kernel/drivers/misc/sgi-gru/grufault.c

   1 /*
   2  * SN Platform GRU Driver
   3  *
   4  *              FAULT HANDLER FOR GRU DETECTED TLB MISSES
   5  *
   6  * This file contains code that handles TLB misses within the GRU.
   7  * These misses are reported either via interrupts or user polling of
   8  * the user CB.
   9  *
  10  *  Copyright (c) 2008 Silicon Graphics, Inc.  All Rights Reserved.
  11  *
  12  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  13  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
  14  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  15  *  (at your option) any later version.
  16  *
  17  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  18  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  20  *  GNU General Public License for more details.
  21  *
  22  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  23  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  24  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  25  */
  26
  27 #include <linux/kernel.h>
  28 #include <linux/errno.h>
  29 #include <linux/spinlock.h>
  30 #include <linux/mm.h>
  31 #include <linux/hugetlb.h>
  32 #include <linux/device.h>
  33 #include <linux/io.h>
  34 #include <linux/uaccess.h>
  35 #include <linux/security.h>
  36 #include <linux/prefetch.h>
  37 #include <asm/pgtable.h>
  38 #include "gru.h"
  39 #include "grutables.h"
  40 #include "grulib.h"
  41 #include "gru_instructions.h"
  42 #include <asm/uv/uv_hub.h>
  43
  44 /* Return codes for vtop functions */
  45 #define VTOP_SUCCESS               0
  46 #define VTOP_INVALID               -1
  47 #define VTOP_RETRY                 -2
  48
  49
  50 /*
  51  * Test if a physical address is a valid GRU GSEG address
  52  */
  53 static inline int is_gru_paddr(unsigned long paddr)
  54 {
  55         return paddr >= gru_start_paddr && paddr < gru_end_paddr;
  56 }
  57
  58 /*
  59  * Find the vma of a GRU segment. Caller must hold mmap_sem.
  60  */
  61 struct vm_area_struct *gru_find_vma(unsigned long vaddr)
  62 {
  63         struct vm_area_struct *vma;
  64
  65         vma = find_vma(current->mm, vaddr);
  66         if (vma && vma->vm_start <= vaddr && vma->vm_ops == &gru_vm_ops)
  67                 return vma;
  68         return NULL;
  69 }
  70
  71 /*
  72  * Find and lock the gts that contains the specified user vaddr.
  73  *
  74  * Returns:
  75  *      - *gts with the mmap_sem locked for read and the GTS locked.
  76  *      - NULL if vaddr invalid OR is not a valid GSEG vaddr.
  77  */
  78
  79 static struct gru_thread_state *gru_find_lock_gts(unsigned long vaddr)
  80 {
  81         struct mm_struct *mm = current->mm;
  82         struct vm_area_struct *vma;
  83         struct gru_thread_state *gts = NULL;
  84
  85         down_read(&mm->mmap_sem);
  86         vma = gru_find_vma(vaddr);
  87         if (vma)
  88                 gts = gru_find_thread_state(vma, TSID(vaddr, vma));
  89         if (gts)
  90                 mutex_lock(&gts->ts_ctxlock);
  91         else
  92                 up_read(&mm->mmap_sem);
  93         return gts;
  94 }
  95
  96 static struct gru_thread_state *gru_alloc_locked_gts(unsigned long vaddr)
  97 {
  98         struct mm_struct *mm = current->mm;
  99         struct vm_area_struct *vma;
 100         struct gru_thread_state *gts = ERR_PTR(-EINVAL);
 101
 102         down_write(&mm->mmap_sem);
 103         vma = gru_find_vma(vaddr);
 104         if (!vma)
 105                 goto err;
 106
 107         gts = gru_alloc_thread_state(vma, TSID(vaddr, vma));
 108         if (IS_ERR(gts))
 109                 goto err;
 110         mutex_lock(&gts->ts_ctxlock);
 111         downgrade_write(&mm->mmap_sem);
 112         return gts;
 113
 114 err:
 115         up_write(&mm->mmap_sem);
 116         return gts;
 117 }
 118
 119 /*
 120  * Unlock a GTS that was previously locked with gru_find_lock_gts().
 121  */
 122 static void gru_unlock_gts(struct gru_thread_state *gts)
 123 {
 124         mutex_unlock(&gts->ts_ctxlock);
 125         up_read(&current->mm->mmap_sem);
 126 }
 127
 128 /*
 129  * Set a CB.istatus to active using a user virtual address. This must be done
 130  * just prior to a TFH RESTART. The new cb.istatus is an in-cache status ONLY.
