958f10e90fddf5260ba7fef36fa160f97ba0de79
[linux-3.10.git] / arch / powerpc / platforms / cell / spufs / run.c
1 #define DEBUG
2
3 #include <linux/wait.h>
4 #include <linux/ptrace.h>
5
6 #include <asm/spu.h>
7 #include <asm/spu_priv1.h>
8 #include <asm/io.h>
9 #include <asm/unistd.h>
10
11 #include "spufs.h"
12
13 /* interrupt-level stop callback function. */
14 void spufs_stop_callback(struct spu *spu)
15 {
16         struct spu_context *ctx = spu->ctx;
17
18         wake_up_all(&ctx->stop_wq);
19 }
20
21 static inline int spu_stopped(struct spu_context *ctx, u32 *stat)
22 {
23         struct spu *spu;
24         u64 pte_fault;
25
26         *stat = ctx->ops->status_read(ctx);
27
28         spu = ctx->spu;
29         if (ctx->state != SPU_STATE_RUNNABLE ||
30             test_bit(SPU_SCHED_NOTIFY_ACTIVE, &ctx->sched_flags))
31                 return 1;
32         pte_fault = spu->dsisr &
33             (MFC_DSISR_PTE_NOT_FOUND | MFC_DSISR_ACCESS_DENIED);
34         return (!(*stat & SPU_STATUS_RUNNING) || pte_fault || spu->class_0_pending) ?
35                 1 : 0;
36 }
37
38 static int spu_setup_isolated(struct spu_context *ctx)
39 {
40         int ret;
41         u64 __iomem *mfc_cntl;
42         u64 sr1;
43         u32 status;
44         unsigned long timeout;
45         const u32 status_loading = SPU_STATUS_RUNNING
46                 | SPU_STATUS_ISOLATED_STATE | SPU_STATUS_ISOLATED_LOAD_STATUS;
47
48         ret = -ENODEV;
49         if (!isolated_loader)
50                 goto out;
51
52         /*
53          * We need to exclude userspace access to the context.
54          *
55          * To protect against memory access we invalidate all ptes
56          * and make sure the pagefault handlers block on the mutex.
57          */
58         spu_unmap_mappings(ctx);
59
60         mfc_cntl = &ctx->spu->priv2->mfc_control_RW;
61
62         /* purge the MFC DMA queue to ensure no spurious accesses before we
63          * enter kernel mode */
64         timeout = jiffies + HZ;
65         out_be64(mfc_cntl, MFC_CNTL_PURGE_DMA_REQUEST);
66         while ((in_be64(mfc_cntl) & MFC_CNTL_PURGE_DMA_STATUS_MASK)
67                         != MFC_CNTL_PURGE_DMA_COMPLETE) {
68                 if (time_after(jiffies, timeout)) {
69                         printk(KERN_ERR "%s: timeout flushing MFC DMA queue\n",
70                                         __FUNCTION__);
71                         ret = -EIO;
72                         goto out;
73                 }
74                 cond_resched();
75         }
76
77         /* put the SPE in kernel mode to allow access to the loader */
78         sr1 = spu_mfc_sr1_get(ctx->spu);
79         sr1 &= ~MFC_STATE1_PROBLEM_STATE_MASK;
80         spu_mfc_sr1_set(ctx->spu, sr1);
81
82         /* start the loader */
83         ctx->ops->signal1_write(ctx, (unsigned long)isolated_loader >> 32);
84         ctx->ops->signal2_write(ctx,
85                         (unsigned long)isolated_loader & 0xffffffff);
86
87         ctx->ops->runcntl_write(ctx,
88                         SPU_RUNCNTL_RUNNABLE | SPU_RUNCNTL_ISOLATE);
89
90         ret = 0;
91         timeout = jiffies + HZ;
92         while (((status = ctx->ops->status_read(ctx)) & status_loading) ==
93                                 status_loading) {
94                 if (time_after(jiffies, timeout)) {
95                         printk(KERN_ERR "%s: timeout waiting for loader\n",
96                                         __FUNCTION__);
97                         ret = -EIO;
98                         goto out_drop_priv;
99                 }
100                 cond_resched();
101         }
102
103         if (!(status & SPU_STATUS_RUNNING)) {
104                 /* If isolated LOAD has failed: run SPU, we will get a stop-and
105                  * signal later. */
106                 pr_debug("%s: isolated LOAD failed\n", __FUNCTION__);
107                 ctx->ops->runcntl_write(ctx, SPU_RUNCNTL_RUNNABLE);
108                 ret = -EACCES;
109                 goto out_drop_priv;
110         }
111
112         if (!(status & SPU_STATUS_ISOLATED_STATE)) {
113                 /* This isn't allowed by the CBEA, but check anyway */
114                 pr_debug("%s: SPU fell out of isolated mode?\n", __FUNCTION__);
