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 <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/tlbflush.h>
  37 #include <asm/tlb.h>
  38 #include <asm/prom.h>
  39 #include <asm/abs_addr.h>
  40 #include <asm/cputable.h>
  41
  42 #include "plpar_wrappers.h"
  43
  44 #ifdef DEBUG_LOW
  45 #define DBG_LOW(fmt...) do { udbg_printf(fmt); } while(0)
  46 #else
  47 #define DBG_LOW(fmt...) do { } while(0)
  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 pSeries_find_serial_port(void);
  57
  58
  59 int vtermno;    /* virtual terminal# for udbg  */
  60
  61 #define __ALIGNED__ __attribute__((__aligned__(sizeof(long))))
  62 static void udbg_hvsi_putc(unsigned char c)
  63 {
  64         /* packet's seqno isn't used anyways */
  65         uint8_t packet[] __ALIGNED__ = { 0xff, 5, 0, 0, c };
  66         int rc;
  67
  68         if (c == '\n')
  69                 udbg_hvsi_putc('\r');
  70
  71         do {
  72                 rc = plpar_put_term_char(vtermno, sizeof(packet), packet);
  73         } while (rc == H_Busy);
  74 }
  75
  76 static long hvsi_udbg_buf_len;
  77 static uint8_t hvsi_udbg_buf[256];
  78
  79 static int udbg_hvsi_getc_poll(void)
  80 {
  81         unsigned char ch;
  82         int rc, i;
  83
  84         if (hvsi_udbg_buf_len == 0) {
  85                 rc = plpar_get_term_char(vtermno, &hvsi_udbg_buf_len, hvsi_udbg_buf);
  86                 if (rc != H_Success || hvsi_udbg_buf[0] != 0xff) {
  87                         /* bad read or non-data packet */
  88                         hvsi_udbg_buf_len = 0;
  89                 } else {
  90                         /* remove the packet header */
  91                         for (i = 4; i < hvsi_udbg_buf_len; i++)
  92                                 hvsi_udbg_buf[i-4] = hvsi_udbg_buf[i];
  93                         hvsi_udbg_buf_len -= 4;
  94                 }
  95         }
  96
  97         if (hvsi_udbg_buf_len <= 0 || hvsi_udbg_buf_len > 256) {
  98                 /* no data ready */
  99                 hvsi_udbg_buf_len = 0;
 100                 return -1;
 101         }
 102
 103         ch = hvsi_udbg_buf[0];
 104         /* shift remaining data down */
 105         for (i = 1; i < hvsi_udbg_buf_len; i++) {
 106                 hvsi_udbg_buf[i-1] = hvsi_udbg_buf[i];
 107         }
 108         hvsi_udbg_buf_len--;
 109
 110         return ch;
 111 }
 112
 113 static unsigned char udbg_hvsi_getc(void)
 114 {
 115         int ch;
 116         for (;;) {
 117                 ch = udbg_hvsi_getc_poll();
 118                 if (ch == -1) {
 119                         /* This shouldn't be needed...but... */
 120                         volatile unsigned long delay;
 121                         for (delay=0; delay < 2000000; delay++)
 122                                 ;
 123                 } else {
 124                         return ch;
 125                 }
 126         }
 127 }
 128
 129 static void udbg_putcLP(unsigned char c)
 130 {
 131         char buf[16];
 132         unsigned long rc;
 133
 134         if (c == '\n')
 135                 udbg_putcLP('\r');
 136
 137         buf[0] = c;
 138         do {
 139                 rc = plpar_put_term_char(vtermno, 1, buf);
 140         } while(rc == H_Busy);
 141 }
 142
 143 /* Buffered chars getc */
 144 static long inbuflen;
 145 static long inbuf[2];   /* must be 2 longs */
 146
 147 static int udbg_getc_pollLP(void)
 148 {
 149         /* The interface is tricky because it may return up to 16 chars.
 150          * We save them statically for future calls to udbg_getc().
