cxl: Add guest-specific code

The new of.c file contains code to parse the device tree to find out
about cxl adapters and AFUs.

guest.c implements the guest-specific callbacks for the backend API.

The process element ID is not known until the context is attached, so
we have to separate the context ID assigned by the cxl driver from the
process element ID visible to the user applications. In bare-metal,
the 2 IDs match.

Co-authored-by: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christophe Lombard <clombard@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Manoj Kumar <manoj@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Ian Munsie <imunsie@au1.ibm.com>
[mpe: Fix SMP=n build, fix PSERIES=n build, minor whitespace fixes]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

cxl: Separate bare-metal fields in adapter and AFU data structures

Introduce sub-structures containing the bare-metal specific fields in
the structures describing the adapter (struct cxl) and AFU (struct
cxl_afu).
Update all their references.

Co-authored-by: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christophe Lombard <clombard@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Manoj Kumar <manoj@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Ian Munsie <imunsie@au1.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

cxl: New hcalls to support cxl adapters

The hypervisor calls provide an interface with a coherent platform
facility and function. It matches version 0.16 of the 'PAPR changes'
document.

The following hcalls are supported:
H_ATTACH_CA_PROCESS    Attach a process element to a coherent platform
                       function.
H_DETACH_CA_PROCESS    Detach a process element from a coherent
                       platform function.
H_CONTROL_CA_FUNCTION  Allow the partition to manipulate or query
                       certain coherent platform function behaviors.
H_COLLECT_CA_INT_INFO  Collect interrupt info about a coherent.
                       platform function after an interrupt occurred
H_CONTROL_CA_FAULTS    Control the operation of a coherent platform
                       function after a fault occurs.
H_DOWNLOAD_CA_FACILITY Support for downloading a base adapter image to
                       the coherent platform facility, and for
                       validating the entire image after the download.
H_CONTROL_CA_FACILITY  Allow the partition to manipulate or query
                       certain coherent platform facility behaviors.

Co-authored-by: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christophe Lombard <clombard@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Manoj Kumar <manoj@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Ian Munsie <imunsie@au1.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: New possible return value from hcall

The hcalls introduced for cxl use a possible new value:
H_STATE (invalid state).

Co-authored-by: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christophe Lombard <clombard@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Manoj Kumar <manoj@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Ian Munsie <imunsie@au1.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

cxl: IRQ allocation for guests

The PSL interrupt cannot be multiplexed in a guest, as it is not
supported by the hypervisor. So an interrupt will be allocated
for it for each context. It will still be the first interrupt found in
the first interrupt range, but is treated almost like any other AFU
interrupt when creating/deleting the context. Only the handler is
different. Rework the code so that the range 0 is treated like the
other ranges.

Co-authored-by: Christophe Lombard <clombard@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christophe Lombard <clombard@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Manoj Kumar <manoj@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Ian Munsie <imunsie@au1.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

cxl: Update cxl_irq() prototype

The context parameter when calling cxl_irq() should be strongly typed.

Co-authored-by: Christophe Lombard <clombard@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christophe Lombard <clombard@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Manoj Kumar <manoj@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Ian Munsie <imunsie@au1.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

cxl: Isolate a few bare-metal-specific calls

A few functions are mostly common between bare-metal and guest and
just need minor tuning. To avoid crowding the backend API, introduce a
few 'if' based on the CPU being in HV mode.

Co-authored-by: Christophe Lombard <clombard@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christophe Lombard <clombard@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Manoj Kumar <manoj@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Ian Munsie <imunsie@au1.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

cxl: Rename some bare-metal specific functions

Rename a few functions, changing the 'cxl_' prefix to either
'cxl_pci_' or 'cxl_native_', to make clear that the implementation is
bare-metal specific.

Those functions will have an equivalent implementation for a guest in
a later patch.

Co-authored-by: Christophe Lombard <clombard@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christophe Lombard <clombard@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Manoj Kumar <manoj@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Ian Munsie <imunsie@au1.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

cxl: Introduce implementation-specific API

The backend API (in cxl.h) lists some low-level functions whose
implementation is different on bare-metal and in a guest. Each
environment implements its own functions, and the common code uses
them through function pointers, defined in cxl_backend_ops

Co-authored-by: Christophe Lombard <clombard@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christophe Lombard <clombard@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Manoj Kumar <manoj@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Ian Munsie <imunsie@au1.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

cxl: Define process problem state area at attach time only

CXL kernel API was defining the process problem state area during
context initialization, making it possible to map the problem state
area before attaching the context. This won't work on a powerVM
guest. So force the logical behavior, like in userspace: attach first,
then map the problem state area.
Remove calls to cxl_assign_psn_space during init. The function is
already called on the attach paths.

Co-authored-by: Christophe Lombard <clombard@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christophe Lombard <clombard@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Manoj Kumar <manoj@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Ian Munsie <imunsie@au1.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

cxl: Move bare-metal specific code to specialized files

Move a few functions around to better separate code specific to
bare-metal environment from code which will be commonly used between
guest and bare-metal.

Code specific to bare-metal is meant to be in native.c or pci.c
only. It's basically anything which touches the card p1 registers,
some p2 registers not needed from a guest and the PCI interface.

Co-authored-by: Christophe Lombard <clombard@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christophe Lombard <clombard@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Manoj Kumar <manoj@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Ian Munsie <imunsie@au1.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

cxl: Move common code away from bare-metal-specific files

Move around some functions which will be accessed from the bare-metal
and guest environments.
Code in native.c and pci.c is meant to be bare-metal specific.
Other files contain code which may be shared with guests.

Co-authored-by: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christophe Lombard <clombard@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Manoj Kumar <manoj@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Ian Munsie <imunsie@au1.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/eeh: eeh_pci_enable(): fix checking of post-request state

In eeh_pci_enable(), after making the request to set the new options, we
call eeh_ops->wait_state() to check that the request finished successfully.

At the moment, if eeh_ops->wait_state() returns 0, we return 0 without
checking that it reflects the expected outcome. This can lead to callers
further up the chain incorrectly assuming the slot has been successfully
unfrozen and continuing to attempt recovery.

On powernv, this will occur if pnv_eeh_get_pe_state() or
pnv_eeh_get_phb_state() return 0, which in turn occurs if the relevant OPAL
call returns OPAL_EEH_STOPPED_MMIO_DMA_FREEZE or
OPAL_EEH_PHB_ERROR respectively.

On pseries, this will occur if pseries_eeh_get_state() returns 0, which in
turn occurs if RTAS reports that the PE is in the MMIO Stopped and DMA
Stopped states.

Obviously, none of these cases represent a successful completion of a
request to thaw MMIO or DMA.

Fix the check so that a wait_state() return value of 0 won't be considered
successful for the EEH_OPT_THAW_MMIO or EEH_OPT_THAW_DMA cases.

Signed-off-by: Andrew Donnellan <andrew.donnellan@au1.ibm.com>
Acked-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Daniel Axtens <dja@axtens.net>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/eeh: Remove duplicated check in eeh_dump_pe_log()

When eeh_dump_pe_log() is only called by eeh_slot_error_detail(),
we already have the check that the PE isn't in PCI config blocked
state in eeh_slot_error_detail(). So we needn't the duplicated
check in eeh_dump_pe_log().

This removes the duplicated check in eeh_dump_pe_log(). No logical
changes introduced.

Signed-off-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Andrew Donnellan <andrew.donnellan@au1.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/eeh: Synchronize recovery in host/guest

When passing through SRIOV VFs to guest, we possibly encounter EEH
error on PF. In this case, the VF PEs are put into frozen state.
The error could be reported to guest before it's captured by the
host. That means the guest could attempt to recover errors on VFs
before host gets chance to recover errors on PFs. The VFs won't be
recovered successfully.

This enforces the recovery order for above case: the recovery on
child PE in guest is hold until the recovery on parent PE in host
is completed.

Signed-off-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Russell Currey <ruscur@russell.cc>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/eeh: Don't remove passed VFs

When we have partial hotplug as part of the error recovery on PF,
the VFs that are bound with vfio-pci driver will experience hotplug.
That's not allowed.

This checks if the VF PE is passed or not. If it does, we leave
the VF without removing it.

Signed-off-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Russell Currey <ruscur@russell.cc>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/eeh: Don't propagate error to guest

When EEH error happened to the parent PE of those PEs that have
been passed through to guest, the error is propagated to guest
domain and the VFIO driver's error handlers are called. It's not
correct as the error in the host domain shouldn't be propagated
to guests and affect them.

This adds one more limitation when calling EEH error handlers.
If the PE has been passed through to guest, the error handlers
won't be called.

Signed-off-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Russell Currey <ruscur@russell.cc>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/eeh: powerpc/eeh: Support error recovery for VF PE

PFs are enumerated on PCI bus, while VFs are created by PF's driver.

In EEH recovery, it has two cases:
1. Device and driver is EEH aware, error handlers are called.
2. Device and driver is not EEH aware, un-plug the device and plug it again
by enumerating it.

The special thing happens on the second case. For a PF, we could use the
original pci core to enumerate the bus, while for VF we need to record the
VFs which aer un-plugged then plug it again.

Also The patch caches the VF index in pci_dn, which can be used to
calculate VF's bus, device and function number. Those information helps to
locate the VF's PCI device instance when doing hotplug during EEH recovery
if necessary.

Signed-off-by: Wei Yang <weiyang@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/powernv: Support PCI config restore for VFs

After PE reset, OPAL API opal_pci_reinit() is called on all devices
contained in the PE to reinitialize them. While skiboot is not aware of
VFs, we have to implement the function in kernel to reinitialize VFs after
reset on PE for VFs.

In this patch, two functions pnv_pci_fixup_vf_mps() and
pnv_eeh_restore_vf_config() both manipulate the MPS of the VF, since for a
VF it has three cases.

1. Normal creation for a VF
   In this case, pnv_pci_fixup_vf_mps() is called to make the MPS a proper
   value compared with its parent.
2. EEH recovery without VF removed
   In this case, MPS is stored in pci_dn and pnv_eeh_restore_vf_config() is
   called to restore it and reinitialize other part.
3. EEH recovery with VF removed
   In this case, VF will be removed then re-created. Both functions are
   called. First pnv_pci_fixup_vf_mps() is called to store the proper MPS
   to pci_dn and then pnv_eeh_restore_vf_config() is called to do proper
   thing.

This introduces two functions: pnv_pci_fixup_vf_mps() to fixup the VF's
MPS to make sure it is equal to parent's and store this value in pci_dn
for future use. pnv_eeh_restore_vf_config() to re-initialize on VF by
restoring MPS, disabling completion timeout, enabling SERR, etc.

Signed-off-by: Wei Yang <weiyang@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/powernv: Support EEH reset for VF PE

PEs for VFs don't have primary bus. So they have to have their own reset
backend, which is used during EEH recovery. The patch implements the reset
backend for VF's PE by issuing FLR or AF FLR to the VFs, which are contained
in the PE.

Signed-off-by: Wei Yang <weiyang@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/eeh: Create PE for VFs

This creates PEs for VFs in the weak function pcibios_bus_add_device().
Those PEs for VFs are identified with newly introduced flag EEH_PE_VF
so that we treat them differently during EEH recovery.

Signed-off-by: Wei Yang <weiyang@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/eeh: EEH device for VF

VFs and their corresponding pdn are created and released dynamically
when their PF's SRIOV capability is enabled and disabled. This creates
and releases EEH devices for VFs when creating and releasing their pdn
instances, which means EEH devices and pdn instances have same life
cycle. Also, VF's EEH device is identified by (struct eeh_dev::physfn).

Signed-off-by: Wei Yang <weiyang@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/eeh: Cache normal BARs, not windows or IOV BARs

This restricts the EEH address cache to use only the first 7 BARs. This
makes __eeh_addr_cache_insert_dev() ignore PCI bridge window and IOV BARs.
As the result of this change, eeh_addr_cache_get_dev() will return VFs from
VF's resource addresses instead of parent PFs.

This also removes PCI bridge check as we limit __eeh_addr_cache_insert_dev()
to 7 BARs and this effectively excludes PCI bridges from being cached.

Signed-off-by: Wei Yang <weiyang@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/pci: Remove VFs prior to PF

As commit ac205b7bb72f ("PCI: make sriov work with hotplug remove")
indicates, VFs which is on the same PCI bus as their PF, should be
removed before the PF. Otherwise, we might run into kernel crash
at PCI unplugging time.

This applies the above pattern to powerpc PCI hotplug path.

