powerpc/powernv: Save/Restore additional SPRs for stop4 cpuidle
authorGautham R. Shenoy <ego@linux.vnet.ibm.com>
Fri, 21 Jul 2017 10:41:37 +0000 (16:11 +0530)
committerMichael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Tue, 1 Aug 2017 11:01:20 +0000 (21:01 +1000)
The stop4 idle state on POWER9 is a deep idle state which loses
hypervisor resources, but whose latency is low enough that it can be
exposed via cpuidle.

Until now, the deep idle states which lose hypervisor resources (eg:
winkle) were only exposed via CPU-Hotplug.  Hence currently on wakeup
from such states, barring a few SPRs which need to be restored to
their older value, rest of the SPRS are reinitialized to their values
corresponding to that at boot time.

When stop4 is used in the context of cpuidle, we want these additional
SPRs to be restored to their older value, to ensure that the context
on the CPU coming back from idle is same as it was before going idle.

In this patch, we define a SPR save area in PACA (since we have used
up the volatile register space in the stack) and on POWER9, we restore
SPRN_PID, SPRN_LDBAR, SPRN_FSCR, SPRN_HFSCR, SPRN_MMCRA, SPRN_MMCR1,
SPRN_MMCR2 to the values they had before entering stop.

Signed-off-by: Gautham R. Shenoy <ego@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
arch/powerpc/include/asm/cpuidle.h
arch/powerpc/include/asm/paca.h
arch/powerpc/kernel/asm-offsets.c
arch/powerpc/kernel/idle_book3s.S

index 52586f9956bbf9a4ccc0b53bd79c178e975bc341..8a174cba5567b84ec4f10dbe1b2d9ee9421075a9 100644 (file)
 #define ERR_DEEP_STATE_ESL_MISMATCH    -2
 
 #ifndef __ASSEMBLY__
+/* Additional SPRs that need to be saved/restored during stop */
+struct stop_sprs {
+       u64 pid;
+       u64 ldbar;
+       u64 fscr;
+       u64 hfscr;
+       u64 mmcr1;
+       u64 mmcr2;
+       u64 mmcra;
+};
+
 extern u32 pnv_fastsleep_workaround_at_entry[];
 extern u32 pnv_fastsleep_workaround_at_exit[];
 
index dc88a31cc79ac7f8e2c47525ddebea6f280dc3ed..04b60af027ae3bfcf56e2aade2879ba50471c1c4 100644 (file)
@@ -31,6 +31,7 @@
 #endif
 #include <asm/accounting.h>
 #include <asm/hmi.h>
+#include <asm/cpuidle.h>
 
 register struct paca_struct *local_paca asm("r13");
 
@@ -183,6 +184,12 @@ struct paca_struct {
        struct paca_struct **thread_sibling_pacas;
        /* The PSSCR value that the kernel requested before going to stop */
        u64 requested_psscr;
+
+       /*
+        * Save area for additional SPRs that need to be
+        * saved/restored during cpuidle stop.
+        */
+       struct stop_sprs stop_sprs;
 #endif
 
 #ifdef CONFIG_PPC_STD_MMU_64
index 6e95c2c19a7e0fb8906e3f33aacd54b79514f905..8cfb20e38cfe9740c168c6389223493a034c6c5a 100644 (file)
@@ -746,6 +746,14 @@ int main(void)
        OFFSET(PACA_SUBCORE_SIBLING_MASK, paca_struct, subcore_sibling_mask);
        OFFSET(PACA_SIBLING_PACA_PTRS, paca_struct, thread_sibling_pacas);
        OFFSET(PACA_REQ_PSSCR, paca_struct, requested_psscr);
+#define STOP_SPR(x, f) OFFSET(x, paca_struct, stop_sprs.f)
+       STOP_SPR(STOP_PID, pid);
+       STOP_SPR(STOP_LDBAR, ldbar);
+       STOP_SPR(STOP_FSCR, fscr);
+       STOP_SPR(STOP_HFSCR, hfscr);
+       STOP_SPR(STOP_MMCR1, mmcr1);
+       STOP_SPR(STOP_MMCR2, mmcr2);
+       STOP_SPR(STOP_MMCRA, mmcra);
 #endif
 