 151          */
 152         char ch, *buf = (char *)inbuf;
 153         int i;
 154         long rc;
 155         if (inbuflen == 0) {
 156                 /* get some more chars. */
 157                 inbuflen = 0;
 158                 rc = plpar_get_term_char(vtermno, &inbuflen, buf);
 159                 if (rc != H_Success)
 160                         inbuflen = 0;   /* otherwise inbuflen is garbage */
 161         }
 162         if (inbuflen <= 0 || inbuflen > 16) {
 163                 /* Catch error case as well as other oddities (corruption) */
 164                 inbuflen = 0;
 165                 return -1;
 166         }
 167         ch = buf[0];
 168         for (i = 1; i < inbuflen; i++)  /* shuffle them down. */
 169                 buf[i-1] = buf[i];
 170         inbuflen--;
 171         return ch;
 172 }
 173
 174 static unsigned char udbg_getcLP(void)
 175 {
 176         int ch;
 177         for (;;) {
 178                 ch = udbg_getc_pollLP();
 179                 if (ch == -1) {
 180                         /* This shouldn't be needed...but... */
 181                         volatile unsigned long delay;
 182                         for (delay=0; delay < 2000000; delay++)
 183                                 ;
 184                 } else {
 185                         return ch;
 186                 }
 187         }
 188 }
 189
 190 /* call this from early_init() for a working debug console on
 191  * vterm capable LPAR machines
 192  */
 193 void udbg_init_debug_lpar(void)
 194 {
 195         vtermno = 0;
 196         udbg_putc = udbg_putcLP;
 197         udbg_getc = udbg_getcLP;
 198         udbg_getc_poll = udbg_getc_pollLP;
 199 }
 200
 201 /* returns 0 if couldn't find or use /chosen/stdout as console */
 202 int find_udbg_vterm(void)
 203 {
 204         struct device_node *stdout_node;
 205         u32 *termno;
 206         char *name;
 207         int found = 0;
 208
 209         /* find the boot console from /chosen/stdout */
 210         if (!of_chosen)
 211                 return 0;
 212         name = (char *)get_property(of_chosen, "linux,stdout-path", NULL);
 213         if (name == NULL)
 214                 return 0;
 215         stdout_node = of_find_node_by_path(name);
 216         if (!stdout_node)
 217                 return 0;
 218
 219         /* now we have the stdout node; figure out what type of device it is. */
 220         name = (char *)get_property(stdout_node, "name", NULL);
 221         if (!name) {
 222                 printk(KERN_WARNING "stdout node missing 'name' property!\n");
 223                 goto out;
 224         }
 225
 226         if (strncmp(name, "vty", 3) == 0) {
 227                 if (device_is_compatible(stdout_node, "hvterm1")) {
 228                         termno = (u32 *)get_property(stdout_node, "reg", NULL);
 229                         if (termno) {
 230                                 vtermno = termno[0];
 231                                 udbg_putc = udbg_putcLP;
 232                                 udbg_getc = udbg_getcLP;
 233                                 udbg_getc_poll = udbg_getc_pollLP;
 234                                 found = 1;
 235                         }
 236                 } else if (device_is_compatible(stdout_node, "hvterm-protocol")) {
 237                         termno = (u32 *)get_property(stdout_node, "reg", NULL);
 238                         if (termno) {
 239                                 vtermno = termno[0];
 240                                 udbg_putc = udbg_hvsi_putc;
 241                                 udbg_getc = udbg_hvsi_getc;
 242                                 udbg_getc_poll = udbg_hvsi_getc_poll;
 243                                 found = 1;
 244                         }
 245                 }
 246         } else if (strncmp(name, "serial", 6)) {
 247                 /* XXX fix ISA serial console */
 248                 printk(KERN_WARNING "serial stdout on LPAR ('%s')! "
 249                                 "can't print udbg messages\n",
 250                        stdout_node->full_name);
 251         } else {
 252                 printk(KERN_WARNING "don't know how to print to stdout '%s'\n",
 253                        stdout_node->full_name);
 254         }
 255
 256 out:
 257         of_node_put(stdout_node);
 258         return found;
 259 }
 260
 261 void vpa_init(int cpu)
 262 {
 263         int hwcpu = get_hard_smp_processor_id(cpu);
 264         unsigned long vpa = __pa(&paca[cpu].lppaca);
 265         long ret;
 266
 267         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ALTIVEC))
 268                 paca[cpu].lppaca.vmxregs_in_use = 1;
 269
 270         ret = register_vpa(hwcpu, vpa);
 271
 272         if (ret)
 273                 printk(KERN_ERR "WARNING: vpa_init: VPA registration for "