 131  * If the line is evicted, the status may be lost. The in-cache update
 132  * is necessary to prevent the user from seeing a stale cb.istatus that will
 133  * change as soon as the TFH restart is complete. Races may cause an
 134  * occasional failure to clear the cb.istatus, but that is ok.
 135  */
 136 static void gru_cb_set_istatus_active(struct gru_instruction_bits *cbk)
 137 {
 138         if (cbk) {
 139                 cbk->istatus = CBS_ACTIVE;
 140         }
 141 }
 142
 143 /*
 144  * Read & clear a TFM
 145  *
 146  * The GRU has an array of fault maps. A map is private to a cpu
 147  * Only one cpu will be accessing a cpu's fault map.
 148  *
 149  * This function scans the cpu-private fault map & clears all bits that
 150  * are set. The function returns a bitmap that indicates the bits that
 151  * were cleared. Note that sense the maps may be updated asynchronously by
 152  * the GRU, atomic operations must be used to clear bits.
 153  */
 154 static void get_clear_fault_map(struct gru_state *gru,
 155                                 struct gru_tlb_fault_map *imap,
 156                                 struct gru_tlb_fault_map *dmap)
 157 {
 158         unsigned long i, k;
 159         struct gru_tlb_fault_map *tfm;
 160
 161         tfm = get_tfm_for_cpu(gru, gru_cpu_fault_map_id());
 162         prefetchw(tfm);         /* Helps on hardware, required for emulator */
 163         for (i = 0; i < BITS_TO_LONGS(GRU_NUM_CBE); i++) {
 164                 k = tfm->fault_bits[i];
 165                 if (k)
 166                         k = xchg(&tfm->fault_bits[i], 0UL);
 167                 imap->fault_bits[i] = k;
 168                 k = tfm->done_bits[i];
 169                 if (k)
 170                         k = xchg(&tfm->done_bits[i], 0UL);
 171                 dmap->fault_bits[i] = k;
 172         }
 173
 174         /*
 175          * Not functionally required but helps performance. (Required
 176          * on emulator)
 177          */
 178         gru_flush_cache(tfm);
 179 }
 180
 181 /*
 182  * Atomic (interrupt context) & non-atomic (user context) functions to
 183  * convert a vaddr into a physical address. The size of the page
 184  * is returned in pageshift.
 185  *      returns:
 186  *                0 - successful
 187  *              < 0 - error code
 188  *                1 - (atomic only) try again in non-atomic context
 189  */
 190 static int non_atomic_pte_lookup(struct vm_area_struct *vma,
 191                                  unsigned long vaddr, int write,
 192                                  unsigned long *paddr, int *pageshift)
 193 {
 194         struct page *page;
 195
 196 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 197         *pageshift = is_vm_hugetlb_page(vma) ? HPAGE_SHIFT : PAGE_SHIFT;
 198 #else
 199         *pageshift = PAGE_SHIFT;
 200 #endif
 201         if (get_user_pages
 202             (current, current->mm, vaddr, 1, write, 0, &page, NULL) <= 0)
 203                 return -EFAULT;
 204         *paddr = page_to_phys(page);
 205         put_page(page);
 206         return 0;
 207 }
 208
 209 /*
 210  * atomic_pte_lookup
 211  *
 212  * Convert a user virtual address to a physical address
 213  * Only supports Intel large pages (2MB only) on x86_64.
 214  *      ZZZ - hugepage support is incomplete
 215  *
 216  * NOTE: mmap_sem is already held on entry to this function. This
 217  * guarantees existence of the page tables.
 218  */
 219 static int atomic_pte_lookup(struct vm_area_struct *vma, unsigned long vaddr,
 220         int write, unsigned long *paddr, int *pageshift)
 221 {
 222         pgd_t *pgdp;
 223         pmd_t *pmdp;
 224         pud_t *pudp;
 225         pte_t pte;
 226
 227         pgdp = pgd_offset(vma->vm_mm, vaddr);
 228         if (unlikely(pgd_none(*pgdp)))
 229                 goto err;
 230
 231         pudp = pud_offset(pgdp, vaddr);
 232         if (unlikely(pud_none(*pudp)))
 233                 goto err;
 234
 235         pmdp = pmd_offset(pudp, vaddr);
 236         if (unlikely(pmd_none(*pmdp)))
 237                 goto err;
 238 #ifdef CONFIG_X86_64
 239         if (unlikely(pmd_large(*pmdp)))
 240                 pte = *(pte_t *) pmdp;
 241         else
 242 #endif
 243                 pte = *pte_offset_kernel(pmdp, vaddr);
 244
 245         if (unlikely(!pte_present(pte) ||
 246                      (write && (!pte_write(pte) || !pte_dirty(pte)))))
 247                 return 1;
 248
 249         *paddr = pte_pfn(pte) << PAGE_SHIFT;
 250 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
 251         *pageshift = is_vm_hugetlb_page(vma) ? HPAGE_SHIFT : PAGE_SHIFT;
 252 #else
 253         *pageshift = PAGE_SHIFT;
 254 #endif
 255         return 0;
 256
 257 err:
 258         return 1;
 259 }
 260
 261 static int gru_vtop(struct gru_thread_state *gts, unsigned long vaddr,
 262                     int write, int atomic, unsigned long *gpa, int *pageshift)
 263 {
 264         struct mm_struct *mm = gts->ts_mm;
 265         struct vm_area_struct *vma;
 266         unsigned long paddr;
 267         int ret, ps;
 268
 269         vma = find_vma(mm, vaddr);
 270         if (!vma)
 271                 goto inval;
 272
 273         /*
 274          * Atomic lookup is faster & usually works even if called in non-atomic
 275          * context.