        DEFINE(PPC_DBELL_SERVER, PPC_DBELL_SERVER);
index 516ebef905c063b6bdb696f5f6048da37f7822cd..4621568277f2c9607f933ab34d705d7a156cc00a 100644 (file)
@@ -85,7 +85,61 @@ ALT_FTR_SECTION_END_IFSET(CPU_FTR_ARCH_300)
        std     r3,_WORT(r1)
        mfspr   r3,SPRN_WORC
        std     r3,_WORC(r1)
+/*
+ * On POWER9, there are idle states such as stop4, invoked via cpuidle,
+ * that lose hypervisor resources. In such cases, we need to save
+ * additional SPRs before entering those idle states so that they can
+ * be restored to their older values on wakeup from the idle state.
+ *
+ * On POWER8, the only such deep idle state is winkle which is used
+ * only in the context of CPU-Hotplug, where these additional SPRs are
+ * reinitiazed to a sane value. Hence there is no need to save/restore
+ * these SPRs.
+ */
+BEGIN_FTR_SECTION
+       blr
+END_FTR_SECTION_IFCLR(CPU_FTR_ARCH_300)
+
+power9_save_additional_sprs:
+       mfspr   r3, SPRN_PID
+       mfspr   r4, SPRN_LDBAR
+       std     r3, STOP_PID(r13)
+       std     r4, STOP_LDBAR(r13)
 
+       mfspr   r3, SPRN_FSCR
+       mfspr   r4, SPRN_HFSCR
+       std     r3, STOP_FSCR(r13)
+       std     r4, STOP_HFSCR(r13)
+
+       mfspr   r3, SPRN_MMCRA
+       mfspr   r4, SPRN_MMCR1
+       std     r3, STOP_MMCRA(r13)
+       std     r4, STOP_MMCR1(r13)
+
+       mfspr   r3, SPRN_MMCR2
+       std     r3, STOP_MMCR2(r13)
+       blr
+
+power9_restore_additional_sprs:
+       ld      r3,_LPCR(r1)
+       ld      r4, STOP_PID(r13)
+       mtspr   SPRN_LPCR,r3
+       mtspr   SPRN_PID, r4
+
+       ld      r3, STOP_LDBAR(r13)
+       ld      r4, STOP_FSCR(r13)
+       mtspr   SPRN_LDBAR, r3
+       mtspr   SPRN_FSCR, r4
+
+       ld      r3, STOP_HFSCR(r13)
+       ld      r4, STOP_MMCRA(r13)
+       mtspr   SPRN_HFSCR, r3
+       mtspr   SPRN_MMCRA, r4
+       /* We have already restored PACA_MMCR0 */
+       ld      r3, STOP_MMCR1(r13)
+       ld      r4, STOP_MMCR2(r13)
+       mtspr   SPRN_MMCR1, r3
+       mtspr   SPRN_MMCR2, r4
        blr
 
 /*
@@ -803,9 +857,16 @@ no_segments:
        mtctr   r12
        bctrl
 
+/*
+ * On POWER9, we can come here on wakeup from a cpuidle stop state.
+ * Hence restore the additional SPRs to the saved value.
+ *
+ * On POWER8, we come here only on winkle. Since winkle is used
+ * only in the case of CPU-Hotplug, we don't need to restore
+ * the additional SPRs.
+ */
 BEGIN_FTR_SECTION
-       ld      r4,_LPCR(r1)
-       mtspr   SPRN_LPCR,r4
+       bl      power9_restore_additional_sprs
 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_ARCH_300)
 hypervisor_state_restored: