[POWERPC] Celleb: htab routines
[linux-2.6.git] / arch / powerpc / platforms / celleb / htab.c
1 /*
2  * "Cell Reference Set" HTAB support.
3  *
4  * (C) Copyright 2006-2007 TOSHIBA CORPORATION
5  *
6  * This code is based on arch/powerpc/platforms/pseries/lpar.c:
7  *  Copyright (C) 2001 Todd Inglett, IBM Corporation
8  *
9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
12  * (at your option) any later version.
13  *
14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17  * GNU General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
20  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
21  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
22  */
23
24 #undef DEBUG_LOW
25
26 #include <linux/kernel.h>
27 #include <linux/spinlock.h>
28
29 #include <asm/mmu.h>
30 #include <asm/page.h>
31 #include <asm/pgtable.h>
32 #include <asm/machdep.h>
33 #include <asm/udbg.h>
34
35 #include "beat_wrapper.h"
36
37 #ifdef DEBUG_LOW
38 #define DBG_LOW(fmt...) do { udbg_printf(fmt); } while(0)
39 #else
40 #define DBG_LOW(fmt...) do { } while(0)
41 #endif
42
43 static DEFINE_SPINLOCK(beat_htab_lock);
44
45 static inline unsigned int beat_read_mask(unsigned hpte_group)
46 {
47         unsigned long hpte_v[5];
48         unsigned long rmask = 0;
49
50         beat_read_htab_entries(0, hpte_group + 0, hpte_v);
51         if (!(hpte_v[0] & HPTE_V_BOLTED))
52                 rmask |= 0x8000;
53         if (!(hpte_v[1] & HPTE_V_BOLTED))
54                 rmask |= 0x4000;
55         if (!(hpte_v[2] & HPTE_V_BOLTED))
56                 rmask |= 0x2000;
57         if (!(hpte_v[3] & HPTE_V_BOLTED))
58                 rmask |= 0x1000;
59         beat_read_htab_entries(0, hpte_group + 4, hpte_v);
60         if (!(hpte_v[0] & HPTE_V_BOLTED))
61                 rmask |= 0x0800;
62         if (!(hpte_v[1] & HPTE_V_BOLTED))
63                 rmask |= 0x0400;
64         if (!(hpte_v[2] & HPTE_V_BOLTED))
65                 rmask |= 0x0200;
66         if (!(hpte_v[3] & HPTE_V_BOLTED))
67                 rmask |= 0x0100;
68         hpte_group = ~hpte_group & (htab_hash_mask * HPTES_PER_GROUP);
69         beat_read_htab_entries(0, hpte_group + 0, hpte_v);
70         if (!(hpte_v[0] & HPTE_V_BOLTED))
71                 rmask |= 0x80;
72         if (!(hpte_v[1] & HPTE_V_BOLTED))
73                 rmask |= 0x40;
74         if (!(hpte_v[2] & HPTE_V_BOLTED))
75                 rmask |= 0x20;
76         if (!(hpte_v[3] & HPTE_V_BOLTED))
77                 rmask |= 0x10;
78         beat_read_htab_entries(0, hpte_group + 4, hpte_v);
79         if (!(hpte_v[0] & HPTE_V_BOLTED))
80                 rmask |= 0x08;
81         if (!(hpte_v[1] & HPTE_V_BOLTED))
82                 rmask |= 0x04;
83         if (!(hpte_v[2] & HPTE_V_BOLTED))
84                 rmask |= 0x02;
85         if (!(hpte_v[3] & HPTE_V_BOLTED))
86                 rmask |= 0x01;
87         return rmask;
88 }
89
90 static long beat_lpar_hpte_insert(unsigned long hpte_group,
91                                   unsigned long va, unsigned long pa,
92                                   unsigned long rflags, unsigned long vflags,
93                                   int psize)
94 {
95         unsigned long lpar_rc;
96         unsigned long slot;
97         unsigned long hpte_v, hpte_r;