 276          */
 277         rmb();  /* Must/check ms_range_active before loading PTEs */
 278         ret = atomic_pte_lookup(vma, vaddr, write, &paddr, &ps);
 279         if (ret) {
 280                 if (atomic)
 281                         goto upm;
 282                 if (non_atomic_pte_lookup(vma, vaddr, write, &paddr, &ps))
 283                         goto inval;
 284         }
 285         if (is_gru_paddr(paddr))
 286                 goto inval;
 287         paddr = paddr & ~((1UL << ps) - 1);
 288         *gpa = uv_soc_phys_ram_to_gpa(paddr);
 289         *pageshift = ps;
 290         return VTOP_SUCCESS;
 291
 292 inval:
 293         return VTOP_INVALID;
 294 upm:
 295         return VTOP_RETRY;
 296 }
 297
 298
 299 /*
 300  * Flush a CBE from cache. The CBE is clean in the cache. Dirty the
 301  * CBE cacheline so that the line will be written back to home agent.
 302  * Otherwise the line may be silently dropped. This has no impact
 303  * except on performance.
 304  */
 305 static void gru_flush_cache_cbe(struct gru_control_block_extended *cbe)
 306 {
 307         if (unlikely(cbe)) {
 308                 cbe->cbrexecstatus = 0;         /* make CL dirty */
 309                 gru_flush_cache(cbe);
 310         }
 311 }
 312
 313 /*
 314  * Preload the TLB with entries that may be required. Currently, preloading
 315  * is implemented only for BCOPY. Preload  <tlb_preload_count> pages OR to
 316  * the end of the bcopy tranfer, whichever is smaller.
 317  */
 318 static void gru_preload_tlb(struct gru_state *gru,
 319                         struct gru_thread_state *gts, int atomic,
 320                         unsigned long fault_vaddr, int asid, int write,
 321                         unsigned char tlb_preload_count,
 322                         struct gru_tlb_fault_handle *tfh,
 323                         struct gru_control_block_extended *cbe)
 324 {
 325         unsigned long vaddr = 0, gpa;
 326         int ret, pageshift;
 327
 328         if (cbe->opccpy != OP_BCOPY)
 329                 return;
 330
 331         if (fault_vaddr == cbe->cbe_baddr0)
 332                 vaddr = fault_vaddr + GRU_CACHE_LINE_BYTES * cbe->cbe_src_cl - 1;
 333         else if (fault_vaddr == cbe->cbe_baddr1)
 334                 vaddr = fault_vaddr + (1 << cbe->xtypecpy) * cbe->cbe_nelemcur - 1;
 335
 336         fault_vaddr &= PAGE_MASK;
 337         vaddr &= PAGE_MASK;
 338         vaddr = min(vaddr, fault_vaddr + tlb_preload_count * PAGE_SIZE);
 339
 340         while (vaddr > fault_vaddr) {
 341                 ret = gru_vtop(gts, vaddr, write, atomic, &gpa, &pageshift);
 342                 if (ret || tfh_write_only(tfh, gpa, GAA_RAM, vaddr, asid, write,
 343                                           GRU_PAGESIZE(pageshift)))
 344                         return;
 345                 gru_dbg(grudev,
 346                         "%s: gid %d, gts 0x%p, tfh 0x%p, vaddr 0x%lx, asid 0x%x, rw %d, ps %d, gpa 0x%lx\n",
 347                         atomic ? "atomic" : "non-atomic", gru->gs_gid, gts, tfh,
 348                         vaddr, asid, write, pageshift, gpa);
 349                 vaddr -= PAGE_SIZE;
 350                 STAT(tlb_preload_page);
 351         }
 352 }
 353
 354 /*
 355  * Drop a TLB entry into the GRU. The fault is described by info in an TFH.
