Merge branch 'for-linus' of git://oss.sgi.com/xfs/xfs
[pandora-kernel.git] / arch / powerpc / mm / mmu_context_hash64.c
index 2535828..3bafc3d 100644 (file)
 #include <linux/idr.h>
 #include <linux/module.h>
 #include <linux/gfp.h>
+#include <linux/slab.h>
 
 #include <asm/mmu_context.h>
 
+#ifdef CONFIG_PPC_ICSWX
+/*
+ * The processor and its L2 cache cause the icswx instruction to
+ * generate a COP_REQ transaction on PowerBus. The transaction has
+ * no address, and the processor does not perform an MMU access
+ * to authenticate the transaction. The command portion of the
+ * PowerBus COP_REQ transaction includes the LPAR_ID (LPID) and
+ * the coprocessor Process ID (PID), which the coprocessor compares
+ * to the authorized LPID and PID held in the coprocessor, to determine
+ * if the process is authorized to generate the transaction.
+ * The data of the COP_REQ transaction is 128-byte or less and is
+ * placed in cacheable memory on a 128-byte cache line boundary.
+ *
+ * The task to use a coprocessor should use use_cop() to allocate
+ * a coprocessor PID before executing icswx instruction. use_cop()
+ * also enables the coprocessor context switching. Drop_cop() is
+ * used to free the coprocessor PID.
+ *
+ * Example:
+ * Host Fabric Interface (HFI) is a PowerPC network coprocessor.
+ * Each HFI have multiple windows. Each HFI window serves as a
+ * network device sending to and receiving from HFI network.
+ * HFI immediate send function uses icswx instruction. The immediate
+ * send function allows small (single cache-line) packets be sent
+ * without using the regular HFI send FIFO and doorbell, which are
+ * much slower than immediate send.
+ *
+ * For each task intending to use HFI immediate send, the HFI driver
+ * calls use_cop() to obtain a coprocessor PID for the task.
+ * The HFI driver then allocate a free HFI window and save the
+ * coprocessor PID to the HFI window to allow the task to use the
+ * HFI window.
+ *
+ * The HFI driver repeatedly creates immediate send packets and
+ * issues icswx instruction to send data through the HFI window.
+ * The HFI compares the coprocessor PID in the CPU PID register
+ * to the PID held in the HFI window to determine if the transaction
+ * is allowed.
+ *
+ * When the task to release the HFI window, the HFI driver calls
+ * drop_cop() to release the coprocessor PID.
+ */
+
+#define COP_PID_NONE 0
+#define COP_PID_MIN (COP_PID_NONE + 1)
+#define COP_PID_MAX (0xFFFF)
+
+static DEFINE_SPINLOCK(mmu_context_acop_lock);
+static DEFINE_IDA(cop_ida);
+
+void switch_cop(struct mm_struct *next)
+{
+       mtspr(SPRN_PID, next->context.cop_pid);
+       mtspr(SPRN_ACOP, next->context.acop);
+}
+
+static int new_cop_pid(struct ida *ida, int min_id, int max_id,
+                      spinlock_t *lock)
+{
+       int index;
+       int err;
+
+again:
+       if (!ida_pre_get(ida, GFP_KERNEL))
+               return -ENOMEM;
+
+       spin_lock(lock);
+       err = ida_get_new_above(ida, min_id, &index);
+       spin_unlock(lock);
+
+       if (err == -EAGAIN)
+               goto again;
+       else if (err)
+               return err;
+
+       if (index > max_id) {
+               spin_lock(lock);
+               ida_remove(ida, index);
+               spin_unlock(lock);
+               return -ENOMEM;
+       }
+
+       return index;
+}
+
+static void sync_cop(void *arg)
+{
+       struct mm_struct *mm = arg;
+
+       if (mm == current->active_mm)
+               switch_cop(current->active_mm);
+}
+
+/**
+ * Start using a coprocessor.
+ * @acop: mask of coprocessor to be used.
+ * @mm: The mm the coprocessor to associate with. Most likely current mm.
+ *
+ * Return a positive PID if successful. Negative errno otherwise.
+ * The returned PID will be fed to the coprocessor to determine if an
+ * icswx transaction is authenticated.
+ */
+int use_cop(unsigned long acop, struct mm_struct *mm)
+{
+       int ret;
+
+       if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_ICSWX))
+               return -ENODEV;
+
+       if (!mm || !acop)
+               return -EINVAL;
+
+       /* We need to make sure mm_users doesn't change */
+       down_read(&mm->mmap_sem);
+       spin_lock(mm->context.cop_lockp);
+
+       if (mm->context.cop_pid == COP_PID_NONE) {
+               ret = new_cop_pid(&cop_ida, COP_PID_MIN, COP_PID_MAX,
+                                 &mmu_context_acop_lock);
+               if (ret < 0)
+                       goto out;
+
+               mm->context.cop_pid = ret;
+       }
+       mm->context.acop |= acop;
+
+       sync_cop(mm);
+
+       /*
+        * If this is a threaded process then there might be other threads
+        * running. We need to send an IPI to force them to pick up any
+        * change in PID and ACOP.
+        */
+       if (atomic_read(&mm->mm_users) > 1)
+               smp_call_function(sync_cop, mm, 1);
+
+       ret = mm->context.cop_pid;
+
+out:
+       spin_unlock(mm->context.cop_lockp);
+       up_read(&mm->mmap_sem);
+
+       return ret;
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(use_cop);
+
+/**
+ * Stop using a coprocessor.
+ * @acop: mask of coprocessor to be stopped.
+ * @mm: The mm the coprocessor associated with.
+ */
+void drop_cop(unsigned long acop, struct mm_struct *mm)
+{
+       int free_pid = COP_PID_NONE;
+
+       if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_ICSWX))
+               return;
+
+       if (WARN_ON_ONCE(!mm))
+               return;
+
+       /* We need to make sure mm_users doesn't change */
+       down_read(&mm->mmap_sem);
+       spin_lock(mm->context.cop_lockp);
+
+       mm->context.acop &= ~acop;
+
+       if ((!mm->context.acop) && (mm->context.cop_pid != COP_PID_NONE)) {
+               free_pid = mm->context.cop_pid;
+               mm->context.cop_pid = COP_PID_NONE;
+       }
+
+       sync_cop(mm);
+
+       /*
+        * If this is a threaded process then there might be other threads
+        * running. We need to send an IPI to force them to pick up any
+        * change in PID and ACOP.
+        */
+       if (atomic_read(&mm->mm_users) > 1)
+               smp_call_function(sync_cop, mm, 1);
+
+       if (free_pid != COP_PID_NONE) {
+               spin_lock(&mmu_context_acop_lock);
+               ida_remove(&cop_ida, free_pid);
+               spin_unlock(&mmu_context_acop_lock);
+       }
+
+       spin_unlock(mm->context.cop_lockp);
+       up_read(&mm->mmap_sem);
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(drop_cop);
+
+#endif /* CONFIG_PPC_ICSWX */
+
 static DEFINE_SPINLOCK(mmu_context_lock);
 static DEFINE_IDA(mmu_context_ida);
 
