[IA64] bte_unaligned_copy() transfers one extra cache line.
[linux-2.6.git] / arch / ia64 / sn / kernel / bte.c
1 /*
2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
4  * for more details.
5  *
6  * Copyright (c) 2000-2006 Silicon Graphics, Inc.  All Rights Reserved.
7  */
8
9 #include <linux/module.h>
10 #include <asm/sn/nodepda.h>
11 #include <asm/sn/addrs.h>
12 #include <asm/sn/arch.h>
13 #include <asm/sn/sn_cpuid.h>
14 #include <asm/sn/pda.h>
15 #include <asm/sn/shubio.h>
16 #include <asm/nodedata.h>
17 #include <asm/delay.h>
18
19 #include <linux/bootmem.h>
20 #include <linux/string.h>
21 #include <linux/sched.h>
22
23 #include <asm/sn/bte.h>
24
25 #ifndef L1_CACHE_MASK
26 #define L1_CACHE_MASK (L1_CACHE_BYTES - 1)
27 #endif
28
29 /* two interfaces on two btes */
30 #define MAX_INTERFACES_TO_TRY           4
31 #define MAX_NODES_TO_TRY                2
32
33 static struct bteinfo_s *bte_if_on_node(nasid_t nasid, int interface)
34 {
35         nodepda_t *tmp_nodepda;
36
37         if (nasid_to_cnodeid(nasid) == -1)
38                 return (struct bteinfo_s *)NULL;
39
40         tmp_nodepda = NODEPDA(nasid_to_cnodeid(nasid));
41         return &tmp_nodepda->bte_if[interface];
42
43 }
44
45 static inline void bte_start_transfer(struct bteinfo_s *bte, u64 len, u64 mode)
46 {
47         if (is_shub2()) {
48                 BTE_CTRL_STORE(bte, (IBLS_BUSY | ((len) | (mode) << 24)));
49         } else {
50                 BTE_LNSTAT_STORE(bte, len);
51                 BTE_CTRL_STORE(bte, mode);
52         }
53 }
54
55 /************************************************************************
56  * Block Transfer Engine copy related functions.
57  *
58  ***********************************************************************/
59
60 /*
61  * bte_copy(src, dest, len, mode, notification)
62  *
63  * Use the block transfer engine to move kernel memory from src to dest
64  * using the assigned mode.
65  *
66  * Paramaters:
67  *   src - physical address of the transfer source.
68  *   dest - physical address of the transfer destination.
69  *   len - number of bytes to transfer from source to dest.
70  *   mode - hardware defined.  See reference information
71  *          for IBCT0/1 in the SHUB Programmers Reference
72  *   notification - kernel virtual address of the notification cache
73  *                  line.  If NULL, the default is used and
74  *                  the bte_copy is synchronous.
75  *
76  * NOTE:  This function requires src, dest, and len to
77  * be cacheline aligned.
78  */
79 bte_result_t bte_copy(u64 src, u64 dest, u64 len, u64 mode, void *notification)
80 {
81         u64 transfer_size;
82         u64 transfer_stat;
83         u64 notif_phys_addr;
84         struct bteinfo_s *bte;
85         bte_result_t bte_status;
86         unsigned long irq_flags;
87         unsigned long itc_end = 0;
88         int nasid_to_try[MAX_NODES_TO_TRY];
89         int my_nasid = cpuid_to_nasid(raw_smp_processor_id());
90         int bte_if_index, nasid_index;
91         int bte_first, btes_per_node = BTES_PER_NODE;
92
93         BTE_PRINTK(("bte_copy(0x%lx, 0x%lx, 0x%lx, 0x%lx, 0x%p)\n",
94                     src, dest, len, mode, notification));
95
96         if (len == 0) {
97                 return BTE_SUCCESS;
98         }
99
100         BUG_ON((len & L1_CACHE_MASK) ||
101                  (src & L1_CACHE_MASK) || (dest & L1_CACHE_MASK));
102         BUG_ON(!(len < ((BTE_LEN_MASK + 1) << L1_CACHE_SHIFT)));
103
104         /*
105          * Start with interface corresponding to cpu number
106          */
107         bte_first = raw_smp_processor_id() % btes_per_node;
108
109         if (mode & BTE_USE_DEST) {
110                 /* try remote then local */
111                 nasid_to_try[0] = NASID_GET(dest);
112                 if (mode & BTE_USE_ANY) {
113                         nasid_to_try[1] = my_nasid;
114                 } else {
115                         nasid_to_try[1] = (int)NULL;
116                 }
117         } else {
118                 /* try local then remote */
119                 nasid_to_try[0] = my_nasid;
120                 if (mode & BTE_USE_ANY) {
121                         nasid_to_try[1] = NASID_GET(dest);
122                 } else {
123                         nasid_to_try[1] = (int)NULL;
124                 }
125         }
126
127 retry_bteop:
128         do {
129                 local_irq_save(irq_flags);
130
131                 bte_if_index = bte_first;
132                 nasid_index = 0;
133
134                 /* Attempt to lock one of the BTE interfaces. */
135                 while (nasid_index < MAX_NODES_TO_TRY) {
