gru: remove stray local_irq_enable
[linux-2.6.git] / drivers / misc / sgi-gru / grufault.c
1 /*
2  * SN Platform GRU Driver
3  *
4  *              FAULT HANDLER FOR GRU DETECTED TLB MISSES
5  *
6  * This file contains code that handles TLB misses within the GRU.
7  * These misses are reported either via interrupts or user polling of
8  * the user CB.
9  *
10  *  Copyright (c) 2008 Silicon Graphics, Inc.  All Rights Reserved.
11  *
12  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
13  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
14  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
15  *  (at your option) any later version.
16  *
17  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
18  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
19  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
20  *  GNU General Public License for more details.
21  *
22  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
23  *  along with this program; if not, write to the Free Software
24  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
25  */
26
27 #include <linux/kernel.h>
28 #include <linux/errno.h>
29 #include <linux/spinlock.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/hugetlb.h>
32 #include <linux/device.h>
33 #include <linux/io.h>
34 #include <linux/uaccess.h>
35 #include <linux/security.h>
36 #include <asm/pgtable.h>
37 #include "gru.h"
38 #include "grutables.h"
39 #include "grulib.h"
40 #include "gru_instructions.h"
41 #include <asm/uv/uv_hub.h>
42
43 /* Return codes for vtop functions */
44 #define VTOP_SUCCESS               0
45 #define VTOP_INVALID               -1
46 #define VTOP_RETRY                 -2
47
48
49 /*
50  * Test if a physical address is a valid GRU GSEG address
51  */
52 static inline int is_gru_paddr(unsigned long paddr)
53 {
54         return paddr >= gru_start_paddr && paddr < gru_end_paddr;
55 }
56
57 /*
58  * Find the vma of a GRU segment. Caller must hold mmap_sem.
59  */
60 struct vm_area_struct *gru_find_vma(unsigned long vaddr)
61 {
62         struct vm_area_struct *vma;
63
64         vma = find_vma(current->mm, vaddr);
65         if (vma && vma->vm_start <= vaddr && vma->vm_ops == &gru_vm_ops)
66                 return vma;
67         return NULL;
68 }
69
70 /*
71  * Find and lock the gts that contains the specified user vaddr.
72  *
73  * Returns:
74  *      - *gts with the mmap_sem locked for read and the GTS locked.
75  *      - NULL if vaddr invalid OR is not a valid GSEG vaddr.
76  */
77
78 static struct gru_thread_state *gru_find_lock_gts(unsigned long vaddr)
79 {
80         struct mm_struct *mm = current->mm;
81         struct vm_area_struct *vma;
82         struct gru_thread_state *gts = NULL;
83
84         down_read(&mm->mmap_sem);
85         vma = gru_find_vma(vaddr);
86         if (vma)
87                 gts = gru_find_thread_state(vma, TSID(vaddr, vma));
88         if (gts)
89                 mutex_lock(&gts->ts_ctxlock);
90         else
91                 up_read(&mm->mmap_sem);
92         return gts;
93 }
94
95 static struct gru_thread_state *gru_alloc_locked_gts(unsigned long vaddr)
96 {
97         struct mm_struct *mm = current->mm;
98         struct vm_area_struct *vma;
99         struct gru_thread_state *gts = ERR_PTR(-EINVAL);
100
101         down_write(&mm->mmap_sem);
102         vma = gru_find_vma(vaddr);
103         if (!vma)
104                 goto err;
105
106         gts = gru_alloc_thread_state(vma, TSID(vaddr, vma));
107         if (IS_ERR(gts))
108                 goto err;
109         mutex_lock(&gts->ts_ctxlock);
110         downgrade_write(&mm->mmap_sem);
111         return gts;
112
113 err:
114         up_write(&mm->mmap_sem);
115         return gts;
116 }
117
118 /*
119  * Unlock a GTS that was previously locked with gru_find_lock_gts().
120  */
121 static void gru_unlock_gts(struct gru_thread_state *gts)
122 {
123         mutex_unlock(&gts->ts_ctxlock);
124         up_read(&current->mm->mmap_sem);
125 }
126
127 /*
128  * Set a CB.istatus to active using a user virtual address. This must be done
129  * just prior to a TFH RESTART. The new cb.istatus is an in-cache status ONLY.