 274                                 "cpu %d (hw %d) of area %lx returns %ld\n",
 275                                 cpu, hwcpu, vpa, ret);
 276 }
 277
 278 long pSeries_lpar_hpte_insert(unsigned long hpte_group,
 279                               unsigned long va, unsigned long pa,
 280                               unsigned long rflags, unsigned long vflags,
 281                               int psize)
 282 {
 283         unsigned long lpar_rc;
 284         unsigned long flags;
 285         unsigned long slot;
 286         unsigned long hpte_v, hpte_r;
 287         unsigned long dummy0, dummy1;
 288
 289         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
 290                 DBG_LOW("hpte_insert(group=%lx, va=%016lx, pa=%016lx, "
 291                         "rflags=%lx, vflags=%lx, psize=%d)\n",
 292                 hpte_group, va, pa, rflags, vflags, psize);
 293
 294         hpte_v = hpte_encode_v(va, psize) | vflags | HPTE_V_VALID;
 295         hpte_r = hpte_encode_r(pa, psize) | rflags;
 296
 297         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
 298                 DBG_LOW(" hpte_v=%016lx, hpte_r=%016lx\n", hpte_v, hpte_r);
 299
 300 #if 1
 301         {
 302                 int i;
 303                 for (i=0;i<8;i++) {
 304                         unsigned long w0, w1;
 305                         plpar_pte_read(0, hpte_group, &w0, &w1);
 306                         BUG_ON (HPTE_V_COMPARE(hpte_v, w0)
 307                                 && (w0 & HPTE_V_VALID));
 308                 }
 309         }
 310 #endif
 311
 312         /* Now fill in the actual HPTE */
 313         /* Set CEC cookie to 0         */
 314         /* Zero page = 0               */
 315         /* I-cache Invalidate = 0      */
 316         /* I-cache synchronize = 0     */
 317         /* Exact = 0                   */
 318         flags = 0;
 319
 320         /* Make pHyp happy */
 321         if (rflags & (_PAGE_GUARDED|_PAGE_NO_CACHE))
 322                 hpte_r &= ~_PAGE_COHERENT;
 323
 324         lpar_rc = plpar_hcall(H_ENTER, flags, hpte_group, hpte_v,
 325                               hpte_r, &slot, &dummy0, &dummy1);
 326         if (unlikely(lpar_rc == H_PTEG_Full)) {
 327                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
 328                         DBG_LOW(" full\n");
 329                 return -1;
 330         }
 331
 332         /*
 333          * Since we try and ioremap PHBs we don't own, the pte insert
 334          * will fail. However we must catch the failure in hash_page
 335          * or we will loop forever, so return -2 in this case.
 336          */
 337         if (unlikely(lpar_rc != H_Success)) {
 338                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
 339                         DBG_LOW(" lpar err %d\n", lpar_rc);
 340                 return -2;
 341         }
 342         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
 343                 DBG_LOW(" -> slot: %d\n", slot & 7);
 344
 345         /* Because of iSeries, we have to pass down the secondary
 346          * bucket bit here as well
 347          */
 348         return (slot & 7) | (!!(vflags & HPTE_V_SECONDARY) << 3);
 349 }
 350
 351 static DEFINE_SPINLOCK(pSeries_lpar_tlbie_lock);
 352
 353 static long pSeries_lpar_hpte_remove(unsigned long hpte_group)
 354 {
 355         unsigned long slot_offset;
 356         unsigned long lpar_rc;
 357         int i;
 358         unsigned long dummy1, dummy2;
 359
 360         /* pick a random slot to start at */
 361         slot_offset = mftb() & 0x7;
 362
 363         for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
 364
 365                 /* don't remove a bolted entry */
 366                 lpar_rc = plpar_pte_remove(H_ANDCOND, hpte_group + slot_offset,
 367                                            (0x1UL << 4), &dummy1, &dummy2);
 368                 if (lpar_rc == H_Success)
 369                         return i;
 370                 BUG_ON(lpar_rc != H_Not_Found);
 371
 372                 slot_offset++;
 373                 slot_offset &= 0x7;
 374         }
 375
 376         return -1;
 377 }
 378
 379 static void pSeries_lpar_hptab_clear(void)
 380 {
 381         unsigned long size_bytes = 1UL << ppc64_pft_size;
 382         unsigned long hpte_count = size_bytes >> 4;
 383         unsigned long dummy1, dummy2;
 384         int i;
 385
 386         /* TODO: Use bulk call */
 387         for (i = 0; i < hpte_count; i++)
 388                 plpar_pte_remove(0, i, 0, &dummy1, &dummy2);
 389 }
 390
 391 /*
 392  * NOTE: for updatepp ops we are fortunate that the linux "newpp" bits and
 393  * the low 3 bits of flags happen to line up.  So no transform is needed.
 394  * We can probably optimize here and assume the high bits of newpp are
 395  * already zero.  For now I am paranoid.
