powerpc/perf/hv-24x7: Minor improvements

There's an H24x7_DATA_BUFFER_SIZE constant, so use it in init_24x7_request.

There's also an HV_PERF_DOMAIN_MAX constant, so use it in
h_24x7_event_init. This makes the comment above the check redundant,
so remove it.

In add_event_to_24x7_request, a statement is terminated with a comma
instead of a semicolon. Fix it.

In hv-24x7.h, improve comments in struct hv_24x7_result.

Signed-off-by: Thiago Jung Bauermann <bauerman@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/perf/hv-24x7: Fix return value of hcalls

The H_GET_24X7_CATALOG_PAGE hcall can return a signed error code, so fix
this in the code.

The H_GET_24X7_DATA hcall can return a signed error code, so fix this in
the code. Also, don't truncate it to 32 bit to use as return value for
make_24x7_request. In case of error h_24x7_event_commit_txn passes that
return value to generic code, so it should be a proper errno. The other
caller of make_24x7_request is single_24x7_request, whose callers don't
actually care which error code is returned so they are not affected by this
change.

Finally, h_24x7_get_value doesn't use the error code from
single_24x7_request, so there's no need to store it.

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

powerpc-perf/hx-24x7: Don't log failed hcall twice

make_24x7_request already calls log_24x7_hcall if it fails, so callers
don't have to do it again.

In fact, since the latter is now only called from the former, there's no
need for a separate log_24x7_hcall anymore so remove it.

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

powerpc/perf/hv-24x7: Properly iterate through results

hv-24x7.h has a comment mentioning that result_buffer->results can't be
indexed as a normal array because it may contain results of variable sizes,
so fix the loop in h_24x7_event_commit_txn to take the variation into
account when iterating through results.

Another problem in that loop is that it sets h24x7hw->events[i] to NULL.
This assumes that only the i'th result maps to the i'th request, but that
is not guaranteed to be true. We need to leave the event in the array so
that we don't dereference a NULL pointer in case more than one result maps
to one request.

We still assume that each result has only one result element, so warn if
that assumption is violated.

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

powerpc/perf/hv-24x7: Fix off-by-one error in request_buffer check

request_buffer can hold 254 requests, so if it already has that number of
entries we can't add a new one.

Also, define constant to show where the number comes from.

Fixes: e3ee15dc5d19 ("powerpc/perf/hv-24x7: Define add_event_to_24x7_request()")
Reviewed-by: Sukadev Bhattiprolu <sukadev@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Thiago Jung Bauermann <bauerman@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/perf/hv-24x7: Fix passing of catalog version number

H_GET_24X7_CATALOG_PAGE needs to be passed the version number obtained from
the first catalog page obtained previously. This is a 64 bit number, but
create_events_from_catalog truncates it to 32-bit.

This worked on POWER8, but POWER9 actually uses the upper bits so the call
fails with H_P3 because the hypervisor doesn't recognize the version.

This patch also adds the hcall return code to the error message, which is
helpful when debugging the problem.

Fixes: 5c5cd7b50259 ("powerpc/perf/hv-24x7: parse catalog and populate sysfs with events")
Reviewed-by: Sukadev Bhattiprolu <sukadev@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Thiago Jung Bauermann <bauerman@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm: Enable ZONE_DEVICE on powerpc

Flip the switch. Running around and screaming "IT'S ALIVE" is optional,
but recommended.

Signed-off-by: Oliver O'Halloran <oohall@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm: Wire up hpte_removebolted for powernv

Adds support for removing bolted (i.e kernel linear mapping) mappings on
powernv. This is needed to support memory hot unplug operations which
are required for the teardown of DAX/PMEM devices.

