arch/x86/include/asm/uv/uv_bau.h

   1 /*
   2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
   3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
   4  * for more details.
   5  *
   6  * SGI UV Broadcast Assist Unit definitions
   7  *
   8  * Copyright (C) 2008 Silicon Graphics, Inc. All rights reserved.
   9  */
  10
  11 #ifndef _ASM_X86_UV_UV_BAU_H
  12 #define _ASM_X86_UV_UV_BAU_H
  13
  14 #include <linux/bitmap.h>
  15 #define BITSPERBYTE 8
  16
  17 /*
  18  * Broadcast Assist Unit messaging structures
  19  *
  20  * Selective Broadcast activations are induced by software action
  21  * specifying a particular 8-descriptor "set" via a 6-bit index written
  22  * to an MMR.
  23  * Thus there are 64 unique 512-byte sets of SB descriptors - one set for
  24  * each 6-bit index value. These descriptor sets are mapped in sequence
  25  * starting with set 0 located at the address specified in the
  26  * BAU_SB_DESCRIPTOR_BASE register, set 1 is located at BASE + 512,
  27  * set 2 is at BASE + 2*512, set 3 at BASE + 3*512, and so on.
  28  *
  29  * We will use one set for sending BAU messages from each of the
  30  * cpu's on the uvhub.
  31  *
  32  * TLB shootdown will use the first of the 8 descriptors of each set.
  33  * Each of the descriptors is 64 bytes in size (8*64 = 512 bytes in a set).
  34  */
  35
  36 #define MAX_CPUS_PER_UVHUB              64
  37 #define MAX_CPUS_PER_SOCKET             32
  38 #define UV_ADP_SIZE                     64 /* hardware-provided max. */
  39 #define UV_CPUS_PER_ACT_STATUS          32 /* hardware-provided max. */
  40 #define UV_ITEMS_PER_DESCRIPTOR         8
  41 /* the 'throttle' to prevent the hardware stay-busy bug */
  42 #define MAX_BAU_CONCURRENT              3
  43 #define UV_ACT_STATUS_MASK              0x3
  44 #define UV_ACT_STATUS_SIZE              2
  45 #define UV_DISTRIBUTION_SIZE            256
  46 #define UV_SW_ACK_NPENDING              8
  47 #define UV_NET_ENDPOINT_INTD            0x38
  48 #define UV_DESC_BASE_PNODE_SHIFT        49
  49 #define UV_PAYLOADQ_PNODE_SHIFT         49
  50 #define UV_PTC_BASENAME                 "sgi_uv/ptc_statistics"
  51 #define UV_BAU_BASENAME                 "sgi_uv/bau_tunables"
  52 #define UV_BAU_TUNABLES_DIR             "sgi_uv"
  53 #define UV_BAU_TUNABLES_FILE            "bau_tunables"
  54 #define WHITESPACE                      " \t\n"
  55 #define uv_physnodeaddr(x)              ((__pa((unsigned long)(x)) & uv_mmask))
  56 #define UV_ENABLE_INTD_SOFT_ACK_MODE_SHIFT 15
  57 #define UV_INTD_SOFT_ACK_TIMEOUT_PERIOD_SHIFT 16
  58 #define UV_INTD_SOFT_ACK_TIMEOUT_PERIOD 0x0000000009UL
  59 /* [19:16] SOFT_ACK timeout period  19: 1 is urgency 7  17:16 1 is multiplier */
  60 #define BAU_MISC_CONTROL_MULT_MASK 3
  61
  62 #define UVH_AGING_PRESCALE_SEL 0x000000b000UL
  63 /* [30:28] URGENCY_7  an index into a table of times */
  64 #define BAU_URGENCY_7_SHIFT 28
  65 #define BAU_URGENCY_7_MASK 7
  66
  67 #define UVH_TRANSACTION_TIMEOUT 0x000000b200UL
  68 /* [45:40] BAU - BAU transaction timeout select - a multiplier */
  69 #define BAU_TRANS_SHIFT 40
  70 #define BAU_TRANS_MASK 0x3f
  71
  72 /*
  73  * bits in UVH_LB_BAU_SB_ACTIVATION_STATUS_0/1
  74  */
  75 #define DESC_STATUS_IDLE                0
  76 #define DESC_STATUS_ACTIVE              1
  77 #define DESC_STATUS_DESTINATION_TIMEOUT 2
  78 #define DESC_STATUS_SOURCE_TIMEOUT      3
  79
  80 /*
  81  * delay for 'plugged' timeout retries, in microseconds
  82  */
  83 #define PLUGGED_DELAY                   10
  84
  85 /*
  86  * threshholds at which to use IPI to free resources
  87  */
  88 /* after this # consecutive 'plugged' timeouts, use IPI to release resources */