 356  *      Input:
 357  *              cb    Address of user CBR. Null if not running in user context
 358  *      Return:
 359  *                0 = dropin, exception, or switch to UPM successful
 360  *                1 = range invalidate active
 361  *              < 0 = error code
 362  *
 363  */
 364 static int gru_try_dropin(struct gru_state *gru,
 365                           struct gru_thread_state *gts,
 366                           struct gru_tlb_fault_handle *tfh,
 367                           struct gru_instruction_bits *cbk)
 368 {
 369         struct gru_control_block_extended *cbe = NULL;
 370         unsigned char tlb_preload_count = gts->ts_tlb_preload_count;
 371         int pageshift = 0, asid, write, ret, atomic = !cbk, indexway;
 372         unsigned long gpa = 0, vaddr = 0;
 373
 374         /*
 375          * NOTE: The GRU contains magic hardware that eliminates races between
 376          * TLB invalidates and TLB dropins. If an invalidate occurs
 377          * in the window between reading the TFH and the subsequent TLB dropin,
 378          * the dropin is ignored. This eliminates the need for additional locks.
 379          */
 380
 381         /*
 382          * Prefetch the CBE if doing TLB preloading
 383          */
 384         if (unlikely(tlb_preload_count)) {
 385                 cbe = gru_tfh_to_cbe(tfh);
 386                 prefetchw(cbe);
 387         }
 388
 389         /*
 390          * Error if TFH state is IDLE or FMM mode & the user issuing a UPM call.
 391          * Might be a hardware race OR a stupid user. Ignore FMM because FMM
 392          * is a transient state.
 393          */
 394         if (tfh->status != TFHSTATUS_EXCEPTION) {
 395                 gru_flush_cache(tfh);
 396                 sync_core();
 397                 if (tfh->status != TFHSTATUS_EXCEPTION)
 398                         goto failnoexception;
 399                 STAT(tfh_stale_on_fault);
 400         }
 401         if (tfh->state == TFHSTATE_IDLE)
 402                 goto failidle;
 403         if (tfh->state == TFHSTATE_MISS_FMM && cbk)
 404                 goto failfmm;
 405
 406         write = (tfh->cause & TFHCAUSE_TLB_MOD) != 0;
 407         vaddr = tfh->missvaddr;
 408         asid = tfh->missasid;
 409         indexway = tfh->indexway;
 410         if (asid == 0)
 411                 goto failnoasid;
 412
 413         rmb();  /* TFH must be cache resident before reading ms_range_active */
 414
 415         /*
 416          * TFH is cache resident - at least briefly. Fail the dropin
 417          * if a range invalidate is active.
 418          */
 419         if (atomic_read(&gts->ts_gms->ms_range_active))
 420                 goto failactive;
 421
 422         ret = gru_vtop(gts, vaddr, write, atomic, &gpa, &pageshift);
 423         if (ret == VTOP_INVALID)
 424                 goto failinval;
 425         if (ret == VTOP_RETRY)
 426                 goto failupm;
 427
 428         if (!(gts->ts_sizeavail & GRU_SIZEAVAIL(pageshift))) {
 429                 gts->ts_sizeavail |= GRU_SIZEAVAIL(pageshift);
 430                 if (atomic || !gru_update_cch(gts)) {
 431                         gts->ts_force_cch_reload = 1;
 432                         goto failupm;
 433                 }
 434         }
 435
 436         if (unlikely(cbe) && pageshift == PAGE_SHIFT) {
 437                 gru_preload_tlb(gru, gts, atomic, vaddr, asid, write, tlb_preload_count, tfh, cbe);
 438                 gru_flush_cache_cbe(cbe);
 439         }
 440
 441         gru_cb_set_istatus_active(cbk);
 442         gts->ustats.tlbdropin++;
 443         tfh_write_restart(tfh, gpa, GAA_RAM, vaddr, asid, write,
 444                           GRU_PAGESIZE(pageshift));
 445         gru_dbg(grudev,
 446                 "%s: gid %d, gts 0x%p, tfh 0x%p, vaddr 0x%lx, asid 0x%x, indexway 0x%x,"
 447                 " rw %d, ps %d, gpa 0x%lx\n",
 448                 atomic ? "atomic" : "non-atomic", gru->gs_gid, gts, tfh, vaddr, asid,
 449                 indexway, write, pageshift, gpa);
 450         STAT(tlb_dropin);
 451         return 0;
 452
 453 failnoasid:
 454         /* No asid (delayed unload). */
 455         STAT(tlb_dropin_fail_no_asid);
 456         gru_dbg(grudev, "FAILED no_asid tfh: 0x%p, vaddr 0x%lx\n", tfh, vaddr);
 457         if (!cbk)
