arch/ppc64/kernel/iSeries_htab.c

   1 /*
   2  * iSeries hashtable management.
   3  *      Derived from pSeries_htab.c
   4  *
   5  * SMP scalability work:
   6  *    Copyright (C) 2001 Anton Blanchard <anton@au.ibm.com>, IBM
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU General Public License
  10  * as published by the Free Software Foundation; either version
  11  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
  12  */
  13 #include <asm/machdep.h>
  14 #include <asm/pgtable.h>
  15 #include <asm/mmu.h>
  16 #include <asm/mmu_context.h>
  17 #include <asm/iSeries/HvCallHpt.h>
  18 #include <asm/abs_addr.h>
  19 #include <linux/spinlock.h>
  20
  21 static spinlock_t iSeries_hlocks[64] __cacheline_aligned_in_smp = { [0 ... 63] = SPIN_LOCK_UNLOCKED};
  22
  23 /*
  24  * Very primitive algorithm for picking up a lock
  25  */
  26 static inline void iSeries_hlock(unsigned long slot)
  27 {
  28         if (slot & 0x8)
  29                 slot = ~slot;
  30         spin_lock(&iSeries_hlocks[(slot >> 4) & 0x3f]);
  31 }
  32
  33 static inline void iSeries_hunlock(unsigned long slot)
  34 {
  35         if (slot & 0x8)
  36                 slot = ~slot;
  37         spin_unlock(&iSeries_hlocks[(slot >> 4) & 0x3f]);
  38 }
  39
  40 static long iSeries_hpte_insert(unsigned long hpte_group, unsigned long va,
  41                                 unsigned long prpn, unsigned long vflags,
  42                                 unsigned long rflags)
  43 {
  44         unsigned long arpn;
  45         long slot;
  46         hpte_t lhpte;
  47         int secondary = 0;
  48
  49         /*
  50          * The hypervisor tries both primary and secondary.
  51          * If we are being called to insert in the secondary,
  52          * it means we have already tried both primary and secondary,
  53          * so we return failure immediately.
  54          */
  55         if (vflags & HPTE_V_SECONDARY)
  56                 return -1;
  57
  58         iSeries_hlock(hpte_group);
  59
  60         slot = HvCallHpt_findValid(&lhpte, va >> PAGE_SHIFT);
  61         BUG_ON(lhpte.v & HPTE_V_VALID);
  62
  63         if (slot == -1) { /* No available entry found in either group */
  64                 iSeries_hunlock(hpte_group);
  65                 return -1;
  66         }
  67
  68         if (slot < 0) {         /* MSB set means secondary group */
  69                 vflags |= HPTE_V_VALID;
  70                 secondary = 1;
  71                 slot &= 0x7fffffffffffffff;
  72         }
  73
  74         arpn = phys_to_abs(prpn << PAGE_SHIFT) >> PAGE_SHIFT;
  75
  76         lhpte.v = (va >> 23) << HPTE_V_AVPN_SHIFT | vflags | HPTE_V_VALID;
  77         lhpte.r = (arpn << HPTE_R_RPN_SHIFT) | rflags;
  78
  79         /* Now fill in the actual HPTE */
  80         HvCallHpt_addValidate(slot, secondary, &lhpte);
  81
  82         iSeries_hunlock(hpte_group);
  83
  84         return (secondary << 3) | (slot & 7);
  85 }
  86
  87 long iSeries_hpte_bolt_or_insert(unsigned long hpte_group,
  88                 unsigned long va, unsigned long prpn, unsigned long vflags,
  89                 unsigned long rflags)
  90 {
  91         long slot;
  92         hpte_t lhpte;
  93
  94         slot = HvCallHpt_findValid(&lhpte, va >> PAGE_SHIFT);
  95
  96         if (lhpte.v & HPTE_V_VALID) {
  97                 /* Bolt the existing HPTE */
  98                 HvCallHpt_setSwBits(slot, 0x10, 0);
  99                 HvCallHpt_setPp(slot, PP_RWXX);
 100                 return 0;
 101         }
 102
 103         return iSeries_hpte_insert(hpte_group, va, prpn, vflags, rflags);
 104 }
 105
 106 static unsigned long iSeries_hpte_getword0(unsigned long slot)
 107 {
 108         hpte_t hpte;
 109
 110         HvCallHpt_get(&hpte, slot);
 111         return hpte.v;
 112 }
 113
 114 static long iSeries_hpte_remove(unsigned long hpte_group)
 115 {
 116         unsigned long slot_offset;
 117         int i;
 118         unsigned long hpte_v;
 119
 120         /* Pick a random slot to start at */
 121         slot_offset = mftb() & 0x7;
 122
 123         iSeries_hlock(hpte_group);
 124
 125         for (i = 0; i < HPTES_PER_GROUP; i++) {
 126                 hpte_v = iSeries_hpte_getword0(hpte_group + slot_offset);
 127
 128                 if (! (hpte_v & HPTE_V_BOLTED)) {
 129                         HvCallHpt_invalidateSetSwBitsGet(hpte_group +
 130                                                          slot_offset, 0, 0);
 131                         iSeries_hunlock(hpte_group);
 132                         return i;
 133                 }
 134
 135                 slot_offset++;
 136                 slot_offset &= 0x7;
 137         }
 138
 139         iSeries_hunlock(hpte_group);
 140
 141         return -1;
 142 }
 143
 144 /*
 145  * The HyperVisor expects the "flags" argument in this form:
 146  *      bits  0..59 : reserved
 147  *      bit      60 : N
 148  *      bits 61..63 : PP2,PP1,PP0
 149  */
 150 static long iSeries_hpte_updatepp(unsigned long slot, unsigned long newpp,
 151                                   unsigned long va, int large, int local)
 152 {
 153         hpte_t hpte;
 154         unsigned long avpn = va >> 23;
 155
 156         iSeries_hlock(slot);
 157
 158         HvCallHpt_get(&hpte, slot);
 159         if ((HPTE_V_AVPN_VAL(hpte.v) == avpn) && (hpte.v & HPTE_V_VALID)) {
 160                 /*
 161                  * Hypervisor expects bits as NPPP, which is
 162                  * different from how they are mapped in our PP.