 396  */
 397 static long pSeries_lpar_hpte_updatepp(unsigned long slot,
 398                                        unsigned long newpp,
 399                                        unsigned long va,
 400                                        int psize, int local)
 401 {
 402         unsigned long lpar_rc;
 403         unsigned long flags = (newpp & 7) | H_AVPN;
 404         unsigned long want_v;
 405
 406         want_v = hpte_encode_v(va, psize);
 407
 408         DBG_LOW("    update: avpnv=%016lx, hash=%016lx, f=%x, psize: %d ... ",
 409                 want_v & HPTE_V_AVPN, slot, flags, psize);
 410
 411         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, want_v & HPTE_V_AVPN);
 412
 413         if (lpar_rc == H_Not_Found) {
 414                 DBG_LOW("not found !\n");
 415                 return -1;
 416         }
 417
 418         DBG_LOW("ok\n");
 419
 420         BUG_ON(lpar_rc != H_Success);
 421
 422         return 0;
 423 }
 424
 425 static unsigned long pSeries_lpar_hpte_getword0(unsigned long slot)
 426 {
 427         unsigned long dword0;
 428         unsigned long lpar_rc;
 429         unsigned long dummy_word1;
 430         unsigned long flags;
 431
 432         /* Read 1 pte at a time                        */
 433         /* Do not need RPN to logical page translation */
 434         /* No cross CEC PFT access                     */
 435         flags = 0;
 436
 437         lpar_rc = plpar_pte_read(flags, slot, &dword0, &dummy_word1);
 438
 439         BUG_ON(lpar_rc != H_Success);
 440
 441         return dword0;
 442 }
 443
 444 static long pSeries_lpar_hpte_find(unsigned long va, int psize)
 445 {
 446         unsigned long hash;
 447         unsigned long i, j;
 448         long slot;
 449         unsigned long want_v, hpte_v;
 450
 451         hash = hpt_hash(va, mmu_psize_defs[psize].shift);
 452         want_v = hpte_encode_v(va, psize);
 453
 454         for (j = 0; j < 2; j++) {
 455                 slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
 456                 for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
 457                         hpte_v = pSeries_lpar_hpte_getword0(slot);
 458
 459                         if (HPTE_V_COMPARE(hpte_v, want_v)
 460                             && (hpte_v & HPTE_V_VALID)
 461                             && (!!(hpte_v & HPTE_V_SECONDARY) == j)) {
 462                                 /* HPTE matches */
 463                                 if (j)
 464                                         slot = -slot;
 465                                 return slot;
 466                         }
 467                         ++slot;
 468                 }
 469                 hash = ~hash;
 470         }
 471
 472         return -1;
 473 }
 474
 475 static void pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp(unsigned long newpp,
 476                                              unsigned long ea,
 477                                              int psize)
 478 {
 479         unsigned long lpar_rc, slot, vsid, va, flags;
 480
 481         vsid = get_kernel_vsid(ea);
 482         va = (vsid << 28) | (ea & 0x0fffffff);
 483
 484         slot = pSeries_lpar_hpte_find(va, psize);
 485         BUG_ON(slot == -1);
 486
 487         flags = newpp & 7;
 488         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, 0);
 489
 490         BUG_ON(lpar_rc != H_Success);
 491 }
 492
 493 static void pSeries_lpar_hpte_invalidate(unsigned long slot, unsigned long va,
 494                                          int psize, int local)
 495 {
 496         unsigned long want_v;
 497         unsigned long lpar_rc;
 498         unsigned long dummy1, dummy2;
 499
 500         DBG_LOW("    inval : slot=%lx, va=%016lx, psize: %d, local: %d",
 501                 slot, va, psize, local);
 502
 503         want_v = hpte_encode_v(va, psize);
 504         lpar_rc = plpar_pte_remove(H_AVPN, slot, want_v & HPTE_V_AVPN,
 505                                    &dummy1, &dummy2);
 506         if (lpar_rc == H_Not_Found)
 507                 return;
 508
 509         BUG_ON(lpar_rc != H_Success);
 510 }
 511
 512 /*
 513  * Take a spinlock around flushes to avoid bouncing the hypervisor tlbie
 514  * lock.
 515  */
 516 void pSeries_lpar_flush_hash_range(unsigned long number, int local)
 517 {
 518         int i;
 519         unsigned long flags = 0;
 520         struct ppc64_tlb_batch *batch = &__get_cpu_var(ppc64_tlb_batch);
 521         int lock_tlbie = !cpu_has_feature(CPU_FTR_LOCKLESS_TLBIE);
 522
 523         if (lock_tlbie)
 524                 spin_lock_irqsave(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
 525
 526         for (i = 0; i < number; i++)
 527                 flush_hash_page(batch->vaddr[i], batch->pte[i],
 528                                 batch->psize, local);
 529
 530         if (lock_tlbie)
 531                 spin_unlock_irqrestore(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
 532 }
 533
 534 void hpte_init_lpar(void)
 535 {
 536         ppc_md.hpte_invalidate  = pSeries_lpar_hpte_invalidate;
 537         ppc_md.hpte_updatepp    = pSeries_lpar_hpte_updatepp;
 538         ppc_md.hpte_updateboltedpp = pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp;
 539         ppc_md.hpte_insert      = pSeries_lpar_hpte_insert;
 540         ppc_md.hpte_remove      = pSeries_lpar_hpte_remove;
 541         ppc_md.flush_hash_range = pSeries_lpar_flush_hash_range;
 542         ppc_md.hpte_clear_all   = pSeries_lpar_hptab_clear;
 543
 544         htab_finish_init();
 545 }