130  * If the line is evicted, the status may be lost. The in-cache update
131  * is necessary to prevent the user from seeing a stale cb.istatus that will
132  * change as soon as the TFH restart is complete. Races may cause an
133  * occasional failure to clear the cb.istatus, but that is ok.
134  */
135 static void gru_cb_set_istatus_active(struct gru_instruction_bits *cbk)
136 {
137         if (cbk) {
138                 cbk->istatus = CBS_ACTIVE;
139         }
140 }
141
142 /*
143  * Read & clear a TFM
144  *
145  * The GRU has an array of fault maps. A map is private to a cpu
146  * Only one cpu will be accessing a cpu's fault map.
147  *
148  * This function scans the cpu-private fault map & clears all bits that
149  * are set. The function returns a bitmap that indicates the bits that
150  * were cleared. Note that sense the maps may be updated asynchronously by
151  * the GRU, atomic operations must be used to clear bits.
152  */
153 static void get_clear_fault_map(struct gru_state *gru,
154                                 struct gru_tlb_fault_map *imap,
155                                 struct gru_tlb_fault_map *dmap)
156 {
157         unsigned long i, k;
158         struct gru_tlb_fault_map *tfm;
159
160         tfm = get_tfm_for_cpu(gru, gru_cpu_fault_map_id());
161         prefetchw(tfm);         /* Helps on hardware, required for emulator */
162         for (i = 0; i < BITS_TO_LONGS(GRU_NUM_CBE); i++) {
163                 k = tfm->fault_bits[i];
164                 if (k)
165                         k = xchg(&tfm->fault_bits[i], 0UL);
166                 imap->fault_bits[i] = k;
167                 k = tfm->done_bits[i];
168                 if (k)
169                         k = xchg(&tfm->done_bits[i], 0UL);
170                 dmap->fault_bits[i] = k;
171         }
172
173         /*
174          * Not functionally required but helps performance. (Required
175          * on emulator)
176          */
177         gru_flush_cache(tfm);
178 }
179
180 /*
181  * Atomic (interrupt context) & non-atomic (user context) functions to
182  * convert a vaddr into a physical address. The size of the page
183  * is returned in pageshift.
184  *      returns:
185  *                0 - successful
186  *              < 0 - error code
187  *                1 - (atomic only) try again in non-atomic context
188  */
189 static int non_atomic_pte_lookup(struct vm_area_struct *vma,
190                                  unsigned long vaddr, int write,
191                                  unsigned long *paddr, int *pageshift)
192 {
193         struct page *page;
194
195         /* ZZZ Need to handle HUGE pages */
196         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
197                 return -EFAULT;
198         *pageshift = PAGE_SHIFT;
199         if (get_user_pages
200             (current, current->mm, vaddr, 1, write, 0, &page, NULL) <= 0)
201                 return -EFAULT;
202         *paddr = page_to_phys(page);
203         put_page(page);
204         return 0;
205 }
206
207 /*
208  * atomic_pte_lookup
209  *
210  * Convert a user virtual address to a physical address
211  * Only supports Intel large pages (2MB only) on x86_64.
212  *      ZZZ - hugepage support is incomplete
213  *
214  * NOTE: mmap_sem is already held on entry to this function. This
215  * guarantees existence of the page tables.
216  */
217 static int atomic_pte_lookup(struct vm_area_struct *vma, unsigned long vaddr,
218         int write, unsigned long *paddr, int *pageshift)
219 {
220         pgd_t *pgdp;
221         pmd_t *pmdp;
222         pud_t *pudp;
223         pte_t pte;
224
225         pgdp = pgd_offset(vma->vm_mm, vaddr);
226         if (unlikely(pgd_none(*pgdp)))
227                 goto err;
228
229         pudp = pud_offset(pgdp, vaddr);
230         if (unlikely(pud_none(*pudp)))
231                 goto err;
232
233         pmdp = pmd_offset(pudp, vaddr);
234         if (unlikely(pmd_none(*pmdp)))
235                 goto err;
236 #ifdef CONFIG_X86_64
237         if (unlikely(pmd_large(*pmdp)))
238                 pte = *(pte_t *) pmdp;
239         else
240 #endif
241                 pte = *pte_offset_kernel(pmdp, vaddr);
242
243         if (unlikely(!pte_present(pte) ||
244                      (write && (!pte_write(pte) || !pte_dirty(pte)))))
245                 return 1;
246
247         *paddr = pte_pfn(pte) << PAGE_SHIFT;
248 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
249         *pageshift = is_vm_hugetlb_page(vma) ? HPAGE_SHIFT : PAGE_SHIFT;
250 #else
251         *pageshift = PAGE_SHIFT;
252 #endif
253         return 0;
254
255 err:
256         return 1;
257 }
258
259 static int gru_vtop(struct gru_thread_state *gts, unsigned long vaddr,
260                     int write, int atomic, unsigned long *gpa, int *pageshift)
261 {
262         struct mm_struct *mm = gts->ts_mm;
263         struct vm_area_struct *vma;
264         unsigned long paddr;
265         int ret, ps;
266
267         vma = find_vma(mm, vaddr);
268         if (!vma)
269                 goto inval;
270
271         /*
272          * Atomic lookup is faster & usually works even if called in non-atomic
273          * context.