Signed-off-by: Wei Yang <weiyang@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

PCI: Add pcibios_bus_add_device() weak function

This adds weak function pcibios_bus_add_device() for arch dependent
code could do proper setup. For example, powerpc could setup EEH
related resources for SRIOV VFs.

Signed-off-by: Wei Yang <weiyang@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Bjorn Helgaas <bhelgaas@google.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

PCI/IOV: Rename and export virtfn_{add, remove}

During EEH recovery, hotplug is applied to the devices which don't
have drivers or their drivers don't support EEH. However, the hotplug,
which was implemented based on PCI bus, can't be applied to VF directly.
Instead, we unplug and plug individual PCI devices (VFs).

This renames virtn_{add,remove}() and exports them so they can be used
in PCI hotplug during EEH recovery.

Signed-off-by: Wei Yang <weiyang@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Bjorn Helgaas <bhelgaas@google.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/eeh: Reworked eeh_pe_bus_get()

The original implementation is ugly: unnecessary if statements and
"out" tag. This reworks the function to avoid above weaknesses. No
functional changes introduced.

Signed-off-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Andrew Donnellan <andrew.donnellan@au1.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm: Move hash64 tlbflush code into a new header

No code changes.

Signed-off-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm: Move hash related mmu-*.h headers to book3s/

No code changes.

Signed-off-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm: add _PAGE_HASHPTE similar to 4K hash

We don't need to update linux page table entry with _PAGE_HASHPTE early
in hash pte fault. A parallel pte update will loop via _PAGE_BUSY
and look at _PAGE_HASHPTE for a required hpte flush only if
_PAGE_BUSY is cleared. That ensures a pte update will wait for a
parallel hpte insert to finish before looking at _PAGE_HASHPTE bit.

To avoid further confusion drop setting _PAGE_HASHPTE in cmpxchg in __hash_page_4K.

commit 41743a4e34f0 ("powerpc: Free a PTE bit on ppc64 with 64K pages")
did similar change for 64K config

Signed-off-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerp/mm: Update code comments

We are updating pte in those functions.

Signed-off-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

mm: Some arch may want to use HPAGE_PMD related values as variables

With next generation power processor, we are having a new mmu model
[1] that require us to maintain a different linux page table format.

Inorder to support both current and future ppc64 systems with a single
kernel we need to make sure kernel can select between different page
table format at runtime. With the new MMU (radix MMU) added, we will
have two different pmd hugepage size 16MB for hash model and 2MB for
Radix model. Hence make HPAGE_PMD related values as a variable.

Actual conversion of HPAGE_PMD to a variable for ppc64 happens in a
followup patch.

[1] http://ibm.biz/power-isa3 (Needs registration).

Signed-off-by: Kirill A. Shutemov <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Signed-off-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm: Switch book3s 64 with 64K page size to 4 level page table

This is needed so that we can support both hash and radix page table
using single kernel. Radix kernel uses a 4 level table.

We now use physical address in upper page table tree levels. Even though
they are aligned to their size, for the masked bits we use the
bit positions as per PowerISA 3.0.

Signed-off-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm: Don't have conditional defines for real_pte_t

We remove real_pte_t out of STRICT_MM_TYPESCHECK.

Reviewed-by: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Signed-off-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm: Split pgtable types to separate header

We move the page table accessors into a separate header. We will
later add a big endian variant of the table which is needed for radix.
No functionality change only code movement.

Reviewed-by: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Signed-off-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Add the ability to save VSX without giving it up

This patch adds the ability to be able to save the VSX registers to the
thread struct without giving up (disabling the facility) next time the
process returns to userspace.

This patch builds on a previous optimisation for the FPU and VEC registers
in the thread copy path to avoid a possibly pointless reload of VSX state.

Signed-off-by: Cyril Bur <cyrilbur@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Add the ability to save Altivec without giving it up

This patch adds the ability to be able to save the VEC registers to the
thread struct without giving up (disabling the facility) next time the
process returns to userspace.

This patch builds on a previous optimisation for the FPU registers in the
thread copy path to avoid a possibly pointless reload of VEC state.

Signed-off-by: Cyril Bur <cyrilbur@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Add the ability to save FPU without giving it up

This patch adds the ability to be able to save the FPU registers to the
thread struct without giving up (disabling the facility) next time the
process returns to userspace.

This patch optimises the thread copy path (as a result of a fork() or
clone()) so that the parent thread can return to userspace with hot
registers avoiding a possibly pointless reload of FPU register state.

Signed-off-by: Cyril Bur <cyrilbur@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Prepare for splitting giveup_{fpu, altivec, vsx} in two

This prepares for the decoupling of saving {fpu,altivec,vsx} registers and
marking {fpu,altivec,vsx} as being unused by a thread.

Currently giveup_{fpu,altivec,vsx}() does both however optimisations to
task switching can be made if these two operations are decoupled.
save_all() will permit the saving of registers to thread structs and leave
threads MSR with bits enabled.

This patch introduces no functional change.

Signed-off-by: Cyril Bur <cyrilbur@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Restore FPU/VEC/VSX if previously used

Currently the FPU, VEC and VSX facilities are lazily loaded. This is not
a problem unless a process is using these facilities.

Modern versions of GCC are very good at automatically vectorising code,
new and modernised workloads make use of floating point and vector
facilities, even the kernel makes use of vectorised memcpy.

All this combined greatly increases the cost of a syscall since the
kernel uses the facilities sometimes even in syscall fast-path making it
increasingly common for a thread to take an *_unavailable exception soon
after a syscall, not to mention potentially taking all three.

The obvious overcompensation to this problem is to simply always load
all the facilities on every exit to userspace. Loading up all FPU, VEC
and VSX registers every time can be expensive and if a workload does
avoid using them, it should not be forced to incur this penalty.

An 8bit counter is used to detect if the registers have been used in the
past and the registers are always loaded until the value wraps to back
to zero.

Several versions of the assembly in entry_64.S were tested:

  1. Always calling C.
  2. Performing a common case check and then calling C.
  3. A complex check in asm.

After some benchmarking it was determined that avoiding C in the common
case is a performance benefit (option 2). The full check in asm (option
3) greatly complicated that codepath for a negligible performance gain
and the trade-off was deemed not worth it.

