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 #undef DEBUG_LOW
  23
  24 #include <linux/config.h>
  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/abs_addr.h>
  40 #include <asm/cputable.h>
  41 #include <asm/udbg.h>
  42 #include <asm/smp.h>
  43
  44 #include "plpar_wrappers.h"
  45
  46 #ifdef DEBUG_LOW
  47 #define DBG_LOW(fmt...) do { udbg_printf(fmt); } while(0)
  48 #else
  49 #define DBG_LOW(fmt...) do { } while(0)
  50 #endif
  51
  52 /* in pSeries_hvCall.S */
  53 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall);
  54 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall_4out);
  55 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall_norets);
  56 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall_8arg_2ret);
  57 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall_7arg_7ret);
  58 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall_9arg_9ret);
  59 extern void pSeries_find_serial_port(void);
  60
  61
  62 int vtermno;    /* virtual terminal# for udbg  */
  63
  64 #define __ALIGNED__ __attribute__((__aligned__(sizeof(long))))
  65 static void udbg_hvsi_putc(char c)
  66 {
  67         /* packet's seqno isn't used anyways */
  68         uint8_t packet[] __ALIGNED__ = { 0xff, 5, 0, 0, c };
  69         int rc;
  70
  71         if (c == '\n')
  72                 udbg_hvsi_putc('\r');
  73
  74         do {
  75                 rc = plpar_put_term_char(vtermno, sizeof(packet), packet);
  76         } while (rc == H_BUSY);
  77 }
  78
  79 static long hvsi_udbg_buf_len;
  80 static uint8_t hvsi_udbg_buf[256];
  81
  82 static int udbg_hvsi_getc_poll(void)
  83 {
  84         unsigned char ch;
  85         int rc, i;
  86
  87         if (hvsi_udbg_buf_len == 0) {
  88                 rc = plpar_get_term_char(vtermno, &hvsi_udbg_buf_len, hvsi_udbg_buf);
  89                 if (rc != H_SUCCESS || hvsi_udbg_buf[0] != 0xff) {
  90                         /* bad read or non-data packet */
  91                         hvsi_udbg_buf_len = 0;
  92                 } else {
  93                         /* remove the packet header */
  94                         for (i = 4; i < hvsi_udbg_buf_len; i++)
  95                                 hvsi_udbg_buf[i-4] = hvsi_udbg_buf[i];
  96                         hvsi_udbg_buf_len -= 4;
  97                 }
  98         }
  99
 100         if (hvsi_udbg_buf_len <= 0 || hvsi_udbg_buf_len > 256) {
 101                 /* no data ready */
 102                 hvsi_udbg_buf_len = 0;
 103                 return -1;
 104         }
 105
 106         ch = hvsi_udbg_buf[0];
 107         /* shift remaining data down */
 108         for (i = 1; i < hvsi_udbg_buf_len; i++) {
 109                 hvsi_udbg_buf[i-1] = hvsi_udbg_buf[i];
 110         }
 111         hvsi_udbg_buf_len--;
 112
 113         return ch;
 114 }
 115
 116 static int udbg_hvsi_getc(void)
 117 {
 118         int ch;
 119         for (;;) {
 120                 ch = udbg_hvsi_getc_poll();
 121                 if (ch == -1) {
 122                         /* This shouldn't be needed...but... */
 123                         volatile unsigned long delay;
 124                         for (delay=0; delay < 2000000; delay++)
 125                                 ;
 126                 } else {
 127                         return ch;
 128                 }
 129         }
 130 }
 131
 132 static void udbg_putcLP(char c)
 133 {
 134         char buf[16];
 135         unsigned long rc;
 136
 137         if (c == '\n')
 138                 udbg_putcLP('\r');
 139
 140         buf[0] = c;
 141         do {
 142                 rc = plpar_put_term_char(vtermno, 1, buf);
 143         } while(rc == H_BUSY);
 144 }
 145
 146 /* Buffered chars getc */
 147 static long inbuflen;
 148 static long inbuf[2];   /* must be 2 longs */
 149
 150 static int udbg_getc_pollLP(void)
 151 {
 152         /* The interface is tricky because it may return up to 16 chars.
 153          * We save them statically for future calls to udbg_getc().