274          */
275         rmb();  /* Must/check ms_range_active before loading PTEs */
276         ret = atomic_pte_lookup(vma, vaddr, write, &paddr, &ps);
277         if (ret) {
278                 if (atomic)
279                         goto upm;
280                 if (non_atomic_pte_lookup(vma, vaddr, write, &paddr, &ps))
281                         goto inval;
282         }
283         if (is_gru_paddr(paddr))
284                 goto inval;
285         paddr = paddr & ~((1UL << ps) - 1);
286         *gpa = uv_soc_phys_ram_to_gpa(paddr);
287         *pageshift = ps;
288         return VTOP_SUCCESS;
289
290 inval:
291         return VTOP_INVALID;
292 upm:
293         return VTOP_RETRY;
294 }
295
296
297 /*
298  * Flush a CBE from cache. The CBE is clean in the cache. Dirty the
299  * CBE cacheline so that the line will be written back to home agent.
300  * Otherwise the line may be silently dropped. This has no impact
301  * except on performance.
302  */
303 static void gru_flush_cache_cbe(struct gru_control_block_extended *cbe)
304 {
305         if (unlikely(cbe)) {
306                 cbe->cbrexecstatus = 0;         /* make CL dirty */
307                 gru_flush_cache(cbe);
308         }
309 }
310
311 /*
312  * Preload the TLB with entries that may be required. Currently, preloading
313  * is implemented only for BCOPY. Preload  <tlb_preload_count> pages OR to
314  * the end of the bcopy tranfer, whichever is smaller.
315  */
316 static void gru_preload_tlb(struct gru_state *gru,
317                         struct gru_thread_state *gts, int atomic,
318                         unsigned long fault_vaddr, int asid, int write,
319                         unsigned char tlb_preload_count,
320                         struct gru_tlb_fault_handle *tfh,
321                         struct gru_control_block_extended *cbe)
322 {
323         unsigned long vaddr = 0, gpa;
324         int ret, pageshift;
325
326         if (cbe->opccpy != OP_BCOPY)
327                 return;
328
329         if (fault_vaddr == cbe->cbe_baddr0)
330                 vaddr = fault_vaddr + GRU_CACHE_LINE_BYTES * cbe->cbe_src_cl - 1;
331         else if (fault_vaddr == cbe->cbe_baddr1)
332                 vaddr = fault_vaddr + (1 << cbe->xtypecpy) * cbe->cbe_nelemcur - 1;
333
334         fault_vaddr &= PAGE_MASK;
335         vaddr &= PAGE_MASK;
336         vaddr = min(vaddr, fault_vaddr + tlb_preload_count * PAGE_SIZE);
337
338         while (vaddr > fault_vaddr) {
339                 ret = gru_vtop(gts, vaddr, write, atomic, &gpa, &pageshift);
340                 if (ret || tfh_write_only(tfh, gpa, GAA_RAM, vaddr, asid, write,
341                                           GRU_PAGESIZE(pageshift)))
342                         return;
343                 gru_dbg(grudev,
344                         "%s: gid %d, gts 0x%p, tfh 0x%p, vaddr 0x%lx, asid 0x%x, rw %d, ps %d, gpa 0x%lx\n",
345                         atomic ? "atomic" : "non-atomic", gru->gs_gid, gts, tfh,
346                         vaddr, asid, write, pageshift, gpa);
347                 vaddr -= PAGE_SIZE;
348                 STAT(tlb_preload_page);
349         }
350 }
351
352 /*
353  * Drop a TLB entry into the GRU. The fault is described by info in an TFH.