Signed-off-by: Cyril Bur <cyrilbur@gmail.com>
[mpe: Move load_vec in the struct to fill an existing hole, reword change log]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
fixup

powerpc: Explicitly disable math features when copying thread

Currently when threads get scheduled off they always giveup the FPU,
Altivec (VMX) and Vector (VSX) units if they were using them. When they are
scheduled back on a fault is then taken to enable each facility and load
registers. As a result explicitly disabling FPU/VMX/VSX has not been
necessary.

Future changes and optimisations remove this mandatory giveup and fault
which could cause calls such as clone() and fork() to copy threads and run
them later with FPU/VMX/VSX enabled but no registers loaded.

This patch starts the process of having MSR_{FP,VEC,VSX} mean that a
threads registers are hot while not having MSR_{FP,VEC,VSX} means that the
registers must be loaded. This allows for a smarter return to userspace.

Signed-off-by: Cyril Bur <cyrilbur@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

selftests/powerpc: Test FPU and VMX regs in signal ucontext

Load up the non volatile FPU and VMX regs and ensure that they are the
expected value in a signal handler

Signed-off-by: Cyril Bur <cyrilbur@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

selftests/powerpc: Test preservation of FPU and VMX regs across preemption

Loop in assembly checking the registers with many threads.

Signed-off-by: Cyril Bur <cyrilbur@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

selftests/powerpc: Test the preservation of FPU and VMX regs across syscall

Test that the non volatile floating point and Altivec registers get
correctly preserved across the fork() syscall.

fork() works nicely for this purpose, the registers should be the same for
both parent and child

Signed-off-by: Cyril Bur <cyrilbur@gmail.com>
[mpe: Add include guards to basic_asm.h, minor formatting]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

selftests/powerpc: Remove -flto from common CFLAGS

LTO can cause GCC to inline some functions which have attributes set.
The act of inlining the functions can lead to GCC forgetting about the
attributes which leads to incorrect tests.

Notable example being: __attribute__((__target__("no-vsx")))

LTO can also interact strangely with custom assembly functions and cause
tests to intermittently fail.

Both these cases are hard to detect and require manual inspection of
binaries which is unlikely to happen for all tests. Furthermore, LTO
optimisations are not necessary for selftests and correctness is
paramount and as such it is best to disable LTO.

LTO can be enabled on a per test basis.

A pseries_le_defconfig kernel on a POWER8 was used to determine that the
same subset of selftests pass and fail with and without -flto in the
common Makefile.

Signed-off-by: Suraj Jitindar Singh <sjitindarsingh@gmail.com>
Reviewed-by: Cyril Bur <cyrilbur@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

selftests/powerpc: Fix out of bounds access in TM signal test

Gcc helpfully points out that we're accessing past the end of the gprs
array:

  tm-signal-msr-resv.c: In function 'signal_usr1':
  tm-signal-msr-resv.c:43:37: error: array subscript is above array bounds [-Werror=array-bounds]
    ucp->uc_mcontext.regs->gpr[PT_MSR] |= (7ULL);

We haven't noticed previously because -flto was hiding it somehow.

The code is confused, PT_MSR isn't a gpr, instead it's in
uc_regs->gregs, so fix it.

Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm: Split hash page table sizing heuristic into a helper

htab_get_table_size() either retrieve the size of the hash page table (HPT)
from the device tree - if the HPT size is determined by firmware - or
uses a heuristic to determine a good size based on RAM size if the kernel
is responsible for allocating the HPT.

To support a PAPR extension allowing resizing of the HPT, we're going to
want the memory size -> HPT size logic elsewhere, so split it out into a
helper function.

Signed-off-by: David Gibson <david@gibson.dropbear.id.au>
Reviewed-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm: Clean up memory hotplug failure paths

This makes a number of cleanups to handling of mapping failures during
memory hotplug on Power:

For errors creating the linear mapping for the hot-added region:
  * This is now reported with EFAULT which is more appropriate than the
    previous EINVAL (the failure is unlikely to be related to the
    function's parameters)
  * An error in this path now prints a warning message, rather than just
    silently failing to add the extra memory.
  * Previously a failure here could result in the region being partially
    mapped.  We now clean up any partial mapping before failing.

For errors creating the vmemmap for the hot-added region:
   * This is now reported with EFAULT instead of causing a BUG() - this
     could happen for external reason (e.g. full hash table) so it's better
     to handle this non-fatally
   * An error message is also printed, so the failure won't be silent
   * As above a failure could cause a partially mapped region, we now
     clean this up. [mpe: move htab_remove_mapping() out of #ifdef
     CONFIG_MEMORY_HOTPLUG to enable this]

Signed-off-by: David Gibson <david@gibson.dropbear.id.au>
Reviewed-by: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Reviewed-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm: Handle removing maybe-present bolted HPTEs

At the moment the hpte_removebolted callback in ppc_md returns void and
will BUG_ON() if the hpte it's asked to remove doesn't exist in the first
place.  This is awkward for the case of cleaning up a mapping which was
partially made before failing.

So, we add a return value to hpte_removebolted, and have it return ENOENT
in the case that the HPTE to remove didn't exist in the first place.

In the (sole) caller, we propagate errors in hpte_removebolted to its
caller to handle.  However, we handle ENOENT specially, continuing to
complete the unmapping over the specified range before returning the error
to the caller.

This means that htab_remove_mapping() will work sanely on a partially
present mapping, removing any HPTEs which are present, while also returning
ENOENT to its caller in case it's important there.

There are two callers of htab_remove_mapping():
   - In remove_section_mapping() we already WARN_ON() any error return,
     which is reasonable - in this case the mapping should be fully
     present
   - In vmemmap_remove_mapping() we BUG_ON() any error.  We change that to
     just a WARN_ON() in the case of ENOENT, since failing to remove a
     mapping that wasn't there in the first place probably shouldn't be
     fatal.

Signed-off-by: David Gibson <david@gibson.dropbear.id.au>
Reviewed-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm: Clean up error handling for htab_remove_mapping

Currently, the only error that htab_remove_mapping() can report is -EINVAL,
if removal of bolted HPTEs isn't implemeted for this platform.  We make
a few clean ups to the handling of this:

 * EINVAL isn't really the right code - there's nothing wrong with the
   function's arguments - use ENODEV instead
 * We were also printing a warning message, but that's a decision better
   left up to the callers, so remove it
 * One caller is vmemmap_remove_mapping(), which will just BUG_ON() on
   error, making the warning message redundant, so no change is needed
   there.
 * The other caller is remove_section_mapping().  This is called in the
   memory hot remove path at a point after vmemmap_remove_mapping() so
   if hpte_removebolted isn't implemented, we'd expect to have already
   BUG()ed anyway.  Put a WARN_ON() here, in lieu of a printk() since this
   really shouldn't be happening.

