_VALID;
125         hpte_r = hpte_encode_r(pa, psize) | 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 %lu\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                 BUG_ON(lpar_rc != H_NOT_FOUND);
190
191                 slot_offset++;
192                 slot_offset &= 0x7;
193         }
194
195         return -1;
196 }
197
198 static void pSeries_lpar_hptab_clear(void)
199 {
200         unsigned long size_bytes = 1UL << ppc64_pft_size;
201         unsigned long hpte_count = size_bytes >> 4;
202         struct {
203                 unsigned long pteh;
204                 unsigned long ptel;
205         } ptes[4];
206         long lpar_rc;
207         int i, j;
208
209         /* Read in batches of 4,
210          * invalidate only valid entries not in the VRMA
211          * hpte_count will be a multiple of 4
212          */
213         for (i = 0; i < hpte_count; i += 4) {
214                 lpar_rc = plpar_pte_read_4_raw(0, i, (void *)ptes);
215                 if (lpar_rc != H_SUCCESS)
216                         continue;
217                 for (j = 0; j < 4; j++){
218                         if ((ptes[j].pteh & HPTE_V_VRMA_MASK) ==
219                                 HPTE_V_VRMA_MASK)
220                                 continue;
221                         if (ptes[j].pteh & HPTE_V_VALID)
222                                 plpar_pte_remove_raw(0, i + j, 0,
223                                         &(ptes[j].pteh), &(ptes[j].ptel));
224                 }
225         }
226 }
227
228 /*
229  * This computes the AVPN and B fields of the first dword of a HPTE,
230  * for use when we want to match an existing PTE.  The bottom 7 bits
231  * of the returned value are zero.
232  */
233 static inline unsigned long hpte_encode_avpn(unsigned long va, int psize,
234                                              int ssize)
235 {
236         unsigned long v;
237
238         v = (va >> 23) & ~(mmu_psize_defs[psize].avpnm);
239         v <<= HPTE_V_AVPN_SHIFT;
240         v |= ((unsigned long) ssize) << HPTE_V_SSIZE_SHIFT;
241         return v;
242 }
243
244 /*
245  * NOTE: for updatepp ops we are fortunate that the linux "newpp" bits and
246  * the low 3 bits of flags happen to line up.  So no transform is needed.
247  * We can probably optimize here and assume the high bits of newpp are
248  * already zero.  For now I am paranoid.
249  */
250 static long pSeries_lpar_hpte_updatepp(unsigned long slot,
251                                        unsigned long newpp,
252                                        unsigned long va,
253                                        int psize, int ssize, int local)
254 {
255         unsigned long lpar_rc;
256         unsigned long flags = (newpp & 7) | H_AVPN;
257         unsigned long want_v;
258
259         want_v = hpte_encode_avpn(va, psize, ssize);
260
261         pr_devel("    update: avpnv=%016lx, hash=%016lx, f=%lx, psize: %d ...",
262                  want_v, slot, flags, psize);
263
264         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, want_v);
265
266         if (lpar_rc == H_NOT_FOUND) {
267                 pr_devel("not found !\n");
268                 return -1;
269         }
270
271         pr_devel("ok\n");
272
273         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
274
275         return 0;
276 }
277
278 static unsigned long pSeries_lpar_hpte_getword0(unsigned long slot)
279 {
280         unsigned long dword0;
281         unsigned long lpar_rc;
282         unsigned long dummy_word1;
283         unsigned long flags;
284
285         /* Read 1 pte at a time                        */
286         /* Do not need RPN to logical page translation */
287         /* No cross CEC PFT access                     */
288         flags = 0;
289
290         lpar_rc = plpar_pte_read(flags, slot, &dword0, &dummy_word1);
291
292         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
293
294         return dword0;
295 }
296
297 static long pSeries_lpar_hpte_find(unsigned long va, int psize, int ssize)
298 {
299         unsigned long hash;
300         unsigned long i;
301         long slot;
302         unsigned long want_v, hpte_v;
303
304         hash = hpt_hash(va, mmu_psize_defs[psize].shift, ssize);
305         want_v = hpte_encode_avpn(va, psize, ssize);
306