354  *      Input:
355  *              cb    Address of user CBR. Null if not running in user context
356  *      Return:
357  *                0 = dropin, exception, or switch to UPM successful
358  *                1 = range invalidate active
359  *              < 0 = error code
360  *
361  */
362 static int gru_try_dropin(struct gru_thread_state *gts,
363                           struct gru_tlb_fault_handle *tfh,
364                           struct gru_instruction_bits *cbk)
365 {
366         struct gru_control_block_extended *cbe = NULL;
367         unsigned char tlb_preload_count = gts->ts_tlb_preload_count;
368         int pageshift = 0, asid, write, ret, atomic = !cbk, indexway;
369         unsigned long gpa = 0, vaddr = 0;
370
371         /*
372          * NOTE: The GRU contains magic hardware that eliminates races between
373          * TLB invalidates and TLB dropins. If an invalidate occurs
374          * in the window between reading the TFH and the subsequent TLB dropin,
375          * the dropin is ignored. This eliminates the need for additional locks.
376          */
377
378         /*
379          * Prefetch the CBE if doing TLB preloading
380          */
381         if (unlikely(tlb_preload_count)) {
382                 cbe = gru_tfh_to_cbe(tfh);
383                 prefetchw(cbe);
384         }
385
386         /*
387          * Error if TFH state is IDLE or FMM mode & the user issuing a UPM call.
388          * Might be a hardware race OR a stupid user. Ignore FMM because FMM
389          * is a transient state.
390          */
391         if (tfh->status != TFHSTATUS_EXCEPTION) {
392                 gru_flush_cache(tfh);
393                 sync_core();
394                 if (tfh->status != TFHSTATUS_EXCEPTION)
395                         goto failnoexception;
396                 STAT(tfh_stale_on_fault);
397         }
398         if (tfh->state == TFHSTATE_IDLE)
399                 goto failidle;
400         if (tfh->state == TFHSTATE_MISS_FMM && cbk)
401                 goto failfmm;
402
403         write = (tfh->cause & TFHCAUSE_TLB_MOD) != 0;
404         vaddr = tfh->missvaddr;
405         asid = tfh->missasid;
406         indexway = tfh->indexway;
407         if (asid == 0)
408                 goto failnoasid;
409
410         rmb();  /* TFH must be cache resident before reading ms_range_active */
411
412         /*
413          * TFH is cache resident - at least briefly. Fail the dropin
414          * if a range invalidate is active.
415          */
416         if (atomic_read(&gts->ts_gms->ms_range_active))
417                 goto failactive;
418
419         ret = gru_vtop(gts, vaddr, write, atomic, &gpa, &pageshift);
420         if (ret == VTOP_INVALID)
421                 goto failinval;
422         if (ret == VTOP_RETRY)
423                 goto failupm;
424
425         if (!(gts->ts_sizeavail & GRU_SIZEAVAIL(pageshift))) {
426                 gts->ts_sizeavail |= GRU_SIZEAVAIL(pageshift);
427                 if (atomic || !gru_update_cch(gts)) {
428                         gts->ts_force_cch_reload = 1;
429                         goto failupm;
430                 }
431         }
432
433         if (unlikely(cbe) && pageshift == PAGE_SHIFT) {
434                 gru_preload_tlb(gts->ts_gru, gts, atomic, vaddr, asid, write, tlb_preload_count, tfh, cbe);
435                 gru_flush_cache_cbe(cbe);
436         }
437
438         gru_cb_set_istatus_active(cbk);
439         tfh_write_restart(tfh, gpa, GAA_RAM, vaddr, asid, write,
440                           GRU_PAGESIZE(pageshift));
441         gru_dbg(grudev,
442                 "%s: gid %d, gts 0x%p, tfh 0x%p, vaddr 0x%lx, asid 0x%x, indexway 0x%x,"
443                 " rw %d, ps %d, gpa 0x%lx\n",
444                 atomic ? "atomic" : "non-atomic", gts->ts_gru->gs_gid, gts, tfh, vaddr, asid,
445                 indexway, write, pageshift, gpa);
446         STAT(tlb_dropin);
447         return 0;
448
449 failnoasid:
450         /* No asid (delayed unload). */
451         STAT(tlb_dropin_fail_no_asid);
452         gru_dbg(grudev, "FAILED no_asid tfh: 0x%p, vaddr 0x%lx\n", tfh, vaddr);
453         if (!cbk)