 458                 tfh_user_polling_mode(tfh);
 459         else
 460                 gru_flush_cache(tfh);
 461         gru_flush_cache_cbe(cbe);
 462         return -EAGAIN;
 463
 464 failupm:
 465         /* Atomic failure switch CBR to UPM */
 466         tfh_user_polling_mode(tfh);
 467         gru_flush_cache_cbe(cbe);
 468         STAT(tlb_dropin_fail_upm);
 469         gru_dbg(grudev, "FAILED upm tfh: 0x%p, vaddr 0x%lx\n", tfh, vaddr);
 470         return 1;
 471
 472 failfmm:
 473         /* FMM state on UPM call */
 474         gru_flush_cache(tfh);
 475         gru_flush_cache_cbe(cbe);
 476         STAT(tlb_dropin_fail_fmm);
 477         gru_dbg(grudev, "FAILED fmm tfh: 0x%p, state %d\n", tfh, tfh->state);
 478         return 0;
 479
 480 failnoexception:
 481         /* TFH status did not show exception pending */
 482         gru_flush_cache(tfh);
 483         gru_flush_cache_cbe(cbe);
 484         if (cbk)
 485                 gru_flush_cache(cbk);
 486         STAT(tlb_dropin_fail_no_exception);
 487         gru_dbg(grudev, "FAILED non-exception tfh: 0x%p, status %d, state %d\n",
 488                 tfh, tfh->status, tfh->state);
 489         return 0;
 490
 491 failidle:
 492         /* TFH state was idle  - no miss pending */
 493         gru_flush_cache(tfh);
 494         gru_flush_cache_cbe(cbe);
 495         if (cbk)
 496                 gru_flush_cache(cbk);
 497         STAT(tlb_dropin_fail_idle);
 498         gru_dbg(grudev, "FAILED idle tfh: 0x%p, state %d\n", tfh, tfh->state);
 499         return 0;
 500
 501 failinval:
 502         /* All errors (atomic & non-atomic) switch CBR to EXCEPTION state */
 503         tfh_exception(tfh);
 504         gru_flush_cache_cbe(cbe);
 505         STAT(tlb_dropin_fail_invalid);
 506         gru_dbg(grudev, "FAILED inval tfh: 0x%p, vaddr 0x%lx\n", tfh, vaddr);
 507         return -EFAULT;
 508
 509 failactive:
 510         /* Range invalidate active. Switch to UPM iff atomic */
 511         if (!cbk)
 512                 tfh_user_polling_mode(tfh);
 513         else
 514                 gru_flush_cache(tfh);
 515         gru_flush_cache_cbe(cbe);
 516         STAT(tlb_dropin_fail_range_active);
 517         gru_dbg(grudev, "FAILED range active: tfh 0x%p, vaddr 0x%lx\n",
 518                 tfh, vaddr);
 519         return 1;
 520 }
 521
 522 /*
 523  * Process an external interrupt from the GRU. This interrupt is
 524  * caused by a TLB miss.
 525  * Note that this is the interrupt handler that is registered with linux
 526  * interrupt handlers.
 527  */
 528 static irqreturn_t gru_intr(int chiplet, int blade)
 529 {
 530         struct gru_state *gru;
 531         struct gru_tlb_fault_map imap, dmap;
 532         struct gru_thread_state *gts;
 533         struct gru_tlb_fault_handle *tfh = NULL;
 534         struct completion *cmp;
 535         int cbrnum, ctxnum;
 536
 537         STAT(intr);
 538
 539         gru = &gru_base[blade]->bs_grus[chiplet];
 540         if (!gru) {
 541                 dev_err(grudev, "GRU: invalid interrupt: cpu %d, chiplet %d\n",
 542                         raw_smp_processor_id(), chiplet);
 543                 return IRQ_NONE;
 544         }
 545         get_clear_fault_map(gru, &imap, &dmap);
 546         gru_dbg(grudev,
 547                 "cpu %d, chiplet %d, gid %d, imap %016lx %016lx, dmap %016lx %016lx\n",
 548                 smp_processor_id(), chiplet, gru->gs_gid,
 549                 imap.fault_bits[0], imap.fault_bits[1],
 550                 dmap.fault_bits[0], dmap.fault_bits[1]);
 551
 552         for_each_cbr_in_tfm(cbrnum, dmap.fault_bits) {
 553                 STAT(intr_cbr);
 554                 cmp = gru->gs_blade->bs_async_wq;
 555                 if (cmp)
 556                         complete(cmp);
 557                 gru_dbg(grudev, "gid %d, cbr_done %d, done %d\n",
 558                         gru->gs_gid, cbrnum, cmp ? cmp->done : -1);
 559         }
 560
 561         for_each_cbr_in_tfm(cbrnum, imap.fault_bits) {
 562                 STAT(intr_tfh);
 563                 tfh = get_tfh_by_index(gru, cbrnum);
 564                 prefetchw(tfh); /* Helps on hdw, required for emulator */
 565
 566                 /*
 567                  * When hardware sets a bit in the faultmap, it implicitly
 568                  * locks the GRU context so that it cannot be unloaded.
 569                  * The gts cannot change until a TFH start/writestart command
 570                  * is issued.
 571                  */
 572                 ctxnum = tfh->ctxnum;
 573                 gts = gru->gs_gts[ctxnum];
 574
 575                 /* Spurious interrupts can cause this. Ignore. */
 576                 if (!gts) {
 577                         STAT(intr_spurious);
 578                         continue;
 579                 }
 580
 581                 /*
 582                  * This is running in interrupt context. Trylock the mmap_sem.
 583                  * If it fails, retry the fault in user context.
 584                  */
 585                 gts->ustats.fmm_tlbmiss++;
 586                 if (!gts->ts_force_cch_reload &&
 587                                         down_read_trylock(&gts->ts_mm->mmap_sem)) {
 588                         gru_try_dropin(gru, gts, tfh, NULL);
 589                         up_read(&gts->ts_mm->mmap_sem);
 590                 } else {
 591                         tfh_user_polling_mode(tfh);
 592                         STAT(intr_mm_lock_failed);
 593                 }
 594         }
 595         return IRQ_HANDLED;
 596 }
 597
 598 irqreturn_t gru0_intr(int irq, void *dev_id)
 599 {
 600         return gru_intr(0, uv_numa_blade_id());
 601 }
 602
 603 irqreturn_t gru1_intr(int irq, void *dev_id)
 604 {
 605         return gru_intr(1, uv_numa_blade_id());
 606 }
 607
 608 irqreturn_t gru_intr_mblade(int irq, void *dev_id)
 609 {
 610         int blade;
 611
 612         for_each_possible_blade(blade) {
 613                 if (uv_blade_nr_possible_cpus(blade))
 614                         continue;
 615                  gru_intr(0, blade);
 616                  gru_intr(1, blade);
 617         }
 618         return IRQ_HANDLED;
 619 }
 620
 621
 622 static int gru_user_dropin(struct gru_thread_state *gts,
 623                            struct gru_tlb_fault_handle *tfh,
 624                            void *cb)
 625 {
 626         struct gru_mm_struct *gms = gts->ts_gms;
 627         int ret;
 628
 629         gts->ustats.upm_tlbmiss++;
 630         while (1) {
 631                 wait_event(gms->ms_wait_queue,
 632                            atomic_read(&gms->ms_range_active) == 0);
 633                 prefetchw(tfh); /* Helps on hdw, required for emulator */
 634                 ret = gru_try_dropin(gts->ts_gru, gts, tfh, cb);
 635                 if (ret <= 0)
 636                         return ret;
 637                 STAT(call_os_wait_queue);
 638         }
 639 }
 640
 641 /*
 642  * This interface is called as a result of a user detecting a "call OS" bit
 643  * in a user CB. Normally means that a TLB fault has occurred.
 644  *      cb - user virtual address of the CB
 645  */
 646 int gru_handle_user_call_os(unsigned long cb)
 647 {
 648         struct gru_tlb_fault_handle *tfh;
 649         struct gru_thread_state *gts;
 650         void *cbk;
 651         int ucbnum, cbrnum, ret = -EINVAL;
 652
 653         STAT(call_os);
 654
 655         /* sanity check the cb pointer */
 656         ucbnum = get_cb_number((void *)cb);
 657         if ((cb & (GRU_HANDLE_STRIDE - 1)) || ucbnum >= GRU_NUM_CB)
 658                 return -EINVAL;
 659
 660         gts = gru_find_lock_gts(cb);
 661         if (!gts)
 662                 return -EINVAL;
 663         gru_dbg(grudev, "address 0x%lx, gid %d, gts 0x%p\n", cb, gts->ts_gru ? gts->ts_gru->gs_gid : -1, gts);
 664
 665         if (ucbnum >= gts->ts_cbr_au_count * GRU_CBR_AU_SIZE)
 666                 goto exit;
 667
 668         gru_check_context_placement(gts);
 669
 670         /*
 671          * CCH may contain stale data if ts_force_cch_reload is set.