  89 #define PLUGSB4RESET 100
  90 /* after this many consecutive timeouts, use IPI to release resources */
  91 #define TIMEOUTSB4RESET 1
  92 /* at this number uses of IPI to release resources, giveup the request */
  93 #define IPI_RESET_LIMIT 1
  94 /* after this # consecutive successes, bump up the throttle if it was lowered */
  95 #define COMPLETE_THRESHOLD 5
  96
  97 #define UV_LB_SUBNODEID 0x10
  98
  99 /*
 100  * number of entries in the destination side payload queue
 101  */
 102 #define DEST_Q_SIZE                     20
 103 /*
 104  * number of destination side software ack resources
 105  */
 106 #define DEST_NUM_RESOURCES              8
 107 /*
 108  * completion statuses for sending a TLB flush message
 109  */
 110 #define FLUSH_RETRY_PLUGGED             1
 111 #define FLUSH_RETRY_TIMEOUT             2
 112 #define FLUSH_GIVEUP                    3
 113 #define FLUSH_COMPLETE                  4
 114
 115 /*
 116  * tuning the action when the numalink network is extremely delayed
 117  */
 118 #define CONGESTED_RESPONSE_US 1000 /* 'long' response time, in microseconds */
 119 #define CONGESTED_REPS 10 /* long delays averaged over this many broadcasts */
 120 #define CONGESTED_PERIOD 30 /* time for the bau to be disabled, in seconds */
 121
 122 /*
 123  * Distribution: 32 bytes (256 bits) (bytes 0-0x1f of descriptor)
 124  * If the 'multilevel' flag in the header portion of the descriptor
 125  * has been set to 0, then endpoint multi-unicast mode is selected.
 126  * The distribution specification (32 bytes) is interpreted as a 256-bit
 127  * distribution vector. Adjacent bits correspond to consecutive even numbered
 128  * nodeIDs. The result of adding the index of a given bit to the 15-bit
 129  * 'base_dest_nasid' field of the header corresponds to the
 130  * destination nodeID associated with that specified bit.
 131  */
 132 struct bau_target_uvhubmask {
 133         unsigned long bits[BITS_TO_LONGS(UV_DISTRIBUTION_SIZE)];
 134 };
 135
 136 /*
 137  * mask of cpu's on a uvhub
 138  * (during initialization we need to check that unsigned long has
 139  *  enough bits for max. cpu's per uvhub)
 140  */
 141 struct bau_local_cpumask {
 142         unsigned long bits;
 143 };
 144
 145 /*
 146  * Payload: 16 bytes (128 bits) (bytes 0x20-0x2f of descriptor)
 147  * only 12 bytes (96 bits) of the payload area are usable.
 148  * An additional 3 bytes (bits 27:4) of the header address are carried
 149  * to the next bytes of the destination payload queue.
 150  * And an additional 2 bytes of the header Suppl_A field are also
 151  * carried to the destination payload queue.
 152  * But the first byte of the Suppl_A becomes bits 127:120 (the 16th byte)
 153  * of the destination payload queue, which is written by the hardware
 154  * with the s/w ack resource bit vector.
 155  * [ effective message contents (16 bytes (128 bits) maximum), not counting
 156  *   the s/w ack bit vector  ]
 157  */
 158
 159 /*
 160  * The payload is software-defined for INTD transactions
 161  */
 162 struct bau_msg_payload {
 163         unsigned long address;          /* signifies a page or all TLB's
 164                                                 of the cpu */
 165         /* 64 bits */
 166         unsigned short sending_cpu;     /* filled in by sender */
 167         /* 16 bits */
 168         unsigned short acknowledge_count;/* filled in by destination */
 169         /* 16 bits */
 170         unsigned int reserved1:32;      /* not usable */
 171 };
 172
 173
 174 /*
 175  * Message header:  16 bytes (128 bits) (bytes 0x30-0x3f of descriptor)
 176  * see table 4.2.3.0.1 in broacast_assist spec.