454                 tfh_user_polling_mode(tfh);
455         else
456                 gru_flush_cache(tfh);
457         gru_flush_cache_cbe(cbe);
458         return -EAGAIN;
459
460 failupm:
461         /* Atomic failure switch CBR to UPM */
462         tfh_user_polling_mode(tfh);
463         gru_flush_cache_cbe(cbe);
464         STAT(tlb_dropin_fail_upm);
465         gru_dbg(grudev, "FAILED upm tfh: 0x%p, vaddr 0x%lx\n", tfh, vaddr);
466         return 1;
467
468 failfmm:
469         /* FMM state on UPM call */
470         gru_flush_cache(tfh);
471         gru_flush_cache_cbe(cbe);
472         STAT(tlb_dropin_fail_fmm);
473         gru_dbg(grudev, "FAILED fmm tfh: 0x%p, state %d\n", tfh, tfh->state);
474         return 0;
475
476 failnoexception:
477         /* TFH status did not show exception pending */
478         gru_flush_cache(tfh);
479         gru_flush_cache_cbe(cbe);
480         if (cbk)
481                 gru_flush_cache(cbk);
482         STAT(tlb_dropin_fail_no_exception);
483         gru_dbg(grudev, "FAILED non-exception tfh: 0x%p, status %d, state %d\n",
484                 tfh, tfh->status, tfh->state);
485         return 0;
486
487 failidle:
488         /* TFH state was idle  - no miss pending */
489         gru_flush_cache(tfh);
490         gru_flush_cache_cbe(cbe);
491         if (cbk)
492                 gru_flush_cache(cbk);
493         STAT(tlb_dropin_fail_idle);
494         gru_dbg(grudev, "FAILED idle tfh: 0x%p, state %d\n", tfh, tfh->state);
495         return 0;
496
497 failinval:
498         /* All errors (atomic & non-atomic) switch CBR to EXCEPTION state */
499         tfh_exception(tfh);
500         gru_flush_cache_cbe(cbe);
501         STAT(tlb_dropin_fail_invalid);
502         gru_dbg(grudev, "FAILED inval tfh: 0x%p, vaddr 0x%lx\n", tfh, vaddr);
503         return -EFAULT;
504
505 failactive:
506         /* Range invalidate active. Switch to UPM iff atomic */
507         if (!cbk)
508                 tfh_user_polling_mode(tfh);
509         else
510                 gru_flush_cache(tfh);
511         gru_flush_cache_cbe(cbe);
512         STAT(tlb_dropin_fail_range_active);
513         gru_dbg(grudev, "FAILED range active: tfh 0x%p, vaddr 0x%lx\n",
514                 tfh, vaddr);
515         return 1;
516 }
517
518 /*
519  * Process an external interrupt from the GRU. This interrupt is
520  * caused by a TLB miss.
521  * Note that this is the interrupt handler that is registered with linux
522  * interrupt handlers.
523  */
524 static irqreturn_t gru_intr(int chiplet, int blade)
525 {
526         struct gru_state *gru;
527         struct gru_tlb_fault_map imap, dmap;
528         struct gru_thread_state *gts;
529         struct gru_tlb_fault_handle *tfh = NULL;
530         int cbrnum, ctxnum;
531
532         STAT(intr);
533
534         gru = &gru_base[blade]->bs_grus[chiplet];
535         if (!gru) {
536                 dev_err(grudev, "GRU: invalid interrupt: cpu %d, chiplet %d\n",
537                         raw_smp_processor_id(), chiplet);
538                 return IRQ_NONE;
539         }
540         get_clear_fault_map(gru, &imap, &dmap);
541         gru_dbg(grudev,
542                 "cpu %d, chiplet %d, gid %d, imap %016lx %016lx, dmap %016lx %016lx\n",
543                 smp_processor_id(), chiplet, gru->gs_gid,
544                 imap.fault_bits[0], imap.fault_bits[1],
545                 dmap.fault_bits[0], dmap.fault_bits[1]);
546
547         for_each_cbr_in_tfm(cbrnum, dmap.fault_bits) {
548                 STAT(intr_cbr);
549                 complete(gru->gs_blade->bs_async_wq);
550                 gru_dbg(grudev, "gid %d, cbr_done %d, done %d\n",
551                         gru->gs_gid, cbrnum, gru->gs_blade->bs_async_wq->done);
552         }
553
554         for_each_cbr_in_tfm(cbrnum, imap.fault_bits) {
555                 STAT(intr_tfh);
556                 tfh = get_tfh_by_index(gru, cbrnum);
557                 prefetchw(tfh); /* Helps on hdw, required for emulator */
558
559                 /*
560                  * When hardware sets a bit in the faultmap, it implicitly
561                  * locks the GRU context so that it cannot be unloaded.