Reviewed-by: Balbir Singh <bsingharora@gmail.com>
Reviewed-by: Rashmica Gupta <rashmica.g@gmail.com>
Signed-off-by: Anton Blanchard <anton@samba.org>
Signed-off-by: Oliver O'Halloran <oohall@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm: Add devmap support for ppc64

Add support for the devmap bit on PTEs and PMDs for PPC64 Book3S.  This
is used to differentiate device backed memory from transparent huge
pages since they are handled in more or less the same manner by the core
mm code.

Cc: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Oliver O'Halloran <oohall@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/vmemmap: Add altmap support

Adds support to powerpc for the altmap feature of ZONE_DEVICE memory. An
altmap is a driver provided region that is used to provide the backing
storage for the struct pages of ZONE_DEVICE memory. In situations where
large amount of ZONE_DEVICE memory is being added to the system the
altmap reduces pressure on main system memory by allowing the mm/
metadata to be stored on the device itself rather in main memory.

Reviewed-by: Balbir Singh <bsingharora@gmail.com>
Signed-off-by: Oliver O'Halloran <oohall@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/vmemmap: Reshuffle vmemmap_free()

Removes an indentation level and shuffles some code around to make the
following patch cleaner. No functional changes.

Reviewed-by: Balbir Singh <bsingharora@gmail.com>
Signed-off-by: Oliver O'Halloran <oohall@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

mm, x86: Add ARCH_HAS_ZONE_DEVICE to Kconfig

Currently ZONE_DEVICE depends on X86_64 and this will get unwieldly as
new architectures (and platforms) get ZONE_DEVICE support. Move to an
arch selected Kconfig option to save us the trouble.

Cc: linux-mm@kvack.org
Acked-by: Ingo Molnar <mingo@kernel.org>
Acked-by: Balbir Singh <bsingharora@gmail.com>
Signed-off-by: Oliver O'Halloran <oohall@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/hugetlbfs: Export HPAGE_SHIFT

Export it so it can be referenced inside a module.

Signed-off-by: Oliver O'Halloran <oohall@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

MAINTAINERS: cxl: update maintainership

As Ian's stepping down from his maintainer role now that he's leaving IBM,
Frederic has asked me to add myself to the cxl maintainer list. Updating
accordingly.

Cc: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Ian Munsie <imunsie@au1.ibm.com>
Signed-off-by: Andrew Donnellan <andrew.donnellan@au1.ibm.com>
Acked-by: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Ian Munsie <imunsie@au1.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

MAINTAINERS: Remove myself as cxl maintainer

I am no longer employed by IBM and will no longer have access to cxl
hardware, so remove myself as a cxl maintainer.

If anyone needs to contact me in the future, please use my personal
email address darkstarsword@gmail.com

Signed-off-by: Ian Munsie <imunsie@au1.ibm.com>
Cc: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Andrew Donnellan <andrew.donnellan@au1.ibm.com>
Cc: linuxppc-dev@lists.ozlabs.org
Acked-by: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: use spin loop primitives in some functions

Use the different spin loop primitives in some simple powerpc
spin loops, including those which will spin as a common case.

This will help to test the spin loop primitives before more
conversions are done.

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
[mpe: Add some includes of <linux/processor.h>]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64: implement spin loop primitives

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

spin loop primitives for busy waiting

Current busy-wait loops are implemented by repeatedly calling cpu_relax()
to give an arch option for a low-latency option to improve power and/or
SMT resource contention.

This poses some difficulties for powerpc, which has SMT priority setting
instructions (priorities determine how ifetch cycles are apportioned).
powerpc's cpu_relax() is implemented by setting a low priority then
setting normal priority. This has several problems:

 - Changing thread priority can have some execution cost and potential
   impact to other threads in the core. It's inefficient to execute them
   every time around a busy-wait loop.

 - Depending on implementation details, a `low ; medium` sequence may
   not have much if any affect. Some software with similar pattern
   actually inserts a lot of nops between, in order to cause a few fetch
   cycles with the low priority.

 - The busy-wait loop runs with regular priority. This might only be a few
   fetch cycles, but if there are several threads running such loops, they
   could cause a noticable impact on a non-idle thread.