 163                  */
 164                 HvCallHpt_setPp(slot, (newpp & 0x3) | ((newpp & 0x4) << 1));
 165                 iSeries_hunlock(slot);
 166                 return 0;
 167         }
 168         iSeries_hunlock(slot);
 169
 170         return -1;
 171 }
 172
 173 /*
 174  * Functions used to find the PTE for a particular virtual address.
 175  * Only used during boot when bolting pages.
 176  *
 177  * Input : vpn      : virtual page number
 178  * Output: PTE index within the page table of the entry
 179  *         -1 on failure
 180  */
 181 static long iSeries_hpte_find(unsigned long vpn)
 182 {
 183         hpte_t hpte;
 184         long slot;
 185
 186         /*
 187          * The HvCallHpt_findValid interface is as follows:
 188          * 0xffffffffffffffff : No entry found.
 189          * 0x00000000xxxxxxxx : Entry found in primary group, slot x
 190          * 0x80000000xxxxxxxx : Entry found in secondary group, slot x
 191          */
 192         slot = HvCallHpt_findValid(&hpte, vpn);
 193         if (hpte.v & HPTE_V_VALID) {
 194                 if (slot < 0) {
 195                         slot &= 0x7fffffffffffffff;
 196                         slot = -slot;
 197                 }
 198         } else
 199                 slot = -1;
 200         return slot;
 201 }
 202
 203 /*
 204  * Update the page protection bits. Intended to be used to create
 205  * guard pages for kernel data structures on pages which are bolted
 206  * in the HPT. Assumes pages being operated on will not be stolen.
 207  * Does not work on large pages.
 208  *
 209  * No need to lock here because we should be the only user.
 210  */
 211 static void iSeries_hpte_updateboltedpp(unsigned long newpp, unsigned long ea)
 212 {
 213         unsigned long vsid,va,vpn;
 214         long slot;
 215
 216         vsid = get_kernel_vsid(ea);
 217         va = (vsid << 28) | (ea & 0x0fffffff);
 218         vpn = va >> PAGE_SHIFT;
 219         slot = iSeries_hpte_find(vpn);
 220         if (slot == -1)
 221                 panic("updateboltedpp: Could not find page to bolt\n");
 222         HvCallHpt_setPp(slot, newpp);
 223 }
 224
 225 static void iSeries_hpte_invalidate(unsigned long slot, unsigned long va,
 226                                     int large, int local)
 227 {
 228         unsigned long hpte_v;
 229         unsigned long avpn = va >> 23;
 230         unsigned long flags;
 231
 232         local_irq_save(flags);
 233
 234         iSeries_hlock(slot);
 235
 236         hpte_v = iSeries_hpte_getword0(slot);
 237
 238         if ((HPTE_V_AVPN_VAL(hpte_v) == avpn) && (hpte_v & HPTE_V_VALID))
 239                 HvCallHpt_invalidateSetSwBitsGet(slot, 0, 0);
 240
 241         iSeries_hunlock(slot);
 242
 243         local_irq_restore(flags);
 244 }
 245
 246 void hpte_init_iSeries(void)
 247 {
 248         ppc_md.hpte_invalidate  = iSeries_hpte_invalidate;
 249         ppc_md.hpte_updatepp    = iSeries_hpte_updatepp;
 250         ppc_md.hpte_updateboltedpp = iSeries_hpte_updateboltedpp;
 251         ppc_md.hpte_insert      = iSeries_hpte_insert;
 252         ppc_md.hpte_remove      = iSeries_hpte_remove;
 253
 254         htab_finish_init();
 255 }