Signed-off-by: David Gibson <david@gibson.dropbear.id.au>
Reviewed-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Fix misspellings in comments.

Signed-off-by: Adam Buchbinder <adam.buchbinder@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/ps3: gelic_udbg: use struct udphdr from <linux/udp.h>

Instead of defining a local version of struct udphdr use the standard
definition from <linux/udp.h>.

The 'src' field is named 'source' in the <linux/udp.h> definition.

Signed-off-by: Luis Henriques <luis.henriques@canonical.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/ps3: gelic_udbg: use struct iphdr from <linux/ip.h>

Instead of defining a local version of struct iphdr use the standard
definition from <linux/ip.h>.

Several fields in the <linux/ip.h> definition have different names:
 - proto -> protocol
 - src -> saddr
 - dest -> daddr
 - total_length -> tot_len
 - checksum -> check

Also, 'ver_len' is composed by 'version' and 'ihl' in <linux/ip.h>.

Signed-off-by: Luis Henriques <luis.henriques@canonical.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/ps3: gelic_udbg: use struct vlan_hdr from <linux/if_vlan.h>

Instead of defining the local struct vlantag use the standard definition
of vlan_hdr from <linux/if_vlan.h>.

The fields in the <linux/if_vlan.h> definition have different names:
 - vlan -> h_vlan_TCI
 - subtype -> h_vlan_encapsulated_proto

While there, use also the ETH_P_IP macro instead of an hard-coded 0x0800
value.

Signed-off-by: Luis Henriques <luis.henriques@canonical.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/ps3: gelic_udbg: use struct ethhdr from <linux/if_ether.h>

Instead of defining a local version of struct ethhdr use the standard
definition from <linux/if_ether.h>.

The fields in the <linux/if_ether.h> definition have different names:
 - dest -> h_dest
 - src -> h_source
 - type -> h_proto

While there, use a few other standard functions/macros:
 - eth_broadcast_addr (instead of a memset)
 - ETH_ALEN
 - ETH_P_8021Q

Signed-off-by: Luis Henriques <luis.henriques@canonical.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm/book3s-64: Expand the real page number field of the Linux PTE

Now that other PTE fields have been moved out of the way, we can
expand the RPN field of the PTE on 64-bit Book 3S systems and align
it with the RPN field in the radix PTE format used by PowerISA v3.0
CPUs in radix mode.  For 64k page size, this means we need to move
the _PAGE_COMBO and _PAGE_4K_PFN bits.

Signed-off-by: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm/book3s-64: Move software-used bits in PTE

This moves the _PAGE_SPECIAL and _PAGE_SOFT_DIRTY bits in the Linux
PTE on 64-bit Book 3S systems to bit positions which are designated
for software use in the radix PTE format used by PowerISA v3.0 CPUs
in radix mode.

Signed-off-by: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm/book3s-64: Shuffle read, write, execute and user bits in PTE

This moves the _PAGE_EXEC, _PAGE_RW and _PAGE_USER bits around in
the Linux PTE on 64-bit Book 3S systems to correspond with the bit
positions used in radix mode by PowerISA v3.0 CPUs.  This also adds
a _PAGE_READ bit corresponding to the read permission bit in the
radix PTE.  _PAGE_READ is currently unused but could possibly be used
in future to improve pte_protnone().

Signed-off-by: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm/book3s-64: Move HPTE-related bits in PTE to upper end

This moves the _PAGE_HASHPTE, _PAGE_F_GIX and _PAGE_F_SECOND fields in
the Linux PTE on 64-bit Book 3S systems to the most significant byte.
Of the 5 bits, one is a software-use bit and the other four are
reserved bit positions in the PowerISA v3.0 radix PTE format.
Using these bits is OK because these bits are all to do with tracking
the HPTE(s) associated with the Linux PTE, and therefore won't be
needed in radix mode.  This frees up bit positions in the lower two
bytes.

Signed-off-by: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm/book3s-64: Move _PAGE_PTE to 2nd most significant bit

This changes _PAGE_PTE for 64-bit Book 3S processors from 0x1 to
0x4000_0000_0000_0000, because that bit is used as the L (leaf)
bit by PowerISA v3.0 CPUs in radix mode.  The "leaf" bit indicates
that the PTE points to a page directly rather than another radix
level, which is what the _PAGE_PTE bit means.

Signed-off-by: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm/book3s-64: Move _PAGE_PRESENT to the most significant bit

This changes _PAGE_PRESENT for 64-bit Book 3S processors from 0x2 to
0x8000_0000_0000_0000, because that is where PowerISA v3.0 CPUs in
radix mode will expect to find it.

Signed-off-by: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm/book3s-64: Use physical addresses in upper page table tree levels

This changes the Linux page tables to store physical addresses
rather than kernel virtual addresses in the upper levels of the
tree (pgd, pud and pmd) for 64-bit Book 3S machines.

This also changes the hugepd pointers used to implement hugepages
when the base page size is 4k to store physical addresses rather than
virtual addresses (again just for 64-bit Book3S machines).

This frees up some high order bits, and will be needed with
PowerISA v3.0 machines which read the page table tree in hardware
in radix mode.

Signed-off-by: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm/book3s-64: Free up 7 high-order bits in the Linux PTE

This frees up bits 57-63 in the Linux PTE on 64-bit Book 3S machines.
In the 4k page case, this is done just by reducing the size of the
RPN field to 39 bits, giving 51-bit real addresses.  In the 64k page
case, we had 10 unused bits in the middle of the PTE, so this moves
the RPN field down 10 bits to make use of those unused bits.  This
means the RPN field is now 3 bits larger at 37 bits, giving 53-bit
real addresses in the normal case, or 49-bit real addresses for the
special 4k PFN case.

We are doing this in order to be able to move some other PTE bits
into the positions where PowerISA V3.0 processors will expect to
find them in radix-tree mode.  Ultimately we will be able to move
the RPN field to lower bit positions and make it larger.

Signed-off-by: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm/book3s-64: Clean up some obsolete or misleading comments

No code changes.