115                 ctx->ops->runcntl_write(ctx, SPU_RUNCNTL_STOP);
116                 ret = -EINVAL;
117                 goto out_drop_priv;
118         }
119
120 out_drop_priv:
121         /* Finished accessing the loader. Drop kernel mode */
122         sr1 |= MFC_STATE1_PROBLEM_STATE_MASK;
123         spu_mfc_sr1_set(ctx->spu, sr1);
124
125 out:
126         return ret;
127 }
128
129 static int spu_run_init(struct spu_context *ctx, u32 *npc)
130 {
131         spuctx_switch_state(ctx, SPU_UTIL_SYSTEM);
132
133         if (ctx->flags & SPU_CREATE_ISOLATE) {
134                 unsigned long runcntl;
135
136                 if (!(ctx->ops->status_read(ctx) & SPU_STATUS_ISOLATED_STATE)) {
137                         int ret = spu_setup_isolated(ctx);
138                         if (ret)
139                                 return ret;
140                 }
141
142                 /* if userspace has set the runcntrl register (eg, to issue an
143                  * isolated exit), we need to re-set it here */
144                 runcntl = ctx->ops->runcntl_read(ctx) &
145                         (SPU_RUNCNTL_RUNNABLE | SPU_RUNCNTL_ISOLATE);
146                 if (runcntl == 0)
147                         runcntl = SPU_RUNCNTL_RUNNABLE;
148                 ctx->ops->runcntl_write(ctx, runcntl);
149         } else {
150                 unsigned long mode = SPU_PRIVCNTL_MODE_NORMAL;
151                 ctx->ops->npc_write(ctx, *npc);
152                 if (test_thread_flag(TIF_SINGLESTEP))
153                         mode = SPU_PRIVCNTL_MODE_SINGLE_STEP;
154                 out_be64(&ctx->spu->priv2->spu_privcntl_RW, mode);
155                 ctx->ops->runcntl_write(ctx, SPU_RUNCNTL_RUNNABLE);
156         }
157
158         spuctx_switch_state(ctx, SPU_UTIL_USER);
159
160         return 0;
161 }
162
163 static int spu_run_fini(struct spu_context *ctx, u32 *npc,
164                                u32 *status)
165 {
166         int ret = 0;
167
168         *status = ctx->ops->status_read(ctx);
169         *npc = ctx->ops->npc_read(ctx);
170
171         spuctx_switch_state(ctx, SPU_UTIL_IDLE_LOADED);
172         spu_release(ctx);
173
174         if (signal_pending(current))
175                 ret = -ERESTARTSYS;
176
177         return ret;
178 }
179
180 static int spu_reacquire_runnable(struct spu_context *ctx, u32 *npc,
181                                          u32 *status)
182 {
183         int ret;
184
185         ret = spu_run_fini(ctx, npc, status);
186         if (ret)
187                 return ret;
188
189         if (*status & (SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP | SPU_STATUS_STOPPED_BY_HALT))
190                 return *status;
191
192         ret = spu_acquire_runnable(ctx, 0);
193         if (ret)
194                 return ret;
195
196         spuctx_switch_state(ctx, SPU_UTIL_USER);
197         return 0;
198 }
199
200 /*
201  * SPU syscall restarting is tricky because we violate the basic
202  * assumption that the signal handler is running on the interrupted
203  * thread. Here instead, the handler runs on PowerPC user space code,
204  * while the syscall was called from the SPU.
205  * This means we can only do a very rough approximation of POSIX
206  * signal semantics.
207  */
208 int spu_handle_restartsys(struct spu_context *ctx, long *spu_ret,
209                           unsigned int *npc)
210 {
211         int ret;
212
213         switch (*spu_ret) {
214         case -ERESTARTSYS:
215         case -ERESTARTNOINTR:
216                 /*
217                  * Enter the regular syscall restarting for
218                  * sys_spu_run, then restart the SPU syscall
219                  * callback.
220                  */
221                 *npc -= 8;
222                 ret = -ERESTARTSYS;
223                 break;
224         case -ERESTARTNOHAND:
225         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
226                 /*
227                  * Restart block is too hard for now, just return -EINTR
228                  * to the SPU.
229                  * ERESTARTNOHAND comes from sys_pause, we also return
230                  * -EINTR from there.
231                  * Assume that we need to be restarted ourselves though.