 177  */
 178 struct bau_msg_header {
 179         unsigned int dest_subnodeid:6;  /* must be 0x10, for the LB */
 180         /* bits 5:0 */
 181         unsigned int base_dest_nasid:15; /* nasid of the */
 182         /* bits 20:6 */                   /* first bit in uvhub map */
 183         unsigned int command:8; /* message type */
 184         /* bits 28:21 */
 185                                 /* 0x38: SN3net EndPoint Message */
 186         unsigned int rsvd_1:3;  /* must be zero */
 187         /* bits 31:29 */
 188                                 /* int will align on 32 bits */
 189         unsigned int rsvd_2:9;  /* must be zero */
 190         /* bits 40:32 */
 191                                 /* Suppl_A is 56-41 */
 192         unsigned int sequence:16;/* message sequence number */
 193         /* bits 56:41 */        /* becomes bytes 16-17 of msg */
 194                                 /* Address field (96:57) is never used as an
 195                                    address (these are address bits 42:3) */
 196
 197         unsigned int rsvd_3:1;  /* must be zero */
 198         /* bit 57 */
 199                                 /* address bits 27:4 are payload */
 200         /* these next 24  (58-81) bits become bytes 12-14 of msg */
 201
 202         /* bits 65:58 land in byte 12 */
 203         unsigned int replied_to:1;/* sent as 0 by the source to byte 12 */
 204         /* bit 58 */
 205         unsigned int msg_type:3; /* software type of the message*/
 206         /* bits 61:59 */
 207         unsigned int canceled:1; /* message canceled, resource to be freed*/
 208         /* bit 62 */
 209         unsigned int payload_1a:1;/* not currently used */
 210         /* bit 63 */
 211         unsigned int payload_1b:2;/* not currently used */
 212         /* bits 65:64 */
 213
 214         /* bits 73:66 land in byte 13 */
 215         unsigned int payload_1ca:6;/* not currently used */
 216         /* bits 71:66 */
 217         unsigned int payload_1c:2;/* not currently used */
 218         /* bits 73:72 */
 219
 220         /* bits 81:74 land in byte 14 */
 221         unsigned int payload_1d:6;/* not currently used */
 222         /* bits 79:74 */
 223         unsigned int payload_1e:2;/* not currently used */
 224         /* bits 81:80 */
 225
 226         unsigned int rsvd_4:7;  /* must be zero */
 227         /* bits 88:82 */
 228         unsigned int sw_ack_flag:1;/* software acknowledge flag */
 229         /* bit 89 */
 230                                 /* INTD trasactions at destination are to
 231                                    wait for software acknowledge */
 232         unsigned int rsvd_5:6;  /* must be zero */
 233         /* bits 95:90 */
 234         unsigned int rsvd_6:5;  /* must be zero */
 235         /* bits 100:96 */
 236         unsigned int int_both:1;/* if 1, interrupt both sockets on the uvhub */
 237         /* bit 101*/
 238         unsigned int fairness:3;/* usually zero */
 239         /* bits 104:102 */
 240         unsigned int multilevel:1;      /* multi-level multicast format */
 241         /* bit 105 */
 242                                 /* 0 for TLB: endpoint multi-unicast messages */
 243         unsigned int chaining:1;/* next descriptor is part of this activation*/
 244         /* bit 106 */
 245         unsigned int rsvd_7:21; /* must be zero */
 246         /* bits 127:107 */
 247 };
 248
 249 /* see msg_type: */
 250 #define MSG_NOOP 0
 251 #define MSG_REGULAR 1
 252 #define MSG_RETRY 2
 253
 254 /*
 255  * The activation descriptor:
 256  * The format of the message to send, plus all accompanying control
 257  * Should be 64 bytes
 258  */
 259 struct bau_desc {
 260         struct bau_target_uvhubmask distribution;
 261         /*
 262          * message template, consisting of header and payload:
 263          */
 264         struct bau_msg_header header;
 265         struct bau_msg_payload payload;
 266 };
 267 /*
 268  *   -payload--    ---------header------
 269  *   bytes 0-11    bits 41-56  bits 58-81
 270  *       A           B  (2)      C (3)
 271  *
 272  *            A/B/C are moved to:
 273  *       A            C          B
 274  *   bytes 0-11  bytes 12-14  bytes 16-17  (byte 15 filled in by hw as vector)
 275  *   ------------payload queue-----------
 276  */
 277
 278 /*
 279  * The payload queue on the destination side is an array of these.
 280  * With BAU_MISC_CONTROL set for software acknowledge mode, the messages
 281  * are 32 bytes (2 micropackets) (256 bits) in length, but contain only 17
 282  * bytes of usable data, including the sw ack vector in byte 15 (bits 127:120)
 283  * (12 bytes come from bau_msg_payload, 3 from payload_1, 2 from
 284  *  sw_ack_vector and payload_2)
 285  * "Enabling Software Acknowledgment mode (see Section 4.3.3 Software
 286  *  Acknowledge Processing) also selects 32 byte (17 bytes usable) payload
 287  *  operation."