562                  * The gts cannot change until a TFH start/writestart command
563                  * is issued.
564                  */
565                 ctxnum = tfh->ctxnum;
566                 gts = gru->gs_gts[ctxnum];
567
568                 /*
569                  * This is running in interrupt context. Trylock the mmap_sem.
570                  * If it fails, retry the fault in user context.
571                  */
572                 if (!gts->ts_force_cch_reload &&
573                                         down_read_trylock(&gts->ts_mm->mmap_sem)) {
574                         gts->ustats.fmm_tlbdropin++;
575                         gru_try_dropin(gts, tfh, NULL);
576                         up_read(&gts->ts_mm->mmap_sem);
577                 } else {
578                         tfh_user_polling_mode(tfh);
579                         STAT(intr_mm_lock_failed);
580                 }
581         }
582         return IRQ_HANDLED;
583 }
584
585 irqreturn_t gru0_intr(int irq, void *dev_id)
586 {
587         return gru_intr(0, uv_numa_blade_id());
588 }
589
590 irqreturn_t gru1_intr(int irq, void *dev_id)
591 {
592         return gru_intr(1, uv_numa_blade_id());
593 }
594
595 irqreturn_t gru_intr_mblade(int irq, void *dev_id)
596 {
597         int blade;
598
599         for_each_possible_blade(blade) {
600                 if (uv_blade_nr_possible_cpus(blade))
601                         continue;
602                  gru_intr(0, blade);
603                  gru_intr(1, blade);
604         }
605         return IRQ_HANDLED;
606 }
607
608
609 static int gru_user_dropin(struct gru_thread_state *gts,
610                            struct gru_tlb_fault_handle *tfh,
611                            void *cb)
612 {
613         struct gru_mm_struct *gms = gts->ts_gms;
614         int ret;
615
616         gts->ustats.upm_tlbdropin++;
617         while (1) {
618                 wait_event(gms->ms_wait_queue,
619                            atomic_read(&gms->ms_range_active) == 0);
620                 prefetchw(tfh); /* Helps on hdw, required for emulator */
621                 ret = gru_try_dropin(gts, tfh, cb);
622                 if (ret <= 0)
623                         return ret;
624                 STAT(call_os_wait_queue);
625         }
626 }
627
628 /*
629  * This interface is called as a result of a user detecting a "call OS" bit
630  * in a user CB. Normally means that a TLB fault has occurred.
631  *      cb - user virtual address of the CB
632  */
633 int gru_handle_user_call_os(unsigned long cb)
634 {
635         struct gru_tlb_fault_handle *tfh;
636         struct gru_thread_state *gts;
637         void *cbk;
638         int ucbnum, cbrnum, ret = -EINVAL;
639
640         STAT(call_os);
641
642         /* sanity check the cb pointer */
643         ucbnum = get_cb_number((void *)cb);
644         if ((cb & (GRU_HANDLE_STRIDE - 1)) || ucbnum >= GRU_NUM_CB)
645                 return -EINVAL;
646
647         gts = gru_find_lock_gts(cb);
648         if (!gts)
649                 return -EINVAL;
650         gru_dbg(grudev, "address 0x%lx, gid %d, gts 0x%p\n", cb, gts->ts_gru ? gts->ts_gru->gs_gid : -1, gts);
651
652         if (ucbnum >= gts->ts_cbr_au_count * GRU_CBR_AU_SIZE)
653                 goto exit;
654
655         gru_check_context_placement(gts);
656
657         /*
658          * CCH may contain stale data if ts_force_cch_reload is set.