 154          */
 155         char ch, *buf = (char *)inbuf;
 156         int i;
 157         long rc;
 158         if (inbuflen == 0) {
 159                 /* get some more chars. */
 160                 inbuflen = 0;
 161                 rc = plpar_get_term_char(vtermno, &inbuflen, buf);
 162                 if (rc != H_SUCCESS)
 163                         inbuflen = 0;   /* otherwise inbuflen is garbage */
 164         }
 165         if (inbuflen <= 0 || inbuflen > 16) {
 166                 /* Catch error case as well as other oddities (corruption) */
 167                 inbuflen = 0;
 168                 return -1;
 169         }
 170         ch = buf[0];
 171         for (i = 1; i < inbuflen; i++)  /* shuffle them down. */
 172                 buf[i-1] = buf[i];
 173         inbuflen--;
 174         return ch;
 175 }
 176
 177 static int udbg_getcLP(void)
 178 {
 179         int ch;
 180         for (;;) {
 181                 ch = udbg_getc_pollLP();
 182                 if (ch == -1) {
 183                         /* This shouldn't be needed...but... */
 184                         volatile unsigned long delay;
 185                         for (delay=0; delay < 2000000; delay++)
 186                                 ;
 187                 } else {
 188                         return ch;
 189                 }
 190         }
 191 }
 192
 193 /* call this from early_init() for a working debug console on
 194  * vterm capable LPAR machines
 195  */
 196 void __init udbg_init_debug_lpar(void)
 197 {
 198         vtermno = 0;
 199         udbg_putc = udbg_putcLP;
 200         udbg_getc = udbg_getcLP;
 201         udbg_getc_poll = udbg_getc_pollLP;
 202 }
 203
 204 /* returns 0 if couldn't find or use /chosen/stdout as console */
 205 void __init find_udbg_vterm(void)
 206 {
 207         struct device_node *stdout_node;
 208         u32 *termno;
 209         char *name;
 210         int add_console;
 211
 212         /* find the boot console from /chosen/stdout */
 213         if (!of_chosen)
 214                 return;
 215         name = (char *)get_property(of_chosen, "linux,stdout-path", NULL);
 216         if (name == NULL)
 217                 return;
 218         stdout_node = of_find_node_by_path(name);
 219         if (!stdout_node)
 220                 return;
 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         /* The user has requested a console so this is already set up. */
 227         add_console = !strstr(cmd_line, "console=");
 228
 229         /* Check if it's a virtual terminal */
 230         if (strncmp(name, "vty", 3) != 0)
 231                 goto out;
 232         termno = (u32 *)get_property(stdout_node, "reg", NULL);
 233         if (termno == NULL)
 234                 goto out;
 235         vtermno = termno[0];
 236
 237         if (device_is_compatible(stdout_node, "hvterm1")) {
 238                 udbg_putc = udbg_putcLP;
 239                 udbg_getc = udbg_getcLP;
 240                 udbg_getc_poll = udbg_getc_pollLP;
 241                 if (add_console)
 242                         add_preferred_console("hvc", termno[0] & 0xff, NULL);
 243         } else if (device_is_compatible(stdout_node, "hvterm-protocol")) {
 244                 vtermno = termno[0];
 245                 udbg_putc = udbg_hvsi_putc;
 246                 udbg_getc = udbg_hvsi_getc;
 247                 udbg_getc_poll = udbg_hvsi_getc_poll;
 248                 if (add_console)
 249                         add_preferred_console("hvsi", termno[0] & 0xff, NULL);
 250         }
 251 out:
 252         of_node_put(stdout_node);
 253 }
 254
 255 void vpa_init(int cpu)
 256 {
 257         int hwcpu = get_hard_smp_processor_id(cpu);
 258         unsigned long vpa = __pa(&lppaca[cpu]);
 259         long ret;
 260
 261         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ALTIVEC))
 262                 lppaca[cpu].vmxregs_in_use = 1;
 263
 264         ret = register_vpa(hwcpu, vpa);
 265
 266         if (ret)
 267                 printk(KERN_ERR "WARNING: vpa_init: VPA registration for "
 268                                 "cpu %d (hw %d) of area %lx returns %ld\n",
 269                                 cpu, hwcpu, vpa, ret);
 270 }
 271
 272 long pSeries_lpar_hpte_insert(unsigned long hpte_group,
