4cb7ff227f72e12a3e62c84751cd66dc7f470966
[linux-2.6.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 #undef DEBUG_LOW
23
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/dma-mapping.h>
26 #include <linux/console.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/iommu.h>
35 #include <asm/tlbflush.h>
36 #include <asm/tlb.h>
37 #include <asm/prom.h>
38 #include <asm/abs_addr.h>
39 #include <asm/cputable.h>
40 #include <asm/udbg.h>
41 #include <asm/smp.h>
42
43 #include "plpar_wrappers.h"
44
45 #ifdef DEBUG_LOW
46 #define DBG_LOW(fmt...) do { udbg_printf(fmt); } while(0)
47 #else
48 #define DBG_LOW(fmt...) do { } while(0)
49 #endif
50
51 /* in pSeries_hvCall.S */
52 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall);
53 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall_4out);
54 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall_norets);
55 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall_8arg_2ret);
56 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall_7arg_7ret);
57 EXPORT_SYMBOL(plpar_hcall_9arg_9ret);
58 extern void pSeries_find_serial_port(void);
59
60
61 int vtermno;    /* virtual terminal# for udbg  */
62
63 #define __ALIGNED__ __attribute__((__aligned__(sizeof(long))))
64 static void udbg_hvsi_putc(char c)
65 {
66         /* packet's seqno isn't used anyways */
67         uint8_t packet[] __ALIGNED__ = { 0xff, 5, 0, 0, c };
68         int rc;
69
70         if (c == '\n')
71                 udbg_hvsi_putc('\r');
72
73         do {
74                 rc = plpar_put_term_char(vtermno, sizeof(packet), packet);
75         } while (rc == H_BUSY);
76 }
77
78 static long hvsi_udbg_buf_len;
79 static uint8_t hvsi_udbg_buf[256];
80
81 static int udbg_hvsi_getc_poll(void)
82 {
83         unsigned char ch;
84         int rc, i;
85
86         if (hvsi_udbg_buf_len == 0) {
87                 rc = plpar_get_term_char(vtermno, &hvsi_udbg_buf_len, hvsi_udbg_buf);
88                 if (rc != H_SUCCESS || hvsi_udbg_buf[0] != 0xff) {
89                         /* bad read or non-data packet */
90                         hvsi_udbg_buf_len = 0;
91                 } else {
92                         /* remove the packet header */
93                         for (i = 4; i < hvsi_udbg_buf_len; i++)
94                                 hvsi_udbg_buf[i-4] = hvsi_udbg_buf[i];
95                         hvsi_udbg_buf_len -= 4;
96                 }
97         }
98
99         if (hvsi_udbg_buf_len <= 0 || hvsi_udbg_buf_len > 256) {
100                 /* no data ready */
101                 hvsi_udbg_buf_len = 0;
102                 return -1;
103         }
104
105         ch = hvsi_udbg_buf[0];
106         /* shift remaining data down */
107         for (i = 1; i < hvsi_udbg_buf_len; i++) {
108                 hvsi_udbg_buf[i-1] = hvsi_udbg_buf[i];
109         }
110         hvsi_udbg_buf_len--;
111
112         return ch;
113 }
114
115 static int udbg_hvsi_getc(void)
116 {
117         int ch;
118         for (;;) {
119                 ch = udbg_hvsi_getc_poll();
120                 if (ch == -1) {
121                         /* This shouldn't be needed...but... */
122                         volatile unsigned long delay;
123                         for (delay=0; delay < 2000000; delay++)
124                                 ;
125                 } else {
126                         return ch;
127                 }
128         }
129 }
130
131 static void udbg_putcLP(char c)
132 {
133         char buf[16];
134         unsigned long rc;
135
136         if (c == '\n')
137                 udbg_putcLP('\r');
138
139         buf[0] = c;
140         do {
141                 rc = plpar_put_term_char(vtermno, 1, buf);
142         } while(rc == H_BUSY);
143 }
144
145 /* Buffered chars getc */
146 static long inbuflen;
147 static long inbuf[2];   /* must be 2 longs */
148
149 static int udbg_getc_pollLP(void)
150 {
151         /* The interface is tricky because it may return up to 16 chars.
152          * We save them statically for future calls to udbg_getc().