659          */
660         if (gts->ts_gru && gts->ts_force_cch_reload) {
661                 gts->ts_force_cch_reload = 0;
662                 gru_update_cch(gts);
663         }
664
665         ret = -EAGAIN;
666         cbrnum = thread_cbr_number(gts, ucbnum);
667         if (gts->ts_gru) {
668                 tfh = get_tfh_by_index(gts->ts_gru, cbrnum);
669                 cbk = get_gseg_base_address_cb(gts->ts_gru->gs_gru_base_vaddr,
670                                 gts->ts_ctxnum, ucbnum);
671                 ret = gru_user_dropin(gts, tfh, cbk);
672         }
673 exit:
674         gru_unlock_gts(gts);
675         return ret;
676 }
677
678 /*
679  * Fetch the exception detail information for a CB that terminated with
680  * an exception.
681  */
682 int gru_get_exception_detail(unsigned long arg)
683 {
684         struct control_block_extended_exc_detail excdet;
685         struct gru_control_block_extended *cbe;
686         struct gru_thread_state *gts;
687         int ucbnum, cbrnum, ret;
688
689         STAT(user_exception);
690         if (copy_from_user(&excdet, (void __user *)arg, sizeof(excdet)))
691                 return -EFAULT;
692
693         gts = gru_find_lock_gts(excdet.cb);
694         if (!gts)
695                 return -EINVAL;
696
697         gru_dbg(grudev, "address 0x%lx, gid %d, gts 0x%p\n", excdet.cb, gts->ts_gru ? gts->ts_gru->gs_gid : -1, gts);
698         ucbnum = get_cb_number((void *)excdet.cb);
699         if (ucbnum >= gts->ts_cbr_au_count * GRU_CBR_AU_SIZE) {
700                 ret = -EINVAL;
701         } else if (gts->ts_gru) {
702                 cbrnum = thread_cbr_number(gts, ucbnum);
703                 cbe = get_cbe_by_index(gts->ts_gru, cbrnum);
704                 gru_flush_cache(cbe);   /* CBE not coherent */
705                 sync_core();            /* make sure we are have current data */
706                 excdet.opc = cbe->opccpy;
707                 excdet.exopc = cbe->exopccpy;
708                 excdet.ecause = cbe->ecause;
709                 excdet.exceptdet0 = cbe->idef1upd;
710                 excdet.exceptdet1 = cbe->idef3upd;
711                 excdet.cbrstate = cbe->cbrstate;
712                 excdet.cbrexecstatus = cbe->cbrexecstatus;
713                 gru_flush_cache_cbe(cbe);
714                 ret = 0;
715         } else {
716                 ret = -EAGAIN;
717         }
718         gru_unlock_gts(gts);
719
720         gru_dbg(grudev,
721                 "cb 0x%lx, op %d, exopc %d, cbrstate %d, cbrexecstatus 0x%x, ecause 0x%x, "
722                 "exdet0 0x%lx, exdet1 0x%x\n",
723                 excdet.cb, excdet.opc, excdet.exopc, excdet.cbrstate, excdet.cbrexecstatus,
724                 excdet.ecause, excdet.exceptdet0, excdet.exceptdet1);
725         if (!ret && copy_to_user((void __user *)arg, &excdet, sizeof(excdet)))
726                 ret = -EFAULT;
727         return ret;
728 }
729
730 /*
731  * User request to unload a context. Content is saved for possible reload.
732  */
733 static int gru_unload_all_contexts(void)
734 {
735         struct gru_thread_state *gts;
736         struct gru_state *gru;
737         int gid, ctxnum;
738
739         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
740                 return -EPERM;
741         foreach_gid(gid) {
742                 gru = GID_TO_GRU(gid);
743                 spin_lock(&gru->gs_lock);
744                 for (ctxnum = 0; ctxnum < GRU_NUM_CCH; ctxnum++) {
745                         gts = gru->gs_gts[ctxnum];
746                         if (gts && mutex_trylock(&gts->ts_ctxlock)) {
747                                 spin_unlock(&gru->gs_lock);
748                                 gru_unload_context(gts, 1);
749                                 mutex_unlock(&gts->ts_ctxlock);
750                                 spin_lock(&gru->gs_lock);
751                         }
752                 }
753                 spin_unlock(&gru->gs_lock);
754         }
755         return 0;
756 }
757
758 int gru_user_unload_context(unsigned long arg)
759 {
760         struct gru_thread_state *gts;
761         struct gru_unload_context_req req;
762
763         STAT(user_unload_context);
764         if (copy_from_user(&req, (void __user *)arg, sizeof(req)))
765                 return -EFAULT;
766
767         gru_dbg(grudev, "gseg 0x%lx\n", req.gseg);
768
769         if (!req.gseg)
770                 return gru_unload_all_contexts();
771
772         gts = gru_find_lock_gts(req.gseg);
773         if (!gts)
774                 return -EINVAL;
775
776         if (gts->ts_gru)
777                 gru_unload_context(gts, 1);
778         gru_unlock_gts(gts);
779
780         return 0;
781 }
782
783 /*
784  * User request to flush a range of virtual addresses from the GRU TLB
785  * (Mainly for testing).