307         /* Bolted entries are always in the primary group */
308         slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
309         for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
310                 hpte_v = pSeries_lpar_hpte_getword0(slot);
311
312                 if (HPTE_V_COMPARE(hpte_v, want_v) && (hpte_v & HPTE_V_VALID))
313                         /* HPTE matches */
314                         return slot;
315                 ++slot;
316         }
317
318         return -1;
319
320
321 static void pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp(unsigned long newpp,
322                                              unsigned long ea,
323                                              int psize, int ssize)
324 {
325         unsigned long lpar_rc, slot, vsid, va, flags;
326
327         vsid = get_kernel_vsid(ea, ssize);
328         va = hpt_va(ea, vsid, ssize);
329
330         slot = pSeries_lpar_hpte_find(va, psize, ssize);
331         BUG_ON(slot == -1);
332
333         flags = newpp & 7;
334         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, 0);
335
336         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
337 }
338
339 static void pSeries_lpar_hpte_invalidate(unsigned long slot, unsigned long va,
340                                          int psize, int ssize, int local)
341 {
342         unsigned long want_v;
343         unsigned long lpar_rc;
344         unsigned long dummy1, dummy2;
345
346         pr_devel("    inval : slot=%lx, va=%016lx, psize: %d, local: %d\n",
347                  slot, va, psize, local);
348
349         want_v = hpte_encode_avpn(va, psize, ssize);
350         lpar_rc = plpar_pte_remove(H_AVPN, slot, want_v, &dummy1, &dummy2);
351         if (lpar_rc == H_NOT_FOUND)
352                 return;
353
354         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
355 }
356
357 static void pSeries_lpar_hpte_removebolted(unsigned long ea,
358                                            int psize, int ssize)
359 {
360         unsigned long slot, vsid, va;
361
362         vsid = get_kernel_vsid(ea, ssize);
363         va = hpt_va(ea, vsid, ssize);
364
365         slot = pSeries_lpar_hpte_find(va, psize, ssize);
366         BUG_ON(slot == -1);
367
368         pSeries_lpar_hpte_invalidate(slot, va, psize, ssize, 0);
369 }
370
371 /* Flag bits for H_BULK_REMOVE */
372 #define HBR_REQUEST     0x4000000000000000UL
373 #define HBR_RESPONSE    0x8000000000000000UL
374 #define HBR_END         0xc000000000000000UL
375 #define HBR_AVPN        0x0200000000000000UL
376 #define HBR_ANDCOND     0x0100000000000000UL
377
378 /*
379  * Take a spinlock around flushes to avoid bouncing the hypervisor tlbie
380  * lock.
381  */
382 static void pSeries_lpar_flush_hash_range(unsigned long number, int local)
383 {
384         unsigned long i, pix, rc;
385         unsigned long flags = 0;
386         struct ppc64_tlb_batch *batch = &__get_cpu_var(ppc64_tlb_batch);
387         int lock_tlbie = !mmu_has_feature(MMU_FTR_LOCKLESS_TLBIE);
388         unsigned long param[9];
389         unsigned long va;
390         unsigned long hash, index, shift, hidx, slot;
391         real_pte_t pte;
392         int psize, ssize;
393
394         if (lock_tlbie)
395                 spin_lock_irqsave(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
396
397         psize = batch->psize;
398         ssize = batch->ssize;
399         pix = 0;
400         for (i = 0; i < number; i++) {
401                 va = batch->vaddr[i];
402                 pte = batch->pte[i];
403                 pte_iterate_hashed_subpages(pte, psize, va, index, shift) {
404                         hash = hpt_hash(va, shift, ssize);
405                         hidx = __rpte_to_hidx(pte, index);
406                         if (hidx & _PTEIDX_SECONDARY)
407                                 hash = ~hash;
408                         slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
409                         slot += hidx & _PTEIDX_GROUP_IX;
410                         if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_BULK_REMOVE)) {
411                                 pSeries_lpar_hpte_invalidate(slot, va, psize,
412                                                              ssize, local);
413                         } else {