 273                               unsigned long va, unsigned long pa,
 274                               unsigned long rflags, unsigned long vflags,
 275                               int psize)
 276 {
 277         unsigned long lpar_rc;
 278         unsigned long flags;
 279         unsigned long slot;
 280         unsigned long hpte_v, hpte_r;
 281         unsigned long dummy0, dummy1;
 282
 283         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
 284                 DBG_LOW("hpte_insert(group=%lx, va=%016lx, pa=%016lx, "
 285                         "rflags=%lx, vflags=%lx, psize=%d)\n",
 286                 hpte_group, va, pa, rflags, vflags, psize);
 287
 288         hpte_v = hpte_encode_v(va, psize) | vflags | HPTE_V_VALID;
 289         hpte_r = hpte_encode_r(pa, psize) | rflags;
 290
 291         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
 292                 DBG_LOW(" hpte_v=%016lx, hpte_r=%016lx\n", hpte_v, hpte_r);
 293
 294         /* Now fill in the actual HPTE */
 295         /* Set CEC cookie to 0         */
 296         /* Zero page = 0               */
 297         /* I-cache Invalidate = 0      */
 298         /* I-cache synchronize = 0     */
 299         /* Exact = 0                   */
 300         flags = 0;
 301
 302         /* Make pHyp happy */
 303         if (rflags & (_PAGE_GUARDED|_PAGE_NO_CACHE))
 304                 hpte_r &= ~_PAGE_COHERENT;
 305
 306         lpar_rc = plpar_hcall(H_ENTER, flags, hpte_group, hpte_v,
 307                               hpte_r, &slot, &dummy0, &dummy1);
 308         if (unlikely(lpar_rc == H_PTEG_FULL)) {
 309                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
 310                         DBG_LOW(" full\n");
 311                 return -1;
 312         }
 313
 314         /*
 315          * Since we try and ioremap PHBs we don't own, the pte insert
 316          * will fail. However we must catch the failure in hash_page
 317          * or we will loop forever, so return -2 in this case.
 318          */
 319         if (unlikely(lpar_rc != H_SUCCESS)) {
 320                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
 321                         DBG_LOW(" lpar err %d\n", lpar_rc);
 322                 return -2;
 323         }
 324         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
 325                 DBG_LOW(" -> slot: %d\n", slot & 7);
 326
 327         /* Because of iSeries, we have to pass down the secondary
 328          * bucket bit here as well
 329          */
 330         return (slot & 7) | (!!(vflags & HPTE_V_SECONDARY) << 3);
 331 }
 332
 333 static DEFINE_SPINLOCK(pSeries_lpar_tlbie_lock);
 334
 335 static long pSeries_lpar_hpte_remove(unsigned long hpte_group)
 336 {
 337         unsigned long slot_offset;
 338         unsigned long lpar_rc;
 339         int i;
 340         unsigned long dummy1, dummy2;
 341
 342         /* pick a random slot to start at */
 343         slot_offset = mftb() & 0x7;
 344
 345         for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
 346
 347                 /* don't remove a bolted entry */
 348                 lpar_rc = plpar_pte_remove(H_ANDCOND, hpte_group + slot_offset,
 349                                            (0x1UL << 4), &dummy1, &dummy2);
 350                 if (lpar_rc == H_SUCCESS)
 351                         return i;
 352                 BUG_ON(lpar_rc != H_NOT_FOUND);
 353
 354                 slot_offset++;
 355                 slot_offset &= 0x7;
 356         }
 357
 358         return -1;
 359 }
 360
 361 static void pSeries_lpar_hptab_clear(void)
 362 {
 363         unsigned long size_bytes = 1UL << ppc64_pft_size;
 364         unsigned long hpte_count = size_bytes >> 4;
 365         unsigned long dummy1, dummy2;
 366         int i;
 367
 368         /* TODO: Use bulk call */
 369         for (i = 0; i < hpte_count; i++)
 370                 plpar_pte_remove(0, i, 0, &dummy1, &dummy2);
 371 }
 372
 373 /*
 374  * NOTE: for updatepp ops we are fortunate that the linux "newpp" bits and
 375  * the low 3 bits of flags happen to line up.  So no transform is needed.
 376  * We can probably optimize here and assume the high bits of newpp are
 377  * already zero.  For now I am paranoid.