@@ -31,7 +227,6 @@ static DEFINE_IDA(mmu_context_ida);
  * Each segment contains 2^28 bytes.  Each context maps 2^44 bytes,
  * so we can support 2^19-1 contexts (19 == 35 + 28 - 44).
  */
-#define NO_CONTEXT     0
 #define MAX_CONTEXT    ((1UL << 19) - 1)
 
 int __init_new_context(void)
@@ -79,6 +274,16 @@ int init_new_context(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm)
                slice_set_user_psize(mm, mmu_virtual_psize);
        subpage_prot_init_new_context(mm);
        mm->context.id = index;
+#ifdef CONFIG_PPC_ICSWX
+       mm->context.cop_lockp = kmalloc(sizeof(spinlock_t), GFP_KERNEL);
+       if (!mm->context.cop_lockp) {
+               __destroy_context(index);
+               subpage_prot_free(mm);
+               mm->context.id = MMU_NO_CONTEXT;
+               return -ENOMEM;
+       }
+       spin_lock_init(mm->context.cop_lockp);
+#endif /* CONFIG_PPC_ICSWX */
 
        return 0;
 }
@@ -93,7 +298,12 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(__destroy_context);
 
 void destroy_context(struct mm_struct *mm)
 {
+#ifdef CONFIG_PPC_ICSWX
+       drop_cop(mm->context.acop, mm);
+       kfree(mm->context.cop_lockp);
+       mm->context.cop_lockp = NULL;
+#endif /* CONFIG_PPC_ICSWX */
        __destroy_context(mm->context.id);
        subpage_prot_free(mm);
-       mm->context.id = NO_CONTEXT;
+       mm->context.id = MMU_NO_CONTEXT;
 }