Implement spin_begin, spin_end primitives that can be used around busy
wait loops, which default to no-ops. And spin_cpu_relax which defaults to
cpu_relax.

This will allow architectures to hook the entry and exit of busy-wait
loops, and will allow powerpc to set low SMT priority at entry, and
normal priority at exit.

Suggested-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/powernv/idle: Clear r12 on wakeup from stop lite

pnv_wakeup_noloss() expects r12 to contain SRR1 value to determine if the wakeup
reason is an HMI in CHECK_HMI_INTERRUPT.

When we wakeup with ESL=0, SRR1 will not contain the wakeup reason, so there is
no point setting r12 to SRR1.

However, we don't set r12 at all so r12 contains garbage (likely a kernel
pointer), and is still used to check HMI assuming that it contained SRR1. This
causes the OPAL msglog to be filled with the following print:

  HMI: Received HMI interrupt: HMER = 0x0040000000000000

This patch clears r12 after waking up from stop with ESL=EC=0, so that we don't
accidentally enter the HMI handler in pnv_wakeup_noloss() if the value of
r12[42:45] corresponds to HMI as wakeup reason.

Prior to commit 9d29250136f6 ("powerpc/64s/idle: Avoid SRR usage in idle
sleep/wake paths") this bug existed, in that we would incorrectly look at SRR1
to check for a HMI when SRR1 didn't contain a wakeup reason. However the SRR1
value would just happen to never have bits 42:45 set.

Fixes: 9d29250136f6 ("powerpc/64s/idle: Avoid SRR usage in idle sleep/wake paths")
Signed-off-by: Akshay Adiga <akshay.adiga@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
[mpe: Change log and comment massaging]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm: Add comments on vmemmap physical mapping

Adds some explaination on how the vmemmap based struct page layout's
physical mapping is allocated and tracked through linked list. It
also keeps note of a possible race condition.

Signed-off-by: Anshuman Khandual <khandual@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm: Add comments to the vmemmap layout

Add some explaination to the layout of vmemmap virtual address
space and how physical page mapping is only used for valid PFNs
present at any point on the system.

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

powerpc/smp: Convert NR_CPUS to nr_cpu_ids

nr_cpu_ids can be limited by nr_cpus boot parameter, whereas NR_CPUS is a
compile time constant, which shouldn't be compared against during cpu kick.

Signed-off-by: Santosh Sivaraj <santosh@fossix.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/smp: Do not BUG_ON if invalid CPU during kick

During secondary start, we do not need to BUG_ON if an invalid CPU number
is passed. We already print an error if secondary cannot be started, so
just return an error instead.

Signed-off-by: Santosh Sivaraj <santosh@fossix.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/44x: Add generic compatible string for I2C EEPROM

The at24 driver allows to register I2C EEPROM chips using different vendor
and devices, but the I2C subsystem does not take the vendor into account
when matching using the I2C table since it only has device entries.

But when matching using an OF table, both the vendor and device has to be
taken into account so the driver defines only a set of compatible strings
using the "atmel" vendor as a generic fallback for compatible I2C devices.

So add this generic fallback to the device node compatible string to make
the device to match the driver using the OF device ID table.

Signed-off-by: Javier Martinez Canillas <javier@dowhile0.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/83xx: Add generic compatible string for I2C EEPROM

The at24 driver allows to register I2C EEPROM chips using different vendor
and devices, but the I2C subsystem does not take the vendor into account
when matching using the I2C table since it only has device entries.

But when matching using an OF table, both the vendor and device has to be
taken into account so the driver defines only a set of compatible strings
using the "atmel" vendor as a generic fallback for compatible I2C devices.

So add this generic fallback to the device node compatible string to make
the device to match the driver using the OF device ID table.