786  */
787 int gru_user_flush_tlb(unsigned long arg)
788 {
789         struct gru_thread_state *gts;
790         struct gru_flush_tlb_req req;
791         struct gru_mm_struct *gms;
792
793         STAT(user_flush_tlb);
794         if (copy_from_user(&req, (void __user *)arg, sizeof(req)))
795                 return -EFAULT;
796
797         gru_dbg(grudev, "gseg 0x%lx, vaddr 0x%lx, len 0x%lx\n", req.gseg,
798                 req.vaddr, req.len);
799
800         gts = gru_find_lock_gts(req.gseg);
801         if (!gts)
802                 return -EINVAL;
803
804         gms = gts->ts_gms;
805         gru_unlock_gts(gts);
806         gru_flush_tlb_range(gms, req.vaddr, req.len);
807
808         return 0;
809 }
810
811 /*
812  * Fetch GSEG statisticss
813  */
814 long gru_get_gseg_statistics(unsigned long arg)
815 {
816         struct gru_thread_state *gts;
817         struct gru_get_gseg_statistics_req req;
818
819         if (copy_from_user(&req, (void __user *)arg, sizeof(req)))
820                 return -EFAULT;
821
822         /*
823          * The library creates arrays of contexts for threaded programs.
824          * If no gts exists in the array, the context has never been used & all
825          * statistics are implicitly 0.
826          */
827         gts = gru_find_lock_gts(req.gseg);
828         if (gts) {
829                 memcpy(&req.stats, &gts->ustats, sizeof(gts->ustats));
830                 gru_unlock_gts(gts);
831         } else {
832                 memset(&req.stats, 0, sizeof(gts->ustats));
833         }
834
835         if (copy_to_user((void __user *)arg, &req, sizeof(req)))
836                 return -EFAULT;
837
838         return 0;
839 }
840
841 /*
842  * Register the current task as the user of the GSEG slice.
843  * Needed for TLB fault interrupt targeting.
844  */
845 int gru_set_context_option(unsigned long arg)
846 {
847         struct gru_thread_state *gts;
848         struct gru_set_context_option_req req;
849         int ret = 0;
850
851         STAT(set_context_option);
852         if (copy_from_user(&req, (void __user *)arg, sizeof(req)))
853                 return -EFAULT;
854         gru_dbg(grudev, "op %d, gseg 0x%lx, value1 0x%lx\n", req.op, req.gseg, req.val1);
855
856         gts = gru_find_lock_gts(req.gseg);
857         if (!gts) {
858                 gts = gru_alloc_locked_gts(req.gseg);
859                 if (IS_ERR(gts))
860                         return PTR_ERR(gts);
861         }
862
863         switch (req.op) {
864         case sco_blade_chiplet:
865                 /* Select blade/chiplet for GRU context */
866                 if (req.val1 < -1 || req.val1 >= GRU_MAX_BLADES || !gru_base[req.val1] ||
867                     req.val0 < -1 || req.val0 >= GRU_CHIPLETS_PER_HUB) {
868                         ret = -EINVAL;
869                 } else {
870                         gts->ts_user_blade_id = req.val1;
871                         gts->ts_user_chiplet_id = req.val0;
872                         gru_check_context_placement(gts);
873                 }
874                 break;
875         case sco_gseg_owner:
876                 /* Register the current task as the GSEG owner */
877                 gts->ts_tgid_owner = current->tgid;
878                 break;
879         case sco_cch_req_slice:
880                 /* Set the CCH slice option */
881                 gts->ts_cch_req_slice = req.val1 & 3;
882                 break;
883         default:
884                 ret = -EINVAL;
885         }
886         gru_unlock_gts(gts);
887
888         return ret;
889 }