e384a5a9179607b2af53873fb596122bfe89789b
[linux-3.10.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 #define DEBUG
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
45 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
46 #else
47 #define DBG(fmt...)
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 prpn,
280                               unsigned long vflags, unsigned long rflags)
281 {
282         unsigned long lpar_rc;
283         unsigned long flags;
284         unsigned long slot;
285         unsigned long hpte_v, hpte_r;
286         unsigned long dummy0, dummy1;
287
288         hpte_v = ((va >> 23) << HPTE_V_AVPN_SHIFT) | vflags | HPTE_V_VALID;
289         if (vflags & HPTE_V_LARGE)
290                 hpte_v &= ~(1UL << HPTE_V_AVPN_SHIFT);
291
292         hpte_r = (prpn << HPTE_R_RPN_SHIFT) | rflags;
293
294         /* Now fill in the actual HPTE */
295         /* Set CEC cookie to 0         */
296         /* Zero page = 0               */
297         /* I-cache Invalidate = 0      */
298         /* I-cache synchronize = 0     */
299         /* Exact = 0                   */
300         flags = 0;
301
302         /* XXX why is this here? - Anton */
303         if (rflags & (_PAGE_GUARDED|_PAGE_NO_CACHE))
304                 hpte_r &= ~_PAGE_COHERENT;
305
306         lpar_rc = plpar_hcall(H_ENTER, flags, hpte_group, hpte_v,
307                               hpte_r, &slot, &dummy0, &dummy1);
308
309         if (unlikely(lpar_rc == H_PTEG_Full))
310                 return -1;
311
312         /*
313          * Since we try and ioremap PHBs we don't own, the pte insert
314          * will fail. However we must catch the failure in hash_page
315          * or we will loop forever, so return -2 in this case.
316          */
317         if (unlikely(lpar_rc != H_Success))
318                 return -2;
319
320         /* Because of iSeries, we have to pass down the secondary
321          * bucket bit here as well
322          */
323         return (slot & 7) | (!!(vflags & HPTE_V_SECONDARY) << 3);
324 }
325
326 static DEFINE_SPINLOCK(pSeries_lpar_tlbie_lock);
327
328 static long pSeries_lpar_hpte_remove(unsigned long hpte_group)
329 {
330         unsigned long slot_offset;
331         unsigned long lpar_rc;
332         int i;
333         unsigned long dummy1, dummy2;
334
335         /* pick a random slot to start at */
336         slot_offset = mftb() & 0x7;
337
338         for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
339
340                 /* don't remove a bolted entry */
341                 lpar_rc = plpar_pte_remove(H_ANDCOND, hpte_group + slot_offset,
342                                            (0x1UL << 4), &dummy1, &dummy2);
343
344                 if (lpar_rc == H_Success)
345                         return i;
346
347                 BUG_ON(lpar_rc != H_Not_Found);
348
349                 slot_offset++;
350                 slot_offset &= 0x7;
351         }
352
353         return -1;
354 }
355
356 static void pSeries_lpar_hptab_clear(void)
357 {
358         unsigned long size_bytes = 1UL << ppc64_pft_size;
359         unsigned long hpte_count = size_bytes >> 4;
360         unsigned long dummy1, dummy2;
361         int i;
362
363         /* TODO: Use bulk call */
364         for (i = 0; i < hpte_count; i++)
365                 plpar_pte_remove(0, i, 0, &dummy1, &dummy2);
366 }
367
368 /*
369  * NOTE: for updatepp ops we are fortunate that the linux "newpp" bits and
370  * the low 3 bits of flags happen to line up.  So no transform is needed.
371  * We can probably optimize here and assume the high bits of newpp are
372  * already zero.  For now I am paranoid.
373  */
374 static long pSeries_lpar_hpte_updatepp(unsigned long slot, unsigned long newpp,
375                                        unsigned long va, int large, int local)
376 {
377         unsigned long lpar_rc;
378         unsigned long flags = (newpp & 7) | H_AVPN;
379         unsigned long avpn = va >> 23;
380
381         if (large)
382                 avpn &= ~0x1UL;
383
384         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, (avpn << 7));
385
386         if (lpar_rc == H_Not_Found)
387                 return -1;
388
389         BUG_ON(lpar_rc != H_Success);
390
391         return 0;
392 }
393
394 static unsigned long pSeries_lpar_hpte_getword0(unsigned long slot)
395 {
396         unsigned long dword0;
397         unsigned long lpar_rc;
398         unsigned long dummy_word1;
399         unsigned long flags;
400
401         /* Read 1 pte at a time                        */
402         /* Do not need RPN to logical page translation */
403         /* No cross CEC PFT access                     */
404         flags = 0;
405
406         lpar_rc = plpar_pte_read(flags, slot, &dword0, &dummy_word1);
407
408         BUG_ON(lpar_rc != H_Success);
409
410         return dword0;
411 }
412
413 static long pSeries_lpar_hpte_find(unsigned long vpn)
414 {
415         unsigned long hash;
416         unsigned long i, j;
417         long slot;
418         unsigned long hpte_v;
419
420         hash = hpt_hash(vpn, 0);
421
422         for (j = 0; j < 2; j++) {
423                 slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
424                 for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
425                         hpte_v = pSeries_lpar_hpte_getword0(slot);
426
427                         if ((HPTE_V_AVPN_VAL(hpte_v) == (vpn >> 11))
428                             && (hpte_v & HPTE_V_VALID)
429                             && (!!(hpte_v & HPTE_V_SECONDARY) == j)) {
430                                 /* HPTE matches */
431                                 if (j)
432                                         slot = -slot;
433                                 return slot;
434                         }
435                         ++slot;
436                 }
437                 hash = ~hash;
438         }
439
440         return -1;
441
442
443 static void pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp(unsigned long newpp,
444                                              unsigned long ea)
445 {
446         unsigned long lpar_rc;
447         unsigned long vsid, va, vpn, flags;
448         long slot;
449
450         vsid = get_kernel_vsid(ea);
451         va = (vsid << 28) | (ea & 0x0fffffff);
452         vpn = va >> PAGE_SHIFT;
453
454         slot = pSeries_lpar_hpte_find(vpn);
455         BUG_ON(slot == -1);
456
457         flags = newpp & 7;
458         lpar_rc = plpar_pte_protect(flags, slot, 0);
459
460         BUG_ON(lpar_rc != H_Success);
461 }
462
463 static void pSeries_lpar_hpte_invalidate(unsigned long slot, unsigned long va,
464                                          int large, int local)
465 {
466         unsigned long avpn = va >> 23;
467         unsigned long lpar_rc;
468         unsigned long dummy1, dummy2;
469
470         if (large)
471                 avpn &= ~0x1UL;
472
473         lpar_rc = plpar_pte_remove(H_AVPN, slot, (avpn << 7), &dummy1,
474                                    &dummy2);
475
476         if (lpar_rc == H_Not_Found)
477                 return;
478
479         BUG_ON(lpar_rc != H_Success);
480 }
481
482 /*
483  * Take a spinlock around flushes to avoid bouncing the hypervisor tlbie
484  * lock.
485  */
486 void pSeries_lpar_flush_hash_range(unsigned long number, int local)
487 {
488         int i;
489         unsigned long flags = 0;
490         struct ppc64_tlb_batch *batch = &__get_cpu_var(ppc64_tlb_batch);
491         int lock_tlbie = !cpu_has_feature(CPU_FTR_LOCKLESS_TLBIE);
492
493         if (lock_tlbie)
494                 spin_lock_irqsave(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
495
496         for (i = 0; i < number; i++)
497                 flush_hash_page(batch->vaddr[i], batch->pte[i], local);
498
499         if (lock_tlbie)
500                 spin_unlock_irqrestore(&pSeries_lpar_tlbie_lock, flags);
501 }
502
503 void hpte_init_lpar(void)
504 {
505         ppc_md.hpte_invalidate  = pSeries_lpar_hpte_invalidate;
506         ppc_md.hpte_updatepp    = pSeries_lpar_hpte_updatepp;
507         ppc_md.hpte_updateboltedpp = pSeries_lpar_hpte_updateboltedpp;
508         ppc_md.hpte_insert      = pSeries_lpar_hpte_insert;
509         ppc_md.hpte_remove      = pSeries_lpar_hpte_remove;
510         ppc_md.flush_hash_range = pSeries_lpar_flush_hash_range;
511         ppc_md.hpte_clear_all   = pSeries_lpar_hptab_clear;
512
513         htab_finish_init();
514 }