136                         bte = bte_if_on_node(nasid_to_try[nasid_index],bte_if_index);
137
138                         if (bte == NULL) {
139                                 nasid_index++;
140                                 continue;
141                         }
142
143                         if (spin_trylock(&bte->spinlock)) {
144                                 if (!(*bte->most_rcnt_na & BTE_WORD_AVAILABLE) ||
145                                     (BTE_LNSTAT_LOAD(bte) & BTE_ACTIVE)) {
146                                         /* Got the lock but BTE still busy */
147                                         spin_unlock(&bte->spinlock);
148                                 } else {
149                                         /* we got the lock and it's not busy */
150                                         break;
151                                 }
152                         }
153
154                         bte_if_index = (bte_if_index + 1) % btes_per_node; /* Next interface */
155                         if (bte_if_index == bte_first) {
156                                 /*
157                                  * We've tried all interfaces on this node
158                                  */
159                                 nasid_index++;
160                         }
161
162                         bte = NULL;
163                 }
164
165                 if (bte != NULL) {
166                         break;
167                 }
168
169                 local_irq_restore(irq_flags);
170
171                 if (!(mode & BTE_WACQUIRE)) {
172                         return BTEFAIL_NOTAVAIL;
173                 }
174         } while (1);
175
176         if (notification == NULL) {
177                 /* User does not want to be notified. */
178                 bte->most_rcnt_na = &bte->notify;
179         } else {
180                 bte->most_rcnt_na = notification;
181         }
182
183         /* Calculate the number of cache lines to transfer. */
184         transfer_size = ((len >> L1_CACHE_SHIFT) & BTE_LEN_MASK);
185
186         /* Initialize the notification to a known value. */
187         *bte->most_rcnt_na = BTE_WORD_BUSY;
188         notif_phys_addr = (u64)bte->most_rcnt_na;
189
190         /* Set the source and destination registers */
191         BTE_PRINTKV(("IBSA = 0x%lx)\n", src));
192         BTE_SRC_STORE(bte, src);
193         BTE_PRINTKV(("IBDA = 0x%lx)\n", dest));
194         BTE_DEST_STORE(bte, dest);
195
196         /* Set the notification register */
197         BTE_PRINTKV(("IBNA = 0x%lx)\n", notif_phys_addr));
198         BTE_NOTIF_STORE(bte, notif_phys_addr);
199
200         /* Initiate the transfer */
201         BTE_PRINTK(("IBCT = 0x%lx)\n", BTE_VALID_MODE(mode)));
202         bte_start_transfer(bte, transfer_size, BTE_VALID_MODE(mode));
203
204         itc_end = ia64_get_itc() + (40000000 * local_cpu_data->cyc_per_usec);
205
206         spin_unlock_irqrestore(&bte->spinlock, irq_flags);
207
208         if (notification != NULL) {
209                 return BTE_SUCCESS;
210         }
211
212         while ((transfer_stat = *bte->most_rcnt_na) == BTE_WORD_BUSY) {
213                 cpu_relax();
214                 if (ia64_get_itc() > itc_end) {
215                         BTE_PRINTK(("BTE timeout nasid 0x%x bte%d IBLS = 0x%lx na 0x%lx\n",
216                                 NASID_GET(bte->bte_base_addr), bte->bte_num,
217                                 BTE_LNSTAT_LOAD(bte), *bte->most_rcnt_na) );
218                         bte->bte_error_count++;
219                         bte->bh_error = IBLS_ERROR;
220                         bte_error_handler((unsigned long)NODEPDA(bte->bte_cnode));
221                         *bte->most_rcnt_na = BTE_WORD_AVAILABLE;
222                         goto retry_bteop;
223                 }
224         }
225
226         BTE_PRINTKV((" Delay Done.  IBLS = 0x%lx, most_rcnt_na = 0x%lx\n",
227                      BTE_LNSTAT_LOAD(bte), *bte->most_rcnt_na));
228
229         if (transfer_stat & IBLS_ERROR) {
230                 bte_status = transfer_stat & ~IBLS_ERROR;
231         } else {
232                 bte_status = BTE_SUCCESS;
233         }
234         *bte->most_rcnt_na = BTE_WORD_AVAILABLE;
235
236         BTE_PRINTK(("Returning status is 0x%lx and most_rcnt_na is 0x%lx\n",
237                     BTE_LNSTAT_LOAD(bte), *bte->most_rcnt_na));
238
239         return bte_status;
240 }
241
242 EXPORT_SYMBOL(bte_copy);
243
244 /*
245  * bte_unaligned_copy(src, dest, len, mode)
246  *
247  * use the block transfer engine to move kernel
248  * memory from src to dest using the assigned mode.