98         unsigned long flags;
99
100         /* same as iseries */
101         if (vflags & HPTE_V_SECONDARY)
102                 return -1;
103
104         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
105                 DBG_LOW("hpte_insert(group=%lx, va=%016lx, pa=%016lx, "
106                         "rflags=%lx, vflags=%lx, psize=%d)\n",
107                 hpte_group, va, pa, rflags, vflags, psize);
108
109         hpte_v = hpte_encode_v(va, psize) | vflags | HPTE_V_VALID;
110         hpte_r = hpte_encode_r(pa, psize) | rflags;
111
112         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
113                 DBG_LOW(" hpte_v=%016lx, hpte_r=%016lx\n", hpte_v, hpte_r);
114
115         if (rflags & (_PAGE_GUARDED|_PAGE_NO_CACHE))
116                 hpte_r &= ~_PAGE_COHERENT;
117
118         spin_lock_irqsave(&beat_htab_lock, flags);
119         if ((lpar_rc = beat_read_mask(hpte_group)) == 0) {
120                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
121                         DBG_LOW(" full\n");
122                 spin_unlock_irqrestore(&beat_htab_lock, flags);
123                 return -1;
124         }
125
126         lpar_rc = beat_insert_htab_entry(0, hpte_group, lpar_rc << 48,
127                 hpte_v, hpte_r, &slot);
128         spin_unlock_irqrestore(&beat_htab_lock, flags);
129
130         /*
131          * Since we try and ioremap PHBs we don't own, the pte insert
132          * will fail. However we must catch the failure in hash_page
133          * or we will loop forever, so return -2 in this case.
134          */
135         if (unlikely(lpar_rc != 0)) {
136                 if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
137                         DBG_LOW(" lpar err %lx\n", lpar_rc);
138                 return -2;
139         }
140         if (!(vflags & HPTE_V_BOLTED))
141                 DBG_LOW(" -> slot: %lx\n", slot);
142
143         /* We have to pass down the secondary bucket bit here as well */
144         return (slot ^ hpte_group) & 15;
145 }
146
147 static long beat_lpar_hpte_remove(unsigned long hpte_group)
148 {
149         DBG_LOW("hpte_remove(group=%lx)\n", hpte_group);
150         return -1;
151 }
152
153 static unsigned long beat_lpar_hpte_getword0(unsigned long slot)
154 {
155         unsigned long dword0, dword[5];
156         unsigned long lpar_rc;
157
158         lpar_rc = beat_read_htab_entries(0, slot & ~3UL, dword);
159
160         dword0 = dword[slot&3];
161
162         BUG_ON(lpar_rc != 0);
163
164         return dword0;
165 }
166
167 static void beat_lpar_hptab_clear(void)
168 {
169         unsigned long size_bytes = 1UL << ppc64_pft_size;
170         unsigned long hpte_count = size_bytes >> 4;
171         int i;
172         unsigned long dummy0, dummy1;
173
174         /* TODO: Use bulk call */
175         for (i = 0; i < hpte_count; i++)
176                 beat_write_htab_entry(0, i, 0, 0, -1UL, -1UL, &dummy0, &dummy1);
177 }
178
179 /*
180  * NOTE: for updatepp ops we are fortunate that the linux "newpp" bits and
181  * the low 3 bits of flags happen to line up.  So no transform is needed.
182  * We can probably optimize here and assume the high bits of newpp are
183  * already zero.  For now I am paranoid.
184  */
185 static long beat_lpar_hpte_updatepp(unsigned long slot,
186                                     unsigned long newpp,
187                                     unsigned long va,
188                                     int psize, int local)
189 {
190         unsigned long lpar_rc;
191         unsigned long dummy0, dummy1, want_v;
192         unsigned long flags;
193
194         want_v = hpte_encode_v(va, psize);
195
196         DBG_LOW("    update: "
197                 "avpnv=%016lx, slot=%016lx, psize: %d, newpp %016lx ... ",
198                 want_v & HPTE_V_AVPN, slot, psize, newpp);
199
200         spin_lock_irqsave(&beat_htab_lock, flags);
201         dummy0 = beat_lpar_hpte_getword0(slot);
202         if ((dummy0 & ~0x7FUL) != (want_v & ~0x7FUL)) {
203                 DBG_LOW("not found !\n");
204                 spin_unlock_irqrestore(&beat_htab_lock, flags);
205                 return -1;
206         }
207
208         lpar_rc = beat_write_htab_entry(0, slot, 0, newpp, 0, 7, &dummy0,
209                                         &dummy1);
210         spin_unlock_irqrestore(&beat_htab_lock, flags);
211         if (lpar_rc != 0 || dummy0 == 0) {
212                 DBG_LOW("not found !\n");
213                 return -1;
214         }
215
216         DBG_LOW("ok %lx %lx\n", dummy0, dummy1);
217
218         BUG_ON(lpar_rc != 0);
219
220         return 0;
221 }
222
223 static long beat_lpar_hpte_find(unsigned long va, int psize)
224 {
225         unsigned long hash;
226         unsigned long i, j;
227         long slot;
228         unsigned long want_v, hpte_v;
229
230         hash = hpt_hash(va, mmu_psize_defs[psize].shift);
231         want_v = hpte_encode_v(va, psize);
232
233         for (j = 0; j < 2; j++) {
234                 slot = (hash & htab_hash_mask) * HPTES_PER_GROUP;
235                 for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
236                         hpte_v = beat_lpar_hpte_getword0(slot);
237
238                         if (HPTE_V_COMPARE(hpte_v, want_v)
239                             && (hpte_v & HPTE_V_VALID)
240                             && (!!(hpte_v & HPTE_V_SECONDARY) == j)) {
241                                 /* HPTE matches */
242                                 if (j)
243                                         slot = -slot;
244                                 return slot;
245                         }
246                         ++slot;
247                 }
248                 hash = ~hash;
249         }
250
251         return -1;
252 }
253
254 static void beat_lpar_hpte_updateboltedpp(unsigned long newpp,
255                                           unsigned long ea,
256                                           int psize)
257 {
258         unsigned long lpar_rc, slot, vsid, va, dummy0, dummy1;
259         unsigned long flags;
260
261         vsid = get_kernel_vsid(ea);
262         va = (vsid << 28) | (ea & 0x0fffffff);
263
264         spin_lock_irqsave(&beat_htab_lock, flags);
265         slot = beat_lpar_hpte_find(va, psize);
266         BUG_ON(slot == -1);
267
268         lpar_rc = beat_write_htab_entry(0, slot, 0, newpp, 0, 7,
269                 &dummy0, &dummy1);
270         spin_unlock_irqrestore(&beat_htab_lock, flags);
271
272         BUG_ON(lpar_rc != 0);
273 }
274
275 static void beat_lpar_hpte_invalidate(unsigned long slot, unsigned long va,
276                                          int psize, int local)
277 {
278         unsigned long want_v;
279         unsigned long lpar_rc;
280         unsigned long dummy1, dummy2;
281         unsigned long flags;
282
283         DBG_LOW("    inval : slot=%lx, va=%016lx, psize: %d, local: %d\n",
284                 slot, va, psize, local);
285         want_v = hpte_encode_v(va, psize);
286
287         spin_lock_irqsave(&beat_htab_lock, flags);
288         dummy1 = beat_lpar_hpte_getword0(slot);
289
290         if ((dummy1 & ~0x7FUL) != (want_v & ~0x7FUL)) {
291                 DBG_LOW("not found !\n");
292                 spin_unlock_irqrestore(&beat_htab_lock, flags);
293                 return;
294         }
295
296         lpar_rc = beat_write_htab_entry(0, slot, 0, 0, HPTE_V_VALID, 0,
297                 &dummy1, &dummy2);
298         spin_unlock_irqrestore(&beat_htab_lock, flags);
299
300         BUG_ON(lpar_rc != 0);
301 }
302
303 void __init hpte_init_beat(void)
304 {
305         ppc_md.hpte_invalidate  = beat_lpar_hpte_invalidate;
306         ppc_md.hpte_updatepp    = beat_lpar_hpte_updatepp;
307         ppc_md.hpte_updateboltedpp = beat_lpar_hpte_updateboltedpp;
308         ppc_md.hpte_insert      = beat_lpar_hpte_insert;
309         ppc_md.hpte_remove      = beat_lpar_hpte_remove;
310         ppc_md.hpte_clear_all   = beat_lpar_hptab_clear;
311 }