153          */
154         char ch, *buf = (char *)inbuf;
155         int i;
156         long rc;
157         if (inbuflen == 0) {
158                 /* get some more chars. */
159                 inbuflen = 0;
160                 rc = plpar_get_term_char(vtermno, &inbuflen, buf);
161                 if (rc != H_SUCCESS)
162                         inbuflen = 0;   /* otherwise inbuflen is garbage */
163         }
164         if (inbuflen <= 0 || inbuflen > 16) {
165                 /* Catch error case as well as other oddities (corruption) */
166                 inbuflen = 0;
167                 return -1;
168         }
169         ch = buf[0];
170         for (i = 1; i < inbuflen; i++)  /* shuffle them down. */
171                 buf[i-1] = buf[i];
172         inbuflen--;
173         return ch;
174 }
175
176 static int udbg_getcLP(void)
177 {
178         int ch;
179         for (;;) {
180                 ch = udbg_getc_pollLP();
181                 if (ch == -1) {
182                         /* This shouldn't be needed...but... */
183                         volatile unsigned long delay;
184                         for (delay=0; delay < 2000000; delay++)
185                                 ;
186                 } else {
187                         return ch;
188                 }
189         }
190 }
191
192 /* call this from early_init() for a working debug console on
193  * vterm capable LPAR machines
194  */
195 void __init udbg_init_debug_lpar(void)
196 {
197         vtermno = 0;
198         udbg_putc = udbg_putcLP;
199         udbg_getc = udbg_getcLP;
200         udbg_getc_poll = udbg_getc_pollLP;
201 }
202
203 /* returns 0 if couldn't find or use /chosen/stdout as console */
204 void __init find_udbg_vterm(void)
205 {
206         struct device_node *stdout_node;
207         const u32 *termno;
208         const char *name;
209         int add_console;
210
211         /* find the boot console from /chosen/stdout */
212         if (!of_chosen)
213                 return;
214         name = get_property(of_chosen, "linux,stdout-path", NULL);
215         if (name == NULL)
216                 return;
217         stdout_node = of_find_node_by_path(name);
218         if (!stdout_node)
219                 return;
220         name = get_property(stdout_node, "name", NULL);
221         if (!name) {
222                 printk(KERN_WARNING "stdout node missing 'name' property!\n");
223                 goto out;
224         }
225         /* The user has requested a console so this is already set up. */
226         add_console = !strstr(cmd_line, "console=");
227
228         /* Check if it's a virtual terminal */
229         if (strncmp(name, "vty", 3) != 0)
230                 goto out;
231         termno = get_property(stdout_node, "reg", NULL);
232         if (termno == NULL)
233                 goto out;
234         vtermno = termno[0];
235
236         if (device_is_compatible(stdout_node, "hvterm1")) {
237                 udbg_putc = udbg_putcLP;
238                 udbg_getc = udbg_getcLP;
239                 udbg_getc_poll = udbg_getc_pollLP;
240                 if (add_console)
241                         add_preferred_console("hvc", termno[0] & 0xff, NULL);
242         } else if (device_is_compatible(stdout_node, "hvterm-protocol")) {
243                 vtermno = termno[0];
244                 udbg_putc = udbg_hvsi_putc;
245                 udbg_getc = udbg_hvsi_getc;
246                 udbg_getc_poll = udbg_hvsi_getc_poll;
247                 if (add_console)
248                         add_preferred_console("hvsi", termno[0] & 0xff, NULL);
249         }
250 out:
251         of_node_put(stdout_node);
252 }
253
254 void vpa_init(int cpu)
255 {
256         int hwcpu = get_hard_smp_processor_id(cpu);
257         unsigned long vpa = __pa(&lppaca[cpu]);
258         long ret;
259
260         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ALTIVEC))
261                 lppaca[cpu].vmxregs_in_use = 1;
262
263         ret = register_vpa(hwcpu, vpa);
264
265         if (ret)
266                 printk(KERN_ERR "WARNING: vpa_init: VPA registration for "
267                                 "cpu %d (hw %d) of area %lx returns %ld\n",
268                                 cpu, hwcpu, vpa, ret);