249  *
250  * Paramaters:
251  *   src - physical address of the transfer source.
252  *   dest - physical address of the transfer destination.
253  *   len - number of bytes to transfer from source to dest.
254  *   mode - hardware defined.  See reference information
255  *          for IBCT0/1 in the SGI documentation.
256  *
257  * NOTE: If the source, dest, and len are all cache line aligned,
258  * then it would be _FAR_ preferrable to use bte_copy instead.
259  */
260 bte_result_t bte_unaligned_copy(u64 src, u64 dest, u64 len, u64 mode)
261 {
262         int destFirstCacheOffset;
263         u64 headBteSource;
264         u64 headBteLen;
265         u64 headBcopySrcOffset;
266         u64 headBcopyDest;
267         u64 headBcopyLen;
268         u64 footBteSource;
269         u64 footBteLen;
270         u64 footBcopyDest;
271         u64 footBcopyLen;
272         bte_result_t rv;
273         char *bteBlock, *bteBlock_unaligned;
274
275         if (len == 0) {
276                 return BTE_SUCCESS;
277         }
278
279         /* temporary buffer used during unaligned transfers */
280         bteBlock_unaligned = kmalloc(len + 3 * L1_CACHE_BYTES, GFP_KERNEL);
281         if (bteBlock_unaligned == NULL) {
282                 return BTEFAIL_NOTAVAIL;
283         }
284         bteBlock = (char *)L1_CACHE_ALIGN((u64) bteBlock_unaligned);
285
286         headBcopySrcOffset = src & L1_CACHE_MASK;
287         destFirstCacheOffset = dest & L1_CACHE_MASK;
288
289         /*
290          * At this point, the transfer is broken into
291          * (up to) three sections.  The first section is
292          * from the start address to the first physical
293          * cache line, the second is from the first physical
294          * cache line to the last complete cache line,
295          * and the third is from the last cache line to the
296          * end of the buffer.  The first and third sections
297          * are handled by bte copying into a temporary buffer
298          * and then bcopy'ing the necessary section into the
299          * final location.  The middle section is handled with
300          * a standard bte copy.
301          *
302          * One nasty exception to the above rule is when the
303          * source and destination are not symetrically
304          * mis-aligned.  If the source offset from the first
305          * cache line is different from the destination offset,
306          * we make the first section be the entire transfer
307          * and the bcopy the entire block into place.
308          */
309         if (headBcopySrcOffset == destFirstCacheOffset) {
310
311                 /*
312                  * Both the source and destination are the same
313                  * distance from a cache line boundary so we can
314                  * use the bte to transfer the bulk of the
315                  * data.
316                  */
317                 headBteSource = src & ~L1_CACHE_MASK;
318                 headBcopyDest = dest;
319                 if (headBcopySrcOffset) {
320                         headBcopyLen =
321                             (len >
322                              (L1_CACHE_BYTES -
323                               headBcopySrcOffset) ? L1_CACHE_BYTES
324                              - headBcopySrcOffset : len);
325                         headBteLen = L1_CACHE_BYTES;
326                 } else {
327                         headBcopyLen = 0;
328                         headBteLen = 0;
329                 }
330
331                 if (len > headBcopyLen) {
332                         footBcopyLen = (len - headBcopyLen) & L1_CACHE_MASK;
333                         footBteLen = L1_CACHE_BYTES;
334
335                         footBteSource = src + len - footBcopyLen;
336                         footBcopyDest = dest + len - footBcopyLen;
337
338                         if (footBcopyDest == (headBcopyDest + headBcopyLen)) {
339                                 /*
340                                  * We have two contigous bcopy
341                                  * blocks.  Merge them.