Signed-off-by: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

Merge tag 'powerpc-4.5-4' into next

Pull in our current fixes from 4.5, in particular the "Fix Multi hit
ERAT" bug is causing folks some grief when testing next.

powerpc: Fix BUG_ON() reporting in real mode

I ran into this issue while debugging an early boot problem. The system
hit a BUG_ON() but report bug failed to print the line number and file
name. The reason being that the system was running in real mode and
report_bug() searches for addresses in the PAGE_OFFSET+ region.

Suggested-by: Paul Mackerras <paulus@samba.org>
Signed-off-by: Balbir Singh <bsingharora@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Use BUILD_BUG_ON_MSG() for unsupported {cmp}xchg sizes

__xchg_called_with_bad_pointer() can't tell us which code uses {cmp}xchg
with an unsupported size, and no error is reported until the link stage.

To make such problems easier to debug, use BUILD_BUG_ON_MSG() instead.

Signed-off-by: pan xinhui <xinhui.pan@linux.vnet.ibm.com>
[mpe: Tweak change log wording & add relaxed/acquire]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
fixup

powerpc/powernv: Add AST graphics driver to powernv_defconfig

Most current OpenPOWER platforms have an AST BMC, so add graphics
support via the AST DRM driver.

Signed-off-by: Jeremy Kerr <jk@ozlabs.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/powernv: Add powernv firmware interface drivers to powernv_defconfig

There are a few firmware-provided interfaces for OpenPOWER platforms:
the PRD infrastructure, IPMI support, and MTD access to the PNOR flash.

This change adds these to powernv_defconfig

Signed-off-by: Jeremy Kerr <jk@ozlabs.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/powernv: Add powernv_defconfig

This change adds a defconfig for the non-virtualised power platforms,
based on pseries_defconfig, but without pseries, and little-endian,
and no OF trampoline.

Signed-off-by: Jeremy Kerr <jk@ozlabs.org>
Acked-by: Joel Stanley <joel@jms.id.au>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Add POWER9 cputable entry

Add a cputable entry for POWER9.  More code is required to actually
boot and run on a POWER9 but this gets the base piece in which we can
start building on.

Copies over from POWER8 except for:
- Adds a new CPU_FTR_ARCH_300 bit to start hanging new architecture
   features from (in subsequent patches).
- Advertises new user features bits PPC_FEATURE2_ARCH_3_00 &
  HAS_IEEE128 when on POWER9.
- Drops CPU_FTR_SUBCORE.
- Drops PMU code and machine check.

Signed-off-by: Michael Neuling <mikey@neuling.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Use defines for __init_tlb_power[78]

Use defines for literals __init_tlb_power[78] rather than hand coding
them.

Signed-off-by: Michael Neuling <mikey@neuling.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/powernv: Create separate subcores CPU feature bit

Subcores isn't really part of the 2.07 architecture but currently we
turn it on using the 2.07 feature bit.  Subcores is really a POWER8
specific feature.

This adds a new CPU_FTR bit just for subcores and moves the subcore
init code over to use this.

Reviewed-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Neuling <mikey@neuling.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/powernv: don't create OPAL msglog sysfs entry if memcons init fails

When initialising OPAL interfaces, there is a possibility that
opal_msglog_init() may fail to initialise the msglog/memory console.

Fix opal_msglog_sysfs_init() so it doesn't try to create sysfs entry for
the msglog if this occurs.

Suggested-by: Joel Stanley <joel@jms.id.au>
Fixes: 9b4fffa14906 ("powerpc/powernv: new function to access OPAL msglog")
Signed-off-by: Andrew Donnellan <andrew.donnellan@au1.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm/hash: Clear the invalid slot information correctly

We can get a hash pte fault with 4k base page size and find the pte
already inserted with 64K base page size. In that case we need to clear
the existing slot information from the old pte. Fix this correctly

With THP, we also clear the slot information with respect to all
the 64K hash pte mapping that 16MB page. They are all invalid
now. This make sure we don't find the slot valid when we fault with
4k base page size. Finding the slot valid should not result in any wrong
behavior because we do check again in hash page table for the validity.
But we can avoid that check completely.

Fixes: a43c0eb8364c022 ("powerpc/mm: Convert 4k hash insert to C")
Signed-off-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/eeh: Fix partial hotplug criterion

During error recovery, the device could be removed as part of the
partial hotplug. The criterion used to come with partial hotplug
is: if the device driver provides error_detected(), slot_reset()
and resume() callbacks, it's immune from hotplug. Otherwise,
it's going to experience partial hotplug during EEH recovery. But
the criterion isn't correct enough: mlx4_core driver for Mellanox
adapters provides error_detected(), slot_reset() callbacks, but
resume() isn't there. Those Mellanox adapters won't be to involved
in the partial hotplug.

This fixes the criterion to a practical one: adpater with driver
that provides error_detected(), slot_reset() will be immune from
partial hotplug. resume() isn't mandatory.

Fixes: f2da4ccf ("powerpc/eeh: More relaxed hotplug criterion")
Cc: stable@vger.kernel.org #v4.4+
Signed-off-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: atomic: Implement acquire/release/relaxed variants for cmpxchg

Implement cmpxchg{,64}_relaxed and atomic{,64}_cmpxchg_relaxed, based on
which _release variants can be built.

To avoid superfluous barriers in _acquire variants, we implement these
operations with assembly code rather use __atomic_op_acquire() to build
them automatically.

For the same reason, we keep the assembly implementation of fully
ordered cmpxchg operations.

However, we don't do the similar for _release, because that will require
putting barriers in the middle of ll/sc loops, which is probably a bad
idea.

Note cmpxchg{,64}_relaxed and atomic{,64}_cmpxchg_relaxed are not
compiler barriers.

Signed-off-by: Boqun Feng <boqun.feng@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: atomic: Implement acquire/release/relaxed variants for xchg

Implement xchg{,64}_relaxed and atomic{,64}_xchg_relaxed, based on these
_relaxed variants, release/acquire variants and fully ordered versions
can be built.

Note that xchg{,64}_relaxed and atomic_{,64}_xchg_relaxed are not
compiler barriers.

Signed-off-by: Boqun Feng <boqun.feng@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: atomic: Implement atomic{, 64}_*_return_* variants

On powerpc, acquire and release semantics can be achieved with
lightweight barriers("lwsync" and "ctrl+isync"), which can be used to
implement __atomic_op_{acquire,release}.