269 }
270
271 long pSeries_lpar_hpte_insert(unsigned long hpte_group,
272                               unsigned long va, unsigned long pa,
273                               unsigned long rflags, unsigned long vflags,
274                               int psize)
275 {
276         unsigned long lpar_rc;
277         unsigned long flags;
278         unsigned long slot;
279         unsigned long hpte_v, hpte_r;
280         unsigned long dummy0, dummy1;
281
282         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
283                 DBG_LOW("hpte_insert(group=%lx, va=%016lx, pa=%016lx, "
284                         "rflags=%lx, vflags=%lx, psize=%d)\n",
285                 hpte_group, va, pa, rflags, vflags, psize);
286
287         hpte_v = hpte_encode_v(va, psize) | vflags | HPTE_V_VALID;
288         hpte_r = hpte_encode_r(pa, psize) | rflags;
289
290         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
291                 DBG_LOW(" hpte_v=%016lx, hpte_r=%016lx\n", hpte_v, hpte_r);
292
293         /* Now fill in the actual HPTE */
294         /* Set CEC cookie to 0         */
295         /* Zero page = 0               */
296         /* I-cache Invalidate = 0      */
297         /* I-cache synchronize = 0     */
298         /* Exact = 0                   */
299         flags = 0;
300
301         /* Make pHyp happy */
302         if (rflags & (_PAGE_GUARDED|_PAGE_NO_CACHE))
303                 hpte_r &= ~_PAGE_COHERENT;
304
305         lpar_rc = plpar_hcall(H_ENTER, flags, hpte_group, hpte_v,
306                               hpte_r, &slot, &dummy0, &dummy1);
307         if (unlikely(lpar_rc == H_PTEG_FULL)) {
308                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
309                         DBG_LOW(" full\n");
310                 return -1;
311         }
312
313         /*
314          * Since we try and ioremap PHBs we don't own, the pte insert
315          * will fail. However we must catch the failure in hash_page
316          * or we will loop forever, so return -2 in this case.
317          */
318         if (unlikely(lpar_rc != H_SUCCESS)) {
319                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
320                         DBG_LOW(" lpar err %d\n", lpar_rc);
321                 return -2;
322         }
323         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
324                 DBG_LOW(" -> slot: %d\n", slot & 7);
325
326         /* Because of iSeries, we have to pass down the secondary
327          * bucket bit here as well
328          */
329         return (slot & 7) | (!!(vflags & HPTE_V_SECONDARY) << 3);
330 }
331
332 static DEFINE_SPINLOCK(pSeries_lpar_tlbie_lock);
333
334 static long pSeries_lpar_hpte_remove(unsigned long hpte_group)
335 {
336         unsigned long slot_offset;
337         unsigned long lpar_rc;
338         int i;
339         unsigned long dummy1, dummy2;
340
341         /* pick a random slot to start at */
342         slot_offset = mftb() & 0x7;
343
344         for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
345
346                 /* don't remove a bolted entry */
347                 lpar_rc = plpar_pte_remove(H_ANDCOND, hpte_group + slot_offset,
348                                            (0x1UL << 4), &dummy1, &dummy2);
349                 if (lpar_rc == H_SUCCESS)
350                         return i;
351                 BUG_ON(lpar_rc != H_NOT_FOUND);
352
353                 slot_offset++;
354                 slot_offset &= 0x7;
355         }
356
357         return -1;
358 }
359
360 static void pSeries_lpar_hptab_clear(void)
361 {
362         unsigned long size_bytes = 1UL << ppc64_pft_size;
363         unsigned long hpte_count = size_bytes >> 4;
364         unsigned long dummy1, dummy2;
365         int i;
366
367         /* TODO: Use bulk call */
368         for (i = 0; i < hpte_count; i++)
369                 plpar_pte_remove(0, i, 0, &dummy1, &dummy2);
370 }
371
372 /*
373  * NOTE: for updatepp ops we are fortunate that the linux "newpp" bits and
374  * the low 3 bits of flags happen to line up.  So no transform is needed.
375  * We can probably optimize here and assume the high bits of newpp are
376  * already zero.  For now I am paranoid.