342                                  */
343                                 headBcopyLen += footBcopyLen;
344                                 headBteLen += footBteLen;
345                         } else if (footBcopyLen > 0) {
346                                 rv = bte_copy(footBteSource,
347                                               ia64_tpa((unsigned long)bteBlock),
348                                               footBteLen, mode, NULL);
349                                 if (rv != BTE_SUCCESS) {
350                                         kfree(bteBlock_unaligned);
351                                         return rv;
352                                 }
353
354                                 memcpy(__va(footBcopyDest),
355                                        (char *)bteBlock, footBcopyLen);
356                         }
357                 } else {
358                         footBcopyLen = 0;
359                         footBteLen = 0;
360                 }
361
362                 if (len > (headBcopyLen + footBcopyLen)) {
363                         /* now transfer the middle. */
364                         rv = bte_copy((src + headBcopyLen),
365                                       (dest +
366                                        headBcopyLen),
367                                       (len - headBcopyLen -
368                                        footBcopyLen), mode, NULL);
369                         if (rv != BTE_SUCCESS) {
370                                 kfree(bteBlock_unaligned);
371                                 return rv;
372                         }
373
374                 }
375         } else {
376
377                 /*
378                  * The transfer is not symetric, we will
379                  * allocate a buffer large enough for all the
380                  * data, bte_copy into that buffer and then
381                  * bcopy to the destination.
382                  */
383
384                 headBcopySrcOffset = src & L1_CACHE_MASK;
385                 headBcopyDest = dest;
386                 headBcopyLen = len;
387
388                 headBteSource = src - headBcopySrcOffset;
389                 /* Add the leading and trailing bytes from source */
390                 headBteLen = L1_CACHE_ALIGN(len + headBcopySrcOffset);
391         }
392
393         if (headBcopyLen > 0) {
394                 rv = bte_copy(headBteSource,
395                               ia64_tpa((unsigned long)bteBlock), headBteLen,
396                               mode, NULL);
397                 if (rv != BTE_SUCCESS) {
398                         kfree(bteBlock_unaligned);
399                         return rv;
400                 }
401
402                 memcpy(__va(headBcopyDest), ((char *)bteBlock +
403                                              headBcopySrcOffset), headBcopyLen);
404         }
405         kfree(bteBlock_unaligned);
406         return BTE_SUCCESS;
407 }
408
409 EXPORT_SYMBOL(bte_unaligned_copy);
410
411 /************************************************************************
412  * Block Transfer Engine initialization functions.
413  *
414  ***********************************************************************/
415
416 /*
417  * bte_init_node(nodepda, cnode)
418  *
419  * Initialize the nodepda structure with BTE base addresses and
420  * spinlocks.
421  */
422 void bte_init_node(nodepda_t * mynodepda, cnodeid_t cnode)
423 {
424         int i;
425
426         /*
427          * Indicate that all the block transfer engines on this node
428          * are available.
429          */
430
431         /*
432          * Allocate one bte_recover_t structure per node.  It holds
433          * the recovery lock for node.  All the bte interface structures
434          * will point at this one bte_recover structure to get the lock.
435          */
436         spin_lock_init(&mynodepda->bte_recovery_lock);
437         init_timer(&mynodepda->bte_recovery_timer);
438         mynodepda->bte_recovery_timer.function = bte_error_handler;
439         mynodepda->bte_recovery_timer.data = (unsigned long)mynodepda;
440
441         for (i = 0; i < BTES_PER_NODE; i++) {
442                 u64 *base_addr;
443
444                 /* Which link status register should we use? */
445                 base_addr = (u64 *)
446                     REMOTE_HUB_ADDR(cnodeid_to_nasid(cnode), BTE_BASE_ADDR(i));
447                 mynodepda->bte_if[i].bte_base_addr = base_addr;
448                 mynodepda->bte_if[i].bte_source_addr = BTE_SOURCE_ADDR(base_addr);
449                 mynodepda->bte_if[i].bte_destination_addr = BTE_DEST_ADDR(base_addr);
450                 mynodepda->bte_if[i].bte_control_addr = BTE_CTRL_ADDR(base_addr);
451                 mynodepda->bte_if[i].bte_notify_addr = BTE_NOTIF_ADDR(base_addr);
452
453                 /*
454                  * Initialize the notification and spinlock
455                  * so the first transfer can occur.
456                  */
457                 mynodepda->bte_if[i].most_rcnt_na =
458                     &(mynodepda->bte_if[i].notify);
459                 mynodepda->bte_if[i].notify = BTE_WORD_AVAILABLE;
460                 spin_lock_init(&mynodepda->bte_if[i].spinlock);
461
462                 mynodepda->bte_if[i].bte_cnode = cnode;
463                 mynodepda->bte_if[i].bte_error_count = 0;
464                 mynodepda->bte_if[i].bte_num = i;
465                 mynodepda->bte_if[i].cleanup_active = 0;
466                 mynodepda->bte_if[i].bh_error = 0;
467         }
468
469 }