 378  */
 379 static long pSeries_lpar_hpte_updatepp(unsigned long slot,
 380                                        unsigned long newpp,
 381                                        unsigned long va,
 382                                        int psize, int local)
 383 {
 384         unsigned long lpar_rc;
 385         unsigned long flags = (newpp & 7) | H_AVPN;
 386         unsigned long want_v;
 387
 388         want_v = hpte_encode_v(va, psize);
 389
 390         DBG_LOW("    update: avpnv=%016lx, hash=%016lx, f=%x, psize: %d ... ",
 391                 want_v & HPTE_V_AVPN, slot, flags, psize);
 392
 393         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, want_v & HPTE_V_AVPN);
 394
 395         if (lpar_rc == H_NOT_FOUND) {
 396                 DBG_LOW("not found !\n");
 397                 return -1;
 398         }
 399
 400         DBG_LOW("ok\n");
 401
 402         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
 403
 404         return 0;
 405 }
 406
 407 static unsigned long pSeries_lpar_hpte_getword0(unsigned long slot)
 408 {
 409         unsigned long dword0;
 410         unsigned long lpar_rc;
 411         unsigned long dummy_word1;
 412         unsigned long flags;
 413
 414         /* Read 1 pte at a time                        */
 415         /* Do not need RPN to logical page translation */
 416         /* No cross CEC PFT access                     */
 417         flags = 0;
 418
 419         lpar_rc = plpar_pte_read(flags, slot, &dword0, &dummy_word1);
 420
 421         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
 422
 423         return dword0;
 424 }
 425
 426 static long pSeries_lpar_hpte_find(unsigned long va, int psize)
 427 {
 428         unsigned long hash;
 429         unsigned long i, j;
 430         long slot;
 431         unsigned long want_v, hpte_v;
 432
 433         hash = hpt_hash(va, mmu_psize_defs[psize].shift);
 434         want_v = hpte_encode_v(va, psize);
 435
 436         for (j = 0; j < 2; j++) {
 437                 slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
 438                 for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
 439                         hpte_v = pSeries_lpar_hpte_getword0(slot);
 440
 441                         if (HPTE_V_COMPARE(hpte_v, want_v)
 442                             && (hpte_v & HPTE_V_VALID)
 443                             && (!!(hpte_v & HPTE_V_SECONDARY) == j)) {
 444                                 /* HPTE matches */
 445                                 if (j)
 446                                         slot = -slot;
 447                                 return slot;
 448                         }
 449                         ++slot;
 450                 }
 451                 hash = ~hash;
 452         }
 453
 454         return -1;
 455 }
 456
 457 static void pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp(unsigned long newpp,
 458                                              unsigned long ea,
 459                                              int psize)
 460 {
 461         unsigned long lpar_rc, slot, vsid, va, flags;
 462
 463         vsid = get_kernel_vsid(ea);
 464         va = (vsid << 28) | (ea & 0x0fffffff);
 465
 466         slot = pSeries_lpar_hpte_find(va, psize);
 467         BUG_ON(slot == -1);
 468
 469         flags = newpp & 7;
 470         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, 0);
 471
 472         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
 473 }
 474
 475 static void pSeries_lpar_hpte_invalidate(unsigned long slot, unsigned long va,
 476                                          int psize, int local)
 477 {
 478         unsigned long want_v;
 479         unsigned long lpar_rc;
 480         unsigned long dummy1, dummy2;
 481
 482         DBG_LOW("    inval : slot=%lx, va=%016lx, psize: %d, local: %d",
 483                 slot, va, psize, local);
 484
 485         want_v = hpte_encode_v(va, psize);
 486         lpar_rc = plpar_pte_remove(H_AVPN, slot, want_v & HPTE_V_AVPN,
 487                                    &dummy1, &dummy2);
 488         if (lpar_rc == H_NOT_FOUND)
 489                 return;
 490
 491         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
 492 }
 493
 494 /*
 495  * Take a spinlock around flushes to avoid bouncing the hypervisor tlbie
 496  * lock.
 497  */
 498 void pSeries_lpar_flush_hash_range(unsigned long number, int local)
 499 {
 500         int i;
 501         unsigned long flags = 0;
 502         struct ppc64_tlb_batch *batch = &__get_cpu_var(ppc64_tlb_batch);
 503         int lock_tlbie = !cpu_has_feature(CPU_FTR_LOCKLESS_TLBIE);
 504
 505         if (lock_tlbie)
 506                 spin_lock_irqsave(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
 507
 508         for (i = 0; i < number; i++)
 509                 flush_hash_page(batch->vaddr[i], batch->pte[i],
 510                                 batch->psize, local);
 511
 512         if (lock_tlbie)
 513                 spin_unlock_irqrestore(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
 514 }
 515
 516 void hpte_init_lpar(void)
 517 {
 518         ppc_md.hpte_invalidate  = pSeries_lpar_hpte_invalidate;
 519         ppc_md.hpte_updatepp    = pSeries_lpar_hpte_updatepp;
 520         ppc_md.hpte_updateboltedpp = pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp;
 521         ppc_md.hpte_insert      = pSeries_lpar_hpte_insert;
 522         ppc_md.hpte_remove      = pSeries_lpar_hpte_remove;
 523         ppc_md.flush_hash_range = pSeries_lpar_flush_hash_range;
 524         ppc_md.hpte_clear_all   = pSeries_lpar_hptab_clear;
 525
 526         htab_finish_init();
 527 }