377  */
378 static long pSeries_lpar_hpte_updatepp(unsigned long slot,
379                                        unsigned long newpp,
380                                        unsigned long va,
381                                        int psize, int local)
382 {
383         unsigned long lpar_rc;
384         unsigned long flags = (newpp & 7) | H_AVPN;
385         unsigned long want_v;
386
387         want_v = hpte_encode_v(va, psize);
388
389         DBG_LOW("    update: avpnv=%016lx, hash=%016lx, f=%x, psize: %d ... ",
390                 want_v & HPTE_V_AVPN, slot, flags, psize);
391
392         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, want_v & HPTE_V_AVPN);
393
394         if (lpar_rc == H_NOT_FOUND) {
395                 DBG_LOW("not found !\n");
396                 return -1;
397         }
398
399         DBG_LOW("ok\n");
400
401         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
402
403         return 0;
404 }
405
406 static unsigned long pSeries_lpar_hpte_getword0(unsigned long slot)
407 {
408         unsigned long dword0;
409         unsigned long lpar_rc;
410         unsigned long dummy_word1;
411         unsigned long flags;
412
413         /* Read 1 pte at a time                        */
414         /* Do not need RPN to logical page translation */
415         /* No cross CEC PFT access                     */
416         flags = 0;
417
418         lpar_rc = plpar_pte_read(flags, slot, &dword0, &dummy_word1);
419
420         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
421
422         return dword0;
423 }
424
425 static long pSeries_lpar_hpte_find(unsigned long va, int psize)
426 {
427         unsigned long hash;
428         unsigned long i, j;
429         long slot;
430         unsigned long want_v, hpte_v;
431
432         hash = hpt_hash(va, mmu_psize_defs[psize].shift);
433         want_v = hpte_encode_v(va, psize);
434
435         for (j = 0; j < 2; j++) {
436                 slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
437                 for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
438                         hpte_v = pSeries_lpar_hpte_getword0(slot);
439
440                         if (HPTE_V_COMPARE(hpte_v, want_v)
441                             && (hpte_v & HPTE_V_VALID)
442                             && (!!(hpte_v & HPTE_V_SECONDARY) == j)) {
443                                 /* HPTE matches */
444                                 if (j)
445                                         slot = -slot;
446                                 return slot;
447                         }
448                         ++slot;
449                 }
450                 hash = ~hash;
451         }
452
453         return -1;
454
455
456 static void pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp(unsigned long newpp,
457                                              unsigned long ea,
458                                              int psize)
459 {
460         unsigned long lpar_rc, slot, vsid, va, flags;
461
462         vsid = get_kernel_vsid(ea);
463         va = (vsid << 28) | (ea & 0x0fffffff);
464
465         slot = pSeries_lpar_hpte_find(va, psize);
466         BUG_ON(slot == -1);
467
468         flags = newpp & 7;
469         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, 0);
470
471         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
472 }
473
474 static void pSeries_lpar_hpte_invalidate(unsigned long slot, unsigned long va,
475                                          int psize, int local)
476 {
477         unsigned long want_v;
478         unsigned long lpar_rc;
479         unsigned long dummy1, dummy2;
480
481         DBG_LOW("    inval : slot=%lx, va=%016lx, psize: %d, local: %d",
482                 slot, va, psize, local);
483
484         want_v = hpte_encode_v(va, psize);
485         lpar_rc = plpar_pte_remove(H_AVPN, slot, want_v & HPTE_V_AVPN,
486                                    &dummy1, &dummy2);
487         if (lpar_rc == H_NOT_FOUND)
488                 return;
489
490         BUG_ON(lpar_rc != H_SUCCESS);
491 }
492
493 /*
494  * Take a spinlock around flushes to avoid bouncing the hypervisor tlbie
495  * lock.
496  */
497 void pSeries_lpar_flush_hash_range(unsigned long number, int local)
498 {
499         int i;
500         unsigned long flags = 0;
501         struct ppc64_tlb_batch *batch = &__get_cpu_var(ppc64_tlb_batch);
502         int lock_tlbie = !cpu_has_feature(CPU_FTR_LOCKLESS_TLBIE);
503
504         if (lock_tlbie)
505                 spin_lock_irqsave(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
506
507         for (i = 0; i < number; i++)
508                 flush_hash_page(batch->vaddr[i], batch->pte[i],
509                                 batch->psize, local);
510
511         if (lock_tlbie)
512                 spin_unlock_irqrestore(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
513 }
514
515 void __init hpte_init_lpar(void)
516 {
517         ppc_md.hpte_invalidate  = pSeries_lpar_hpte_invalidate;
518         ppc_md.hpte_updatepp    = pSeries_lpar_hpte_updatepp;
519         ppc_md.hpte_updateboltedpp = pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp;
520         ppc_md.hpte_insert      = pSeries_lpar_hpte_insert;
521         ppc_md.hpte_remove      = pSeries_lpar_hpte_remove;
522         ppc_md.flush_hash_range = pSeries_lpar_flush_hash_range;
523         ppc_md.hpte_clear_all   = pSeries_lpar_hptab_clear;
524 }