414                                 param[pix] = HBR_REQUEST | HBR_AVPN | slot;
415                                 param[pix+1] = hpte_encode_avpn(va, psize,
416                                                                 ssize);
417                                 pix += 2;
418                                 if (pix == 8) {
419                                         rc = plpar_hcall9(H_BULK_REMOVE, param,
420                                                 param[0], param[1], param[2],
421                                                 param[3], param[4], param[5],
422                                                 param[6], param[7]);
423                                         BUG_ON(rc != H_SUCCESS);
424                                         pix = 0;
425                                 }
426                         }
427                 } pte_iterate_hashed_end();
428         }
429         if (pix) {
430                 param[pix] = HBR_END;
431                 rc = plpar_hcall9(H_BULK_REMOVE, param, param[0], param[1],
432                                   param[2], param[3], param[4], param[5],
433                                   param[6], param[7]);
434                 BUG_ON(rc != H_SUCCESS);
435         }
436
437         if (lock_tlbie)
438                 spin_unlock_irqrestore(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
439 }
440
441 static int __init disable_bulk_remove(char *str)
442 {
443         if (strcmp(str, "off") == 0 &&
444             firmware_has_feature(FW_FEATURE_BULK_REMOVE)) {
445                         printk(KERN_INFO "Disabling BULK_REMOVE firmware feature");
446                         powerpc_firmware_features &= ~FW_FEATURE_BULK_REMOVE;
447         }
448         return 1;
449 }
450
451 __setup("bulk_remove=", disable_bulk_remove);
452
453 void __init hpte_init_lpar(void)
454 {
455         ppc_md.hpte_invalidate  = pSeries_lpar_hpte_invalidate;
456         ppc_md.hpte_updatepp    = pSeries_lpar_hpte_updatepp;
457         ppc_md.hpte_updateboltedpp = pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp;
458         ppc_md.hpte_insert      = pSeries_lpar_hpte_insert;
459         ppc_md.hpte_remove      = pSeries_lpar_hpte_remove;
460         ppc_md.hpte_removebolted = pSeries_lpar_hpte_removebolted;
461         ppc_md.flush_hash_range = pSeries_lpar_flush_hash_range;
462         ppc_md.hpte_clear_all   = pSeries_lpar_hptab_clear;
463 }
464
465 #ifdef CONFIG_PPC_SMLPAR
466 #define CMO_FREE_HINT_DEFAULT 1
467 static int cmo_free_hint_flag = CMO_FREE_HINT_DEFAULT;
468
469 static int __init cmo_free_hint(char *str)
470 {
471         char *parm;
472         parm = strstrip(str);
473
474         if (strcasecmp(parm, "no") == 0 || strcasecmp(parm, "off") == 0) {
475                 printk(KERN_INFO "cmo_free_hint: CMO free page hinting is not active.\n");
476                 cmo_free_hint_flag = 0;
477                 return 1;
478         }
479
480         cmo_free_hint_flag = 1;
481         printk(KERN_INFO "cmo_free_hint: CMO free page hinting is active.\n");
482
483         if (strcasecmp(parm, "yes") == 0 || strcasecmp(parm, "on") == 0)
484                 return 1;
485
486         return 0;
487 }
488
489 __setup("cmo_free_hint=", cmo_free_hint);
490
491 static void pSeries_set_page_state(struct page *page, int order,
492                                    unsigned long state)
493 {
494         int i, j;
495         unsigned long cmo_page_sz, addr;
496
497         cmo_page_sz = cmo_get_page_size();
498         addr = __pa((unsigned long)page_address(page));
499
500         for (i = 0; i < (1 << order); i++, addr += PAGE_SIZE) {
501                 for (j = 0; j < PAGE_SIZE; j += cmo_page_sz)
502                         plpar_hcall_norets(H_PAGE_INIT, state, addr + j, 0);
503         }
504 }
505
506 void arch_free_page(struct page *page, int order)
507 {
508         if (!cmo_free_hint_flag || !firmware_has_feature(FW_FEATURE_CMO))
509                 return;
510
511         pSeries_set_page_state(page, order, H_PAGE_SET_UNUSED);
512 }
513 EXPORT_SYMBOL(arch_free_page);
514
515 #endif
516
517 #ifdef CONFIG_TRACEPOINTS
518 /*
519  * We optimise our hcall path by placing hcall_tracepoint_refcount
520  * directly in the TOC so we can check if the hcall tracepoints are
521  * enabled via a single load.