 288  */
 289 struct bau_payload_queue_entry {
 290         unsigned long address;          /* signifies a page or all TLB's
 291                                                 of the cpu */
 292         /* 64 bits, bytes 0-7 */
 293
 294         unsigned short sending_cpu;     /* cpu that sent the message */
 295         /* 16 bits, bytes 8-9 */
 296
 297         unsigned short acknowledge_count; /* filled in by destination */
 298         /* 16 bits, bytes 10-11 */
 299
 300         /* these next 3 bytes come from bits 58-81 of the message header */
 301         unsigned short replied_to:1;    /* sent as 0 by the source */
 302         unsigned short msg_type:3;      /* software message type */
 303         unsigned short canceled:1;      /* sent as 0 by the source */
 304         unsigned short unused1:3;       /* not currently using */
 305         /* byte 12 */
 306
 307         unsigned char unused2a;         /* not currently using */
 308         /* byte 13 */
 309         unsigned char unused2;          /* not currently using */
 310         /* byte 14 */
 311
 312         unsigned char sw_ack_vector;    /* filled in by the hardware */
 313         /* byte 15 (bits 127:120) */
 314
 315         unsigned short sequence;        /* message sequence number */
 316         /* bytes 16-17 */
 317         unsigned char unused4[2];       /* not currently using bytes 18-19 */
 318         /* bytes 18-19 */
 319
 320         int number_of_cpus;             /* filled in at destination */
 321         /* 32 bits, bytes 20-23 (aligned) */
 322
 323         unsigned char unused5[8];       /* not using */
 324         /* bytes 24-31 */
 325 };
 326
 327 struct msg_desc {
 328         struct bau_payload_queue_entry *msg;
 329         int msg_slot;
 330         int sw_ack_slot;
 331         struct bau_payload_queue_entry *va_queue_first;
 332         struct bau_payload_queue_entry *va_queue_last;
 333 };
 334
 335 struct reset_args {
 336         int sender;
 337 };
 338
 339 /*
 340  * This structure is allocated per_cpu for UV TLB shootdown statistics.
 341  */
 342 struct ptc_stats {
 343         /* sender statistics */
 344         unsigned long s_giveup; /* number of fall backs to IPI-style flushes */
 345         unsigned long s_requestor; /* number of shootdown requests */
 346         unsigned long s_stimeout; /* source side timeouts */
 347         unsigned long s_dtimeout; /* destination side timeouts */
 348         unsigned long s_time; /* time spent in sending side */
 349         unsigned long s_retriesok; /* successful retries */
 350         unsigned long s_ntargcpu; /* total number of cpu's targeted */
 351         unsigned long s_ntargself; /* times the sending cpu was targeted */
 352         unsigned long s_ntarglocals; /* targets of cpus on the local blade */
 353         unsigned long s_ntargremotes; /* targets of cpus on remote blades */
 354         unsigned long s_ntarglocaluvhub; /* targets of the local hub */
 355         unsigned long s_ntargremoteuvhub; /* remotes hubs targeted */
 356         unsigned long s_ntarguvhub; /* total number of uvhubs targeted */
 357         unsigned long s_ntarguvhub16; /* number of times target hubs >= 16*/
 358         unsigned long s_ntarguvhub8; /* number of times target hubs >= 8 */
 359         unsigned long s_ntarguvhub4; /* number of times target hubs >= 4 */
 360         unsigned long s_ntarguvhub2; /* number of times target hubs >= 2 */
 361         unsigned long s_ntarguvhub1; /* number of times target hubs == 1 */
 362         unsigned long s_resets_plug; /* ipi-style resets from plug state */
 363         unsigned long s_resets_timeout; /* ipi-style resets from timeouts */
 364         unsigned long s_busy; /* status stayed busy past s/w timer */
 365         unsigned long s_throttles; /* waits in throttle */
 366         unsigned long s_retry_messages; /* retry broadcasts */
 367         unsigned long s_bau_reenabled; /* for bau enable/disable */
 368         unsigned long s_bau_disabled; /* for bau enable/disable */
 369         /* destination statistics */
 370         unsigned long d_alltlb; /* times all tlb's on this cpu were flushed */
 371         unsigned long d_onetlb; /* times just one tlb on this cpu was flushed */
 372         unsigned long d_multmsg; /* interrupts with multiple messages */
 373         unsigned long d_nomsg; /* interrupts with no message */