232                  */
233                 *spu_ret = -EINTR;
234                 ret = -ERESTARTSYS;
235                 break;
236         default:
237                 printk(KERN_WARNING "%s: unexpected return code %ld\n",
238                         __FUNCTION__, *spu_ret);
239                 ret = 0;
240         }
241         return ret;
242 }
243
244 int spu_process_callback(struct spu_context *ctx)
245 {
246         struct spu_syscall_block s;
247         u32 ls_pointer, npc;
248         void __iomem *ls;
249         long spu_ret;
250         int ret;
251
252         /* get syscall block from local store */
253         npc = ctx->ops->npc_read(ctx) & ~3;
254         ls = (void __iomem *)ctx->ops->get_ls(ctx);
255         ls_pointer = in_be32(ls + npc);
256         if (ls_pointer > (LS_SIZE - sizeof(s)))
257                 return -EFAULT;
258         memcpy_fromio(&s, ls + ls_pointer, sizeof(s));
259
260         /* do actual syscall without pinning the spu */
261         ret = 0;
262         spu_ret = -ENOSYS;
263         npc += 4;
264
265         if (s.nr_ret < __NR_syscalls) {
266                 spu_release(ctx);
267                 /* do actual system call from here */
268                 spu_ret = spu_sys_callback(&s);
269                 if (spu_ret <= -ERESTARTSYS) {
270                         ret = spu_handle_restartsys(ctx, &spu_ret, &npc);
271                 }
272                 spu_acquire(ctx);
273                 if (ret == -ERESTARTSYS)
274                         return ret;
275         }
276
277         /* write result, jump over indirect pointer */
278         memcpy_toio(ls + ls_pointer, &spu_ret, sizeof(spu_ret));
279         ctx->ops->npc_write(ctx, npc);
280         ctx->ops->runcntl_write(ctx, SPU_RUNCNTL_RUNNABLE);
281         return ret;
282 }
283
284 static inline int spu_process_events(struct spu_context *ctx)
285 {
286         struct spu *spu = ctx->spu;
287         int ret = 0;
288
289         if (spu->class_0_pending)
290                 ret = spu_irq_class_0_bottom(spu);
291         if (!ret && signal_pending(current))
292                 ret = -ERESTARTSYS;
293         return ret;
294 }
295
296 long spufs_run_spu(struct spu_context *ctx, u32 *npc, u32 *event)
297 {
298         int ret;
299         struct spu *spu;
300         u32 status;
301
302         if (mutex_lock_interruptible(&ctx->run_mutex))
303                 return -ERESTARTSYS;
304
305         ctx->ops->master_start(ctx);
306         ctx->event_return = 0;
307
308         spu_acquire(ctx);
309         if (ctx->state == SPU_STATE_SAVED) {
310                 __spu_update_sched_info(ctx);
311                 spu_set_timeslice(ctx);
312
313                 ret = spu_activate(ctx, 0);
314                 if (ret) {
315                         spu_release(ctx);
316                         goto out;
317                 }
318         } else {
319                 /*
320                  * We have to update the scheduling priority under active_mutex
321                  * to protect against find_victim().
322                  *
323                  * No need to update the timeslice ASAP, it will get updated
324                  * once the current one has expired.
325                  */
326                 spu_update_sched_info(ctx);
327         }
328
329         ret = spu_run_init(ctx, npc);
330         if (ret) {
331                 spu_release(ctx);
332                 goto out;
333         }
334
335         do {
336                 ret = spufs_wait(ctx->stop_wq, spu_stopped(ctx, &status));
337                 if (unlikely(ret))
338                         break;
339                 spu = ctx->spu;
340                 if (unlikely(test_and_clear_bit(SPU_SCHED_NOTIFY_ACTIVE,
341                                                 &ctx->sched_flags))) {
342                         if (!(status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP)) {
343                                 spu_switch_notify(spu, ctx);
344                                 continue;
345                         }
346                 }
347
348                 spuctx_switch_state(ctx, SPU_UTIL_SYSTEM);
349
350                 if ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP) &&
351                     (status >> SPU_STOP_STATUS_SHIFT == 0x2104)) {
352                         ret = spu_process_callback(ctx);
353                         if (ret)
354                                 break;
355                         status &= ~SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP;
356                 }
357                 ret = spufs_handle_class1(ctx);
358                 if (ret)
359                         break;
360
361                 if (unlikely(ctx->state != SPU_STATE_RUNNABLE)) {
362                         ret = spu_reacquire_runnable(ctx, npc, &status);
363                         if (ret)
364                                 goto out2;
365                         continue;
366                 }
367                 ret = spu_process_events(ctx);
368
369         } while (!ret && !(status & (SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP |
370                                       SPU_STATUS_STOPPED_BY_HALT |
371                                        SPU_STATUS_SINGLE_STEP)));
372
373         if ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP) &&
374             (((status >> SPU_STOP_STATUS_SHIFT) & 0x3f00) == 0x2100) &&
375             (ctx->state == SPU_STATE_RUNNABLE))
376                 ctx->stats.libassist++;
377
378
379         ctx->ops->master_stop(ctx);
380         ret = spu_run_fini(ctx, npc, &status);
381         spu_yield(ctx);
382
383 out2:
384         if ((ret == 0) ||
385             ((ret == -ERESTARTSYS) &&
386              ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_HALT) ||
387               (status & SPU_STATUS_SINGLE_STEP) ||
388               ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP) &&
389                (status >> SPU_STOP_STATUS_SHIFT != 0x2104)))))
390                 ret = status;
391
392         /* Note: we don't need to force_sig SIGTRAP on single-step
393          * since we have TIF_SINGLESTEP set, thus the kernel will do
394          * it upon return from the syscall anyawy
395          */
396         if ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP)
397             && (status >> SPU_STOP_STATUS_SHIFT) == 0x3fff) {
398                 force_sig(SIGTRAP, current);
399                 ret = -ERESTARTSYS;
400         }
401
402 out:
403         *event = ctx->event_return;
404         mutex_unlock(&ctx->run_mutex);
405         return ret;
406 }