 672          */
 673         if (gts->ts_gru && gts->ts_force_cch_reload) {
 674                 gts->ts_force_cch_reload = 0;
 675                 gru_update_cch(gts);
 676         }
 677
 678         ret = -EAGAIN;
 679         cbrnum = thread_cbr_number(gts, ucbnum);
 680         if (gts->ts_gru) {
 681                 tfh = get_tfh_by_index(gts->ts_gru, cbrnum);
 682                 cbk = get_gseg_base_address_cb(gts->ts_gru->gs_gru_base_vaddr,
 683                                 gts->ts_ctxnum, ucbnum);
 684                 ret = gru_user_dropin(gts, tfh, cbk);
 685         }
 686 exit:
 687         gru_unlock_gts(gts);
 688         return ret;
 689 }
 690
 691 /*
 692  * Fetch the exception detail information for a CB that terminated with
 693  * an exception.
 694  */
 695 int gru_get_exception_detail(unsigned long arg)
 696 {
 697         struct control_block_extended_exc_detail excdet;
 698         struct gru_control_block_extended *cbe;
 699         struct gru_thread_state *gts;
 700         int ucbnum, cbrnum, ret;
 701
 702         STAT(user_exception);
 703         if (copy_from_user(&excdet, (void __user *)arg, sizeof(excdet)))
 704                 return -EFAULT;
 705
 706         gts = gru_find_lock_gts(excdet.cb);
 707         if (!gts)
 708                 return -EINVAL;
 709
 710         gru_dbg(grudev, "address 0x%lx, gid %d, gts 0x%p\n", excdet.cb, gts->ts_gru ? gts->ts_gru->gs_gid : -1, gts);
 711         ucbnum = get_cb_number((void *)excdet.cb);
 712         if (ucbnum >= gts->ts_cbr_au_count * GRU_CBR_AU_SIZE) {
 713                 ret = -EINVAL;
 714         } else if (gts->ts_gru) {
 715                 cbrnum = thread_cbr_number(gts, ucbnum);
 716                 cbe = get_cbe_by_index(gts->ts_gru, cbrnum);
 717                 gru_flush_cache(cbe);   /* CBE not coherent */
 718                 sync_core();            /* make sure we are have current data */
 719                 excdet.opc = cbe->opccpy;
 720                 excdet.exopc = cbe->exopccpy;
 721                 excdet.ecause = cbe->ecause;
 722                 excdet.exceptdet0 = cbe->idef1upd;
 723                 excdet.exceptdet1 = cbe->idef3upd;
 724                 excdet.cbrstate = cbe->cbrstate;
 725                 excdet.cbrexecstatus = cbe->cbrexecstatus;
 726                 gru_flush_cache_cbe(cbe);
 727                 ret = 0;
 728         } else {
 729                 ret = -EAGAIN;
 730         }
 731         gru_unlock_gts(gts);
 732
 733         gru_dbg(grudev,
 734                 "cb 0x%lx, op %d, exopc %d, cbrstate %d, cbrexecstatus 0x%x, ecause 0x%x, "
 735                 "exdet0 0x%lx, exdet1 0x%x\n",
 736                 excdet.cb, excdet.opc, excdet.exopc, excdet.cbrstate, excdet.cbrexecstatus,
 737                 excdet.ecause, excdet.exceptdet0, excdet.exceptdet1);
 738         if (!ret && copy_to_user((void __user *)arg, &excdet, sizeof(excdet)))
 739                 ret = -EFAULT;
 740         return ret;
 741 }
 742
 743 /*
 744  * User request to unload a context. Content is saved for possible reload.
 745  */
 746 static int gru_unload_all_contexts(void)
 747 {
 748         struct gru_thread_state *gts;
 749         struct gru_state *gru;
 750         int gid, ctxnum;
 751
 752         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
 753                 return -EPERM;
 754         foreach_gid(gid) {
 755                 gru = GID_TO_GRU(gid);
 756                 spin_lock(&gru->gs_lock);
 757                 for (ctxnum = 0; ctxnum < GRU_NUM_CCH; ctxnum++) {
 758                         gts = gru->gs_gts[ctxnum];
 759                         if (gts && mutex_trylock(&gts->ts_ctxlock)) {
 760                                 spin_unlock(&gru->gs_lock);
 761                                 gru_unload_context(gts, 1);
 762                                 mutex_unlock(&gts->ts_ctxlock);
 763                                 spin_lock(&gru->gs_lock);
 764                         }
 765                 }
 766                 spin_unlock(&gru->gs_lock);
 767         }
 768         return 0;
 769 }
 770
 771 int gru_user_unload_context(unsigned long arg)
 772 {
 773         struct gru_thread_state *gts;
 774         struct gru_unload_context_req req;
 775
 776         STAT(user_unload_context);
 777         if (copy_from_user(&req, (void __user *)arg, sizeof(req)))
 778                 return -EFAULT;
 779
 780         gru_dbg(grudev, "gseg 0x%lx\n", req.gseg);
 781
 782         if (!req.gseg)
 783                 return gru_unload_all_contexts();
 784
 785         gts = gru_find_lock_gts(req.gseg);
 786         if (!gts)
 787                 return -EINVAL;
 788
 789         if (gts->ts_gru)
 790                 gru_unload_context(gts, 1);
 791         gru_unlock_gts(gts);
 792
 793         return 0;
 794 }
 795
 796 /*
 797  * User request to flush a range of virtual addresses from the GRU TLB
 798  * (Mainly for testing).
 799  */
 800 int gru_user_flush_tlb(unsigned long arg)
 801 {
 802         struct gru_thread_state *gts;
 803         struct gru_flush_tlb_req req;
 804         struct gru_mm_struct *gms;
 805
 806         STAT(user_flush_tlb);
 807         if (copy_from_user(&req, (void __user *)arg, sizeof(req)))
 808                 return -EFAULT;
 809
 810         gru_dbg(grudev, "gseg 0x%lx, vaddr 0x%lx, len 0x%lx\n", req.gseg,
 811                 req.vaddr, req.len);
 812
 813         gts = gru_find_lock_gts(req.gseg);
 814         if (!gts)
 815                 return -EINVAL;
 816
 817         gms = gts->ts_gms;
 818         gru_unlock_gts(gts);
 819         gru_flush_tlb_range(gms, req.vaddr, req.len);
 820
 821         return 0;
 822 }
 823
 824 /*
 825  * Fetch GSEG statisticss
 826  */
 827 long gru_get_gseg_statistics(unsigned long arg)
 828 {
 829         struct gru_thread_state *gts;
 830         struct gru_get_gseg_statistics_req req;
 831
 832         if (copy_from_user(&req, (void __user *)arg, sizeof(req)))
 833                 return -EFAULT;
 834
 835         /*
 836          * The library creates arrays of contexts for threaded programs.
 837          * If no gts exists in the array, the context has never been used & all
 838          * statistics are implicitly 0.
 839          */
 840         gts = gru_find_lock_gts(req.gseg);
 841         if (gts) {
 842                 memcpy(&req.stats, &gts->ustats, sizeof(gts->ustats));
 843                 gru_unlock_gts(gts);
 844         } else {
 845                 memset(&req.stats, 0, sizeof(gts->ustats));
 846         }
 847
 848         if (copy_to_user((void __user *)arg, &req, sizeof(req)))
 849                 return -EFAULT;
 850
 851         return 0;
 852 }
 853
 854 /*
 855  * Register the current task as the user of the GSEG slice.
 856  * Needed for TLB fault interrupt targeting.
 857  */
 858 int gru_set_context_option(unsigned long arg)
 859 {
 860         struct gru_thread_state *gts;
 861         struct gru_set_context_option_req req;
 862         int ret = 0;
 863
 864         STAT(set_context_option);
 865         if (copy_from_user(&req, (void __user *)arg, sizeof(req)))
 866                 return -EFAULT;
 867         gru_dbg(grudev, "op %d, gseg 0x%lx, value1 0x%lx\n", req.op, req.gseg, req.val1);
 868
 869         gts = gru_find_lock_gts(req.gseg);
 870         if (!gts) {
 871                 gts = gru_alloc_locked_gts(req.gseg);
 872                 if (IS_ERR(gts))
 873                         return PTR_ERR(gts);
 874         }
 875
 876         switch (req.op) {
 877         case sco_blade_chiplet:
 878                 /* Select blade/chiplet for GRU context */
 879                 if (req.val0 < -1 || req.val0 >= GRU_CHIPLETS_PER_HUB ||
 880                     req.val1 < -1 || req.val1 >= GRU_MAX_BLADES ||
 881                     (req.val1 >= 0 && !gru_base[req.val1])) {
 882                         ret = -EINVAL;
 883                 } else {
 884                         gts->ts_user_blade_id = req.val1;
 885                         gts->ts_user_chiplet_id = req.val0;
 886                         gru_check_context_placement(gts);
 887                 }
 888                 break;
 889         case sco_gseg_owner:
 890                 /* Register the current task as the GSEG owner */
 891                 gts->ts_tgid_owner = current->tgid;
 892                 break;
 893         case sco_cch_req_slice:
 894                 /* Set the CCH slice option */
 895                 gts->ts_cch_req_slice = req.val1 & 3;
 896                 break;
 897         default:
 898                 ret = -EINVAL;
 899         }
 900         gru_unlock_gts(gts);
 901
 902         return ret;
 903 }