522  */
523
524 /* NB: reg/unreg are called while guarded with the tracepoints_mutex */
525 extern long hcall_tracepoint_refcount;
526
527 /* 
528  * Since the tracing code might execute hcalls we need to guard against
529  * recursion. One example of this are spinlocks calling H_YIELD on
530  * shared processor partitions.
531  */
532 static DEFINE_PER_CPU(unsigned int, hcall_trace_depth);
533
534 void hcall_tracepoint_regfunc(void)
535 {
536         hcall_tracepoint_refcount++;
537 }
538
539 void hcall_tracepoint_unregfunc(void)
540 {
541         hcall_tracepoint_refcount--;
542 }
543
544 void __trace_hcall_entry(unsigned long opcode, unsigned long *args)
545 {
546         unsigned long flags;
547         unsigned int *depth;
548
549         local_irq_save(flags);
550
551         depth = &__get_cpu_var(hcall_trace_depth);
552
553         if (*depth)
554                 goto out;
555
556         (*depth)++;
557         trace_hcall_entry(opcode, args);
558         (*depth)--;
559
560 out:
561         local_irq_restore(flags);
562 }
563
564 void __trace_hcall_exit(long opcode, unsigned long retval,
565                         unsigned long *retbuf)
566 {
567         unsigned long flags;
568         unsigned int *depth;
569
570         local_irq_save(flags);
571
572         depth = &__get_cpu_var(hcall_trace_depth);
573
574         if (*depth)
575                 goto out;
576
577         (*depth)++;
578         trace_hcall_exit(opcode, retval, retbuf);
579         (*depth)--;
580
581 out:
582         local_irq_restore(flags);
583 }
584 #endif
585
586 /**
587  * h_get_mpp
588  * H_GET_MPP hcall returns info in 7 parms
589  */
590 int h_get_mpp(struct hvcall_mpp_data *mpp_data)
591 {
592         int rc;
593         unsigned long retbuf[PLPAR_HCALL9_BUFSIZE];
594
595         rc = plpar_hcall9(H_GET_MPP, retbuf);
596
597         mpp_data->entitled_mem = retbuf[0];
598         mpp_data->mapped_mem = retbuf[1];
599
600         mpp_data->group_num = (retbuf[2] >> 2 * 8) & 0xffff;
601         mpp_data->pool_num = retbuf[2] & 0xffff;
602
603         mpp_data->mem_weight = (retbuf[3] >> 7 * 8) & 0xff;
604         mpp_data->unallocated_mem_weight = (retbuf[3] >> 6 * 8) & 0xff;
605         mpp_data->unallocated_entitlement = retbuf[3] & 0xffffffffffff;
606
607         mpp_data->pool_size = retbuf[4];
608         mpp_data->loan_request = retbuf[5];
609         mpp_data->backing_mem = retbuf[6];
610
611         return rc;
612 }
613 EXPORT_SYMBOL(h_get_mpp);
614
615 int h_get_mpp_x(struct hvcall_mpp_x_data *mpp_x_data)
616 {
617         int rc;
618         unsigned long retbuf[PLPAR_HCALL9_BUFSIZE] = { 0 };
619
620         rc = plpar_hcall9(H_GET_MPP_X, retbuf);
621
622         mpp_x_data->coalesced_bytes = retbuf[0];
623         mpp_x_data->pool_coalesced_bytes = retbuf[1];
624         mpp_x_data->pool_purr_cycles = retbuf[2];
625         mpp_x_data->pool_spurr_cycles = retbuf[3];
626
627         return rc;
628 }