 374         unsigned long d_time; /* time spent on destination side */
 375         unsigned long d_requestee; /* number of messages processed */
 376         unsigned long d_retries; /* number of retry messages processed */
 377         unsigned long d_canceled; /* number of messages canceled by retries */
 378         unsigned long d_nocanceled; /* retries that found nothing to cancel */
 379         unsigned long d_resets; /* number of ipi-style requests processed */
 380         unsigned long d_rcanceled; /* number of messages canceled by resets */
 381 };
 382
 383 struct hub_and_pnode {
 384         short uvhub;
 385         short pnode;
 386 };
 387 /*
 388  * one per-cpu; to locate the software tables
 389  */
 390 struct bau_control {
 391         struct bau_desc *descriptor_base;
 392         struct bau_payload_queue_entry *va_queue_first;
 393         struct bau_payload_queue_entry *va_queue_last;
 394         struct bau_payload_queue_entry *bau_msg_head;
 395         struct bau_control *uvhub_master;
 396         struct bau_control *socket_master;
 397         struct ptc_stats *statp;
 398         unsigned long timeout_interval;
 399         unsigned long set_bau_on_time;
 400         atomic_t active_descriptor_count;
 401         int plugged_tries;
 402         int timeout_tries;
 403         int ipi_attempts;
 404         int conseccompletes;
 405         int baudisabled;
 406         int set_bau_off;
 407         short cpu;
 408         short osnode;
 409         short uvhub_cpu;
 410         short uvhub;
 411         short cpus_in_socket;
 412         short cpus_in_uvhub;
 413         short partition_base_pnode;
 414         unsigned short message_number;
 415         unsigned short uvhub_quiesce;
 416         short socket_acknowledge_count[DEST_Q_SIZE];
 417         cycles_t send_message;
 418         spinlock_t uvhub_lock;
 419         spinlock_t queue_lock;
 420         /* tunables */
 421         int max_bau_concurrent;
 422         int max_bau_concurrent_constant;
 423         int plugged_delay;
 424         int plugsb4reset;
 425         int timeoutsb4reset;
 426         int ipi_reset_limit;
 427         int complete_threshold;
 428         int congested_response_us;
 429         int congested_reps;
 430         int congested_period;
 431         cycles_t period_time;
 432         long period_requests;
 433         struct hub_and_pnode *target_hub_and_pnode;
 434 };
 435
 436 static inline int bau_uvhub_isset(int uvhub, struct bau_target_uvhubmask *dstp)
 437 {
 438         return constant_test_bit(uvhub, &dstp->bits[0]);
 439 }
 440 static inline void bau_uvhub_set(int pnode, struct bau_target_uvhubmask *dstp)
 441 {
 442         __set_bit(pnode, &dstp->bits[0]);
 443 }
 444 static inline void bau_uvhubs_clear(struct bau_target_uvhubmask *dstp,
 445                                     int nbits)
 446 {
 447         bitmap_zero(&dstp->bits[0], nbits);
 448 }
 449 static inline int bau_uvhub_weight(struct bau_target_uvhubmask *dstp)
 450 {
 451         return bitmap_weight((unsigned long *)&dstp->bits[0],
 452                                 UV_DISTRIBUTION_SIZE);
 453 }
 454
 455 static inline void bau_cpubits_clear(struct bau_local_cpumask *dstp, int nbits)
 456 {
 457         bitmap_zero(&dstp->bits, nbits);
 458 }
 459
 460 #define cpubit_isset(cpu, bau_local_cpumask) \
 461         test_bit((cpu), (bau_local_cpumask).bits)
 462
 463 extern void uv_bau_message_intr1(void);
 464 extern void uv_bau_timeout_intr1(void);
 465
 466 struct atomic_short {
 467         short counter;
 468 };
 469
 470 /**
 471  * atomic_read_short - read a short atomic variable
 472  * @v: pointer of type atomic_short
 473  *
 474  * Atomically reads the value of @v.
 475  */
 476 static inline int atomic_read_short(const struct atomic_short *v)
 477 {
 478         return v->counter;
 479 }
 480
 481 /**
 482  * atomic_add_short_return - add and return a short int
 483  * @i: short value to add
 484  * @v: pointer of type atomic_short
 485  *
 486  * Atomically adds @i to @v and returns @i + @v
 487  */
 488 static inline int atomic_add_short_return(short i, struct atomic_short *v)
 489 {
 490         short __i = i;
 491         asm volatile(LOCK_PREFIX "xaddw %0, %1"
 492                         : "+r" (i), "+m" (v->counter)
 493                         : : "memory");
 494         return i + __i;
 495 }
 496
 497 #endif /* _ASM_X86_UV_UV_BAU_H */