For release semantics, since we only need to ensure all memory accesses
that issue before must take effects before the -store- part of the
atomics, "lwsync" is what we only need. On the platform without
"lwsync", "sync" should be used. Therefore in __atomic_op_release() we
use PPC_RELEASE_BARRIER.

For acquire semantics, "lwsync" is what we only need for the similar
reason.  However on the platform without "lwsync", we can use "isync"
rather than "sync" as an acquire barrier. Therefore in
__atomic_op_acquire() we use PPC_ACQUIRE_BARRIER, which is barrier() on
UP, "lwsync" if available and "isync" otherwise.

Implement atomic{,64}_{add,sub,inc,dec}_return_relaxed, and build other
variants with these helpers.

Signed-off-by: Boqun Feng <boqun.feng@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

atomics: Allow architectures to define their own __atomic_op_* helpers

Some architectures may have their special barriers for acquire, release
and fence semantics, so that general memory barriers(smp_mb__*_atomic())
in the default __atomic_op_*() may be too strong, so allow architectures
to define their own helpers which can overwrite the default helpers.

Signed-off-by: Boqun Feng <boqun.feng@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

MAINTAINERS: Update EEH details and maintainership

Enhanced Error Handling could mean anything in the context of the entire
kernel, so change the name to reference that it is both for PCI and
powerpc.

EEH covers a bit more than the previously listed files, so add the headers
and platform-specific code to the EEH maintained section.

In addition, I am taking over the maintainership.

Signed-off-by: Russell Currey <ruscur@russell.cc>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Fix kgdb on little endian ppc64le

I spent some time trying to use kgdb and debugged my inability to
resume from kgdb_handle_breakpoint(). NIP is not incremented
and that leads to a loop in the debugger.

I've tested this lightly on a virtual instance with KDB enabled.
After the patch, I am able to get the "go" command to work as
expected.

Signed-off-by: Balbir Singh <bsingharora@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/ioda: Set "read" permission when "write" is set

Quite often drivers set only "write" permission assuming that this
includes "read" permission as well and this works on plenty of
platforms. However IODA2 is strict about this and produces an EEH when
"read" permission is not set and reading happens.

This adds a workaround in the IODA code to always add the "read" bit
when the "write" bit is set.

Fixes: 10b35b2b7485 ("powerpc/powernv: Do not set "read" flag if direction==DMA_NONE")
Cc: stable@vger.kernel.org # 4.2+
Cc: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Signed-off-by: Alexey Kardashevskiy <aik@ozlabs.ru>
Tested-by: Douglas Miller <dougmill@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm: Fix Multi hit ERAT cause by recent THP update

With ppc64 we use the deposited pgtable_t to store the hash pte slot
information. We should not withdraw the deposited pgtable_t without
marking the pmd none. This ensure that low level hash fault handling
will skip this huge pte and we will handle them at upper levels.

Recent change to pmd splitting changed the above in order to handle the
race between pmd split and exit_mmap. The race is explained below.

Consider following race:

CPU0 CPU1
shrink_page_list()
  add_to_swap()
    split_huge_page_to_list()
      __split_huge_pmd_locked()
        pmdp_huge_clear_flush_notify()
// pmd_none() == true
exit_mmap()
  unmap_vmas()
    zap_pmd_range()
      // no action on pmd since pmd_none() == true
pmd_populate()

As result the THP will not be freed. The leak is detected by check_mm():

BUG: Bad rss-counter state mm:ffff880058d2e580 idx:1 val:512

The above required us to not mark pmd none during a pmd split.

The fix for ppc is to clear the huge pte of _PAGE_USER, so that low
level fault handling code skip this pte. At higher level we do take ptl
lock. That should serialze us against the pmd split. Once the lock is
acquired we do check the pmd again using pmd_same. That should always
return false for us and hence we should retry the access. We do the
pmd_same check in all case after taking plt with
THP (do_huge_pmd_wp_page, do_huge_pmd_numa_page and
huge_pmd_set_accessed)

Also make sure we wait for irq disable section in other cpus to finish
before flipping a huge pte entry with a regular pmd entry. Code paths
like find_linux_pte_or_hugepte depend on irq disable to get
a stable pte_t pointer. A parallel thp split need to make sure we
don't convert a pmd pte to a regular pmd entry without waiting for the
irq disable section to finish.

Fixes: eef1b3ba053a ("thp: implement split_huge_pmd()")
Acked-by: Kirill A. Shutemov <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Signed-off-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/powernv: Fix stale PE primary bus

When PCI bus is unplugged during full hotplug for EEH recovery,
the platform PE instance (struct pnv_ioda_pe) isn't released and
it dereferences the stale PCI bus that has been released. It leads
to kernel crash when referring to the stale PCI bus.

This fixes the issue by correcting the PE's primary bus when it's
oneline at plugging time, in pnv_pci_dma_bus_setup() which is to
be called by pcibios_fixup_bus().

Cc: stable@vger.kernel.org # v4.1+
Reported-by: Andrew Donnellan <andrew.donnellan@au1.ibm.com>
Reported-by: Pradipta Ghosh <pradghos@in.ibm.com>
Signed-off-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Tested-by: Andrew Donnellan <andrew.donnellan@au1.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/eeh: Fix stale cached primary bus

When PE is created, its primary bus is cached to pe->bus. At later
point, the cached primary bus is returned from eeh_pe_bus_get().
However, we could get stale cached primary bus and run into kernel
crash in one case: full hotplug as part of fenced PHB error recovery
releases all PCI busses under the PHB at unplugging time and recreate
them at plugging time. pe->bus is still dereferencing the PCI bus
that was released.

This adds another PE flag (EEH_PE_PRI_BUS) to represent the validity
of pe->bus. pe->bus is updated when its first child EEH device is
online and the flag is set. Before unplugging in full hotplug for
error recovery, the flag is cleared.

Fixes: 8cdb2833 ("powerpc/eeh: Trace PCI bus from PE")
Cc: stable@vger.kernel.org #v3.11+
Reported-by: Andrew Donnellan <andrew.donnellan@au1.ibm.com>
Reported-by: Pradipta Ghosh <pradghos@in.ibm.com>
Signed-off-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Tested-by: Andrew Donnellan <andrew.donnellan@au1.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/pseries: Don't trace hcalls on offline CPUs

If a cpu is hotplugged while the hcall trace points are active, it's
possible to hit a warning from RCU due to the trace points calling into
RCU from an offline cpu, eg:

  RCU used illegally from offline CPU!
  rcu_scheduler_active = 1, debug_locks = 1

Make the hypervisor tracepoints conditional by using
TRACE_EVENT_FN_COND.