Signed-off-by: Javier Martinez Canillas <javier@dowhile0.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/512x: Add generic compatible string for I2C EEPROM

The at24 driver allows to register I2C EEPROM chips using different vendor
and devices, but the I2C subsystem does not take the vendor into account
when matching using the I2C table since it only has device entries.

But when matching using an OF table, both the vendor and device has to be
taken into account so the driver defines only a set of compatible strings
using the "atmel" vendor as a generic fallback for compatible I2C devices.

So add this generic fallback to the device node compatible string to make
the device to match the driver using the OF device ID table.

Signed-off-by: Javier Martinez Canillas <javier@dowhile0.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/fsl: Add generic compatible string for I2C EEPROM

The at24 driver allows to register I2C EEPROM chips using different vendor
and devices, but the I2C subsystem does not take the vendor into account
when matching using the I2C table since it only has device entries.

But when matching using an OF table, both the vendor and device has to be
taken into account so the driver defines only a set of compatible strings
using the "atmel" vendor as a generic fallback for compatible I2C devices.

So add this generic fallback to the device node compatible string to make
the device to match the driver using the OF device ID table.

Signed-off-by: Javier Martinez Canillas <javier@dowhile0.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/5200: Add generic compatible string for I2C EEPROM

The at24 driver allows to register I2C EEPROM chips using different vendor
and devices, but the I2C subsystem does not take the vendor into account
when matching using the I2C table since it only has device entries.

But when matching using an OF table, both the vendor and device has to be
taken into account so the driver defines only a set of compatible strings
using the "atmel" vendor as a generic fallback for compatible I2C devices.

So add this generic fallback to the device node compatible string to make
the device to match the driver using the OF device ID table.

Signed-off-by: Javier Martinez Canillas <javier@dowhile0.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

cpuidle: powerpc: no memory barrier after break from idle

A memory barrier is not required after the task wakes up,
only if we clear the polling flag before waking. The case
where we have work to do is the important one, so optimise
for it.

Reviewed-by: Vaidyanathan Srinivasan <svaidy@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

cpuidle: powerpc: read mostly for common globals

Ensure these don't get put into bouncing cachelines.

Reviewed-by: Vaidyanathan Srinivasan <svaidy@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Gautham R. Shenoy <ego@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

cpuidle: powerpc: cpuidle set polling before enabling irqs

local_irq_enable can cause interrupts to be taken which could
take significant amount of processing time. The idle process
should set its polling flag before this, so another process that
wakes it during this time will not have to send an IPI.

Expand the TIF_POLLING_NRFLAG coverage to as large as possible.

Reviewed-by: Gautham R. Shenoy <ego@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/fadump: add reschedule point while releasing memory

Around 95% of memory is reserved by fadump/capture kernel. All this
memory is freed, one page at a time, on writing '1' to the node
/sys/kernel/fadump_release_mem. On systems with large memory, this
can take a long time to complete, leading to soft lockup warning
messages. To avoid this, add reschedule points at regular intervals.

Also, while memblock_reserve() implicitly takes care of holes in the
given memory range while reserving memory, those holes need to be
taken care of while releasing memory as memory is freed one page at
a time. Add support to skip holes while releasing memory.

Suggested-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Signed-off-by: Hari Bathini <hbathini@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/fadump: provide a helpful error message

fadump fails to register when there are holes in boot memory area.
Provide a helpful error message to the user in such case.

Signed-off-by: Hari Bathini <hbathini@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/fadump: avoid holes in boot memory area when fadump is registered

To register fadump, boot memory area - the size of low memory chunk that
is required for a kernel to boot successfully when booted with restricted
memory, is assumed to have no holes. But this memory area is currently
not protected from hot-remove operations. So, fadump could fail to
re-register after a memory hot-remove operation, if memory is removed
from boot memory area. To avoid this, ensure that memory from boot
memory area is not hot-removed when fadump is registered.

Signed-off-by: Hari Bathini <hbathini@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Mahesh J Salgaonkar <mahesh@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/fadump: avoid duplicates in crash memory ranges

fadump sets up crash memory ranges to be used for creating PT_LOAD
program headers in elfcore header. Memory chunk RMA_START through
boot memory area size is added as the first memory range because
firmware, at the time of crash, moves this memory chunk to different
location specified during fadump registration making it necessary to
create a separate program header for it with the correct offset.
This memory chunk is skipped while setting up the remaining memory
ranges. But currently, there is possibility that some of this memory
may have duplicate entries like when it is hot-removed and added
again. Ensure that no two memory ranges represent the same memory.

When 5 lmbs are hot-removed and then hot-plugged before registering
fadump, here is how the program headers in /proc/vmcore exported by
fadump look like

without this change:

  Program Headers:
    Type           Offset             VirtAddr           PhysAddr
                   FileSiz            MemSiz              Flags  Align
    NOTE           0x0000000000010000 0x0000000000000000 0x0000000000000000
                   0x0000000000001894 0x0000000000001894         0
    LOAD           0x0000000000021020 0xc000000000000000 0x0000000000000000
                   0x0000000040000000 0x0000000040000000  RWE    0
    LOAD           0x0000000040031020 0xc000000000000000 0x0000000000000000
                   0x0000000010000000 0x0000000010000000  RWE    0
    LOAD           0x0000000050040000 0xc000000010000000 0x0000000010000000
                   0x0000000050000000 0x0000000050000000  RWE    0
    LOAD           0x00000000a0040000 0xc000000060000000 0x0000000060000000
                   0x000000019ffe0000 0x000000019ffe0000  RWE    0

and with this change:

  Program Headers:
    Type           Offset             VirtAddr           PhysAddr
                   FileSiz            MemSiz              Flags  Align
    NOTE           0x0000000000010000 0x0000000000000000 0x0000000000000000
                   0x0000000000001894 0x0000000000001894         0
    LOAD           0x0000000000021020 0xc000000000000000 0x0000000000000000
                   0x0000000040000000 0x0000000040000000  RWE    0
    LOAD           0x0000000040030000 0xc000000040000000 0x0000000040000000
                   0x0000000020000000 0x0000000020000000  RWE    0
    LOAD           0x0000000060030000 0xc000000060000000 0x0000000060000000
                   0x000000019ffe0000 0x000000019ffe0000  RWE    0

Signed-off-by: Hari Bathini <hbathini@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Mahesh J Salgaonkar <mahesh@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/perf: Fix branch event code for power9

Correct "branch" event code of Power9 is "r4d05e". Replace the current
"branch" event code with "r4d05e" and add a hack to use "r10012" as
event code for Power9 DD1.

Fixes: d89f473ff6f8 ("powerpc/perf: Fix PM_BRU_CMPL event code for power9")
Reported-by: Anton Blanchard <anton@samba.org>
Signed-off-by: Madhavan Srinivasan <maddy@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/xive: Silence message about VP block allocation

There is no reason for that message to be pr_info(), it will be printed
every time we start a KVM guest.

Signed-off-by: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s: Invalidate ERAT on powersave wakeup for POWER9

On POWER9 the ERAT may be incorrect on wakeup from some stop states
that lose state. This causes random segvs and illegal instructions
when these stop states are enabled.

This patch invalidates the ERAT on wakeup on POWER9 to prevent this
from causing a problem.

Signed-off-by: Michael Neuling <mikey@neuling.org>
Signed-off-by: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
[mpe: Merge comment change with upstream changes]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Only do ERAT invalidate on radix context switch on P9 DD1

From: Michael Neuling <mikey@neuling.org>

On P9 (Nimbus) DD2 and later, in radix mode, the move to the PID
register will implicitly invalidate the user space ERAT entries
and leave the kernel ones alone. Thus the only thing needed is
an isync() to synchronize this with subsequent uaccess's

Signed-off-by: Michael Neuling <mikey@neuling.org>
Signed-off-by: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/powernv/pci: Enable 64-bit devices to access >4GB DMA space

On PHB3/POWER8 systems, devices can select between two different sections
of address space, TVE#0 and TVE#1.  TVE#0 is intended for 32bit devices
that aren't capable of addressing more than 4GB.  Selecting TVE#1 instead,
with the capability of addressing over 4GB, is performed by setting bit 59
of a PCI address.

However, some devices aren't capable of addressing at least 59 bits, but
still want more than 4GB of DMA space.  In order to enable this, reconfigure
TVE#0 to be suitable for 64-bit devices by allocating memory past the
initial 4GB that is inaccessible by 64-bit DMAs.

This bypass mode is only enabled if a device requests 4GB or more of DMA
address space, if the system has PHB3 (POWER8 systems), and if the device
does not share a PE with any devices from different vendors.

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

powerpc/powernv/pci: Add helper to check if a PE has a single vendor

Add a helper that determines if all the devices contained in a given PE
are all from the same vendor or not.  This can be useful in determining
if it's okay to make PE-wide changes that may be suitable for some
devices but not for others.

This is used later in the series.

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

powerpc/powernv/pci: Add support for PHB4 diagnostics

As with P7IOC and PHB3, add kernel-side support for decoding and printing
diagnostic data for PHB4.

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

powerpc/powernv/pci: Dynamically allocate PHB diag data

Diagnostic data for PHBs currently works by allocated a fixed-sized buffer.
This is simple, but either wastes memory (though only a few kilobytes) or
in the case of PHB4 isn't enough to fit the whole data blob.

For machines that don't describe the diagnostic data size in the device
tree, use the hardcoded buffer size as before.  For those that do, only
allocate exactly what's needed.

In the special case of P7IOC (which has two types of diag data), the larger
should be specified in the device tree.

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

powerpc/powernv/pci: Reduce spam when dumping PEST

Dumping the PE State Tables (PEST) can be highly verbose if a number of PEs
are affected, especially in the case where the whole PHB is frozen and 512
lines get printed.  Check for duplicates when dumping the PEST to reduce
useless output.

For example:

    PE[0f8] A/B: 9700002600000000 80000080d00000f8
    PE[0f9] A/B: 8000000000000000 0000000000000000
    PE[..0fe] A/B: as above
    PE[0ff] A/B: 8440002b00000000 0000000000000000

instead of:

    PE[0f8] A/B: 9700002600000000 80000080d00000f8
    PE[0f9] A/B: 8000000000000000 0000000000000000
    PE[0fa] A/B: 8000000000000000 0000000000000000
    PE[0fb] A/B: 8000000000000000 0000000000000000
    PE[0fc] A/B: 8000000000000000 0000000000000000
    PE[0fd] A/B: 8000000000000000 0000000000000000
    PE[0fe] A/B: 8000000000000000 0000000000000000
    PE[0ff] A/B: 8440002b00000000 0000000000000000

and you can imagine how much worse it can get for 512 PEs.

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

powerpc/tm: Fix comment

Update to real function name.

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

powerpc: Fix asm offsets to point to actual FP and VMX regs

The asm code assumes the FP regs are at the start of fp_state. While
this is true now, it may not always be the case and there is nothing
enforcing it.

This fixes the asm-offsets to point to the actual FP registers inside
the fp_state.  Similarly for VMX.

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

powerpc: Fix /proc/cpuinfo revision for POWER9 DD2

The P9 PVR bits 12-15 don't indicate a revision but instead different
chip configurations.  From BookIV we have:
   Bits      Configuration
    0 :    Scale out 12 cores
    1 :    Scale out 24 cores
    2 :    Scale up  12 cores
    3 :    Scale up  24 cores

DD1 doesn't use this but DD2 does. Linux will mostly use the "Scale
out 24 core" configuration (ie. SMT4 not SMT8) which results in a PVR
of 0x004e1200. The reported revision in /proc/cpuinfo is hence
reported incorrectly as "18.0".