Acked-by: Steven Rostedt <rostedt@goodmis.org>
Signed-off-by: Denis Kirjanov <kda@linux-powerpc.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/perf/hv-gpci: Increase request buffer size

The GPCI hcall allows for a 4K buffer but we limit the buffer to 1K.
The problem with a 1K buffer is if a request results in returning
more values than can be accomodated in the 1K buffer the request will
fail.

The buffer we are using is currently allocated on the stack and hence
limited in size. Instead use a per-CPU 4K buffer like we do with 24x7
counters (hv-24x7.c).

While here, rename the macro GPCI_MAX_DATA_BYTES to HGPCI_MAX_DATA_BYTES
for consistency with 24x7 counters.

Signed-off-by: Sukadev Bhattiprolu <sukadev@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/powernv: allocate sparse PE# when using M64 BAR in Single PE mode

When M64 BAR is set to Single PE mode, the PE# assigned to VF could be
sparse.

This patch restructures the code to allocate sparse PE# for VFs when M64
BAR is set to Single PE mode. Also it rename the offset to pe_num_map to
reflect the content is the PE number.

Signed-off-by: Wei Yang <weiyang@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Alexey Kardashevskiy <aik@ozlabs.ru>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/powernv: boundary the total VF BAR size instead of the individual one

Each VF could have 6 BARs at most. When the total BAR size exceeds the
gate, after expanding it will also exhaust the M64 Window.

This patch limits the boundary by checking the total VF BAR size instead of
the individual BAR.

Signed-off-by: Wei Yang <weiyang@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Alexey Kardashevskiy <aik@ozlabs.ru>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/powernv: replace the hard coded boundary with gate

At the moment 64bit-prefetchable window can be maximum 64GB, which is
currently got from device tree. This means that in shared mode the maximum
supported VF BAR size is 64GB/256=256MB. While this size could exhaust the
whole 64bit-prefetchable window. This is a design decision to set a
boundary to 64MB of the VF BAR size. Since VF BAR size with 64MB would
occupy a quarter of the 64bit-prefetchable window, this is affordable.

This patch replaces magic limit of 64MB with "gate", which is 1/4 of the
M64 Segment Size(m64_segsize >> 2) and adds comment to explain the reason
for it.

Signed-off-by: Wei Yang <weiyang@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vent.ibm.com>
Acked-by: Alexey Kardashevskiy <aik@ozlabs.ru>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/powernv: use one M64 BAR in Single PE mode for one VF BAR

In current implementation, when VF BAR is bigger than 64MB, it uses 4 M64
BARs in Single PE mode to cover the number of VFs required to be enabled.
By doing so, several VFs would be in one VF Group and leads to interference
between VFs in the same group.

And in this patch, m64_wins is renamed to m64_map, which means index number
of the M64 BAR used to map the VF BAR. Based on Gavin's comments. Also
makes sure the VF BAR size is bigger than 32MB when M64 BAR is used in
Single PE mode.

This patch changes the design by using one M64 BAR in Single PE mode for
one VF BAR. This gives absolute isolation for VFs.

Signed-off-by: Wei Yang <weiyang@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Alexey Kardashevskiy <aik@ozlabs.ru>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/powernv: simplify the calculation of iov resource alignment

The alignment of IOV BAR on PowerNV platform is the total size of the IOV
BAR. No matter whether the IOV BAR is extended with number of
roundup_pow_of_two(total_vfs) or number of max PE number (256), the total
size could be calculated by (vfs_expanded * VF_BAR_size).

This patch simplifies the pnv_pci_iov_resource_alignment() by removing the
first case.

Signed-off-by: Wei Yang <weiyang@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Alexey Kardashevskiy <aik@ozlabs.ru>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/powernv: don't enable SRIOV when VF BAR has non 64bit-prefetchable BAR

On PHB3, we enable SRIOV devices by mapping IOV BAR with M64 BARs. If a
SRIOV device's IOV BAR is not 64bit-prefetchable, this is not assigned from
64bit prefetchable window, which means M64 BAR can't work on it.

The reason is PCI bridges support only 2 memory windows and the kernel code
programs bridges in the way that one window is 32bit-nonprefetchable and
the other one is 64bit-prefetchable. So if devices' IOV BAR is 64bit and
non-prefetchable, it will be mapped into 32bit space and therefore M64
cannot be used for it.

This patch makes this explicit and truncate IOV resource in this case to
save MMIO space.

Signed-off-by: Wei Yang <weiyang@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Alexey Kardashevskiy <aik@ozlabs.ru>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/powernv: Simplify definitions of EEH debugfs handlers

The EEH debugfs handlers have same prototype. This introduces
a macro to define them, then to simplify the code. No logical
changes.

Signed-off-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/xmon: Add xmon command to dump process/task similar to ps(1)

Add 'P' command with optional task_struct address to dump all/one task's
information: task pointer, kernel stack pointer, PID, PPID, state
(interpreted), CPU where (last) running, and command.

Signed-off-by: Douglas Miller <dougmill@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/xmon: add command to dump OPAL msglog

Add the 'do' command to dump the OPAL msglog in xmon.

Signed-off-by: Andrew Donnellan <andrew.donnellan@au1.ibm.com>
[mpe: Reduce the amount of ifdefery required]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/powernv: new function to access OPAL msglog

Currently, the OPAL msglog/console buffer is exposed as a sysfs file, with
the sysfs read handler responsible for retrieving the log from the OPAL
buffer. We'd like to be able to use it in xmon as well.

Refactor the OPAL msglog code to create a new function, opal_msglog_copy(),
that copies to an arbitrary buffer. Separate the initialisation code into
generic memcons init and sysfs file creation.

Signed-off-by: Andrew Donnellan <andrew.donnellan@au1.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/eeh: fix incorrect function name in comment

The comment block above pcibios_set_pcie_reset_state() incorrectly refers
to pcibios_set_pcie_slot_reset(). Fix the comment accordingly.

Signed-off-by: Andrew Donnellan <andrew.donnellan@au1.ibm.com>
Acked-by: Gavin Shan <gwshan@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/xmon: fix typo in usage message

Signed-off-by: Andrew Donnellan <andrew.donnellan@au1.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>