This patch fixes this to mask off only the relevant bits for the major
revision (ie. bits 8-11) for POWER9.

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

powerpc/mm: Trace tlbie(l) instructions

Add a trace point for tlbie(l) (Translation Lookaside Buffer Invalidate
Entry (Local)) instructions.

The tlbie instruction has changed over the years, so not all versions
accept the same operands. Use the ISA v3 field operands because they are
the most verbose, we may change them in future.

Example output:

  qemu-system-ppc-5371  [016]  1412.369519: tlbie:
   tlbie with lpid 0, local 1, rb=67bd8900174c11c1, rs=0, ric=0 prs=0 r=0

Signed-off-by: Balbir Singh <bsingharora@gmail.com>
[mpe: Add some missing trace_tlbie()s, reword change log]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Convert VDSO update function to use new update_vsyscall interface

This converts the powerpc VDSO time update function to use the new
interface introduced in commit 576094b7f0aa ("time: Introduce new
GENERIC_TIME_VSYSCALL", 2012-09-11).  Where the old interface gave
us the time as of the last update in seconds and whole nanoseconds,
with the new interface we get the nanoseconds part effectively in
a binary fixed-point format with tk->tkr_mono.shift bits to the
right of the binary point.

With the old interface, the fractional nanoseconds got truncated,
meaning that the value returned by the VDSO clock_gettime function
would have about 1ns of jitter in it compared to the value computed
by the generic timekeeping code in the kernel.

The powerpc VDSO time functions (clock_gettime and gettimeofday)
already work in units of 2^-32 seconds, or 0.23283 ns, because that
makes it simple to split the result into seconds and fractional
seconds, and represent the fractional seconds in either microseconds
or nanoseconds.  This is good enough accuracy for now, so this patch
avoids changing how the VDSO works or the interface in the VDSO data
page.

This patch converts the powerpc update_vsyscall_old to be called
update_vsyscall and use the new interface.  We convert the fractional
second to units of 2^-32 seconds without truncating to whole nanoseconds.
(There is still a conversion to whole nanoseconds for any legacy users
of the vdso_data/systemcfg stamp_xtime field.)

In addition, this improves the accuracy of the computation of tb_to_xs
for those systems with high-frequency timebase clocks (>= 268.5 MHz)
by doing the right shift in two parts, one before the multiplication and
one after, rather than doing the right shift before the multiplication.
(We can't do all of the right shift after the multiplication unless we
use 128-bit arithmetic.)

Signed-off-by: Paul Mackerras <paulus@ozlabs.org>
Acked-by: John Stultz <john.stultz@linaro.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/time: Fix tracing in time.c

Since trace_clock is in a different file and already marked with notrace,
enable tracing in time.c by removing it from the disabled list in Makefile.
Also annotate clocksource read functions and sched_clock with notrace.

Testing: Timer and ftrace selftests run with different trace clocks.

Acked-by: Naveen N. Rao <naveen.n.rao@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Santosh Sivaraj <santosh@fossix.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s: Rename slb_allocate_realmode() to slb_allocate()

As for slb_miss_realmode(), rename slb_allocate_realmode() to avoid
confusion over whether it runs in real or virtual mode - it runs in
both.

Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>

powerpc/64s: Rename slb_miss_realmode() to slb_miss_common()

slb_miss_realmode() doesn't always runs in real mode, which is what the
name implies. So rename it to avoid confusing people.

Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>

powerpc/64s: Use BRANCH_TO_COMMON() for slb_miss_realmode

All the callers of slb_miss_realmode currently open code the #ifndef
CONFIG_RELOCATABLE check and the branch via CTR in the RELOCATABLE case.
We have a macro to do this, BRANCH_TO_COMMON(), so use it.

Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Reviewed-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>

powerpc/64s/paca: EX_CTR is not used with RELOCATABLE=n, remove it

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s/paca: EX_R3 can be merged with EX_DAR

EX_R3 is used only for a small section of the bad stack handler.
Merge it with EX_DAR.

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s/paca: EX_LR can be merged with EX_DAR

EX_LR is used only for a small section of the SLB miss handler.
Merge it with EX_DAR.

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s/paca: EX_SRR0 is unused, remove it

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s: Add EX_SIZE definition for paca exception save areas

Rather than open-coding it 4 times.

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
[mpe: Move __ASSEMBLY__ guards into head-64.h where they're really needed]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s: Avoid r3 save/restore in SLB miss handler

The SLB miss handler uses r3 for the faulting address but r12 is
mostly able to be freed up to save r3 in. It just requires SRR1
be reloaded again on error.

It would be more conventional to use r12 for SRR1 (and use r11 to
save r3), but slb_allocate_realmode clobbers r11 and not r12.

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s: SLB miss already has CTR saved for relocatable kernel

The EXCEPTION_PROLOG_1 used by SLB miss already saves CTR when the
kernel is built with CONFIG_RELOCATABLE. So it does not have to be
saved and reloaded when branching to slb_miss_realmode. It can be
restored from the PACA as usual.

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s: Avoid saving faulting address into EX_DAR in SLB miss

The EX_DAR save area is only used in exceptional cases. With r3 no
longer clobbered by slb_allocate_realmode, saving faulting address to
EX_DAR can be deferred to those cases.

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s: Preserve r3 in slb_allocate_realmode()

One fewer registers clobbered by this function means the SLB miss
handler can save one fewer.

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s/idle: Run latch switch is done with MSR[EE]=0

In the idle sleep/wake code we know that MSR[EE] is clear, so we can
avoid 2 x mfmsr and 2 x mtmsr by calling the double-underscore
versions of the run latch routines which assume interrupts are already
disabled.

Acked-by: Vaidyanathan Srinivasan <svaidy@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s/idle: Predict HMI wakeup as unlikely

In a busy system, idle wakeups can be expected from IPIs and device
interrupts.

Reviewed-by: Gautham R. Shenoy <ego@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s/idle: Avoid SRR usage in idle sleep/wake paths

Idle code now always runs at the 0xc... effective address whether
in real or virtual mode. This means rfid can be ditched, along
with a lot of SRR manipulations.

In the wakeup path, carry SRR1 around in r12. Use mtmsrd to change
MSR states as required.

This also balances the return prediction for the idle call, by
doing blr rather than rfid to return to the idle caller.

On POWER9, 2-process context switch on different cores, with snooze
disabled, increases performance by 2%.

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
[mpe: Incorporate v2 fixes from Nick]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s/idle: Branch to handler with virtual mode offset

Have the system reset idle wakeup handlers branched to in real mode
with the 0xc... kernel address applied. This allows simplifications of
avoiding rfid when switching to virtual mode in the wakeup handler.

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s: Don't unbalance the return branch predictor in __replay_interrupt()

The __replay_interrupt() code is branched to with bl, but the caller is
returned to directly with rfid from the interrupt.

Instead, rfid to a stub that returns to the caller with blr, which
should keep the return branch predictor balanced.

Reviewed-by: Gautham R. Shenoy <ego@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s: msgclr when handling doorbell exceptions from system reset

msgsnd doorbell exceptions are cleared when the doorbell interrupt is
taken. However if a doorbell exception causes a system reset interrupt
wake from power saving state, the message is not cleared. Processing
the doorbell from the system reset interrupt requires msgclr to avoid
taking the exception again.

Testing this plus the previous wakup direct patch gives:

                                original         wakeup direct     msgclr
Different threads, same core:   315k/s           264k/s            345k/s
Different cores:                235k/s           242k/s            242k/s

Net speedup is +10% for same core, and +3% for different core.

Reviewed-by: Gautham R. Shenoy <ego@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s/idle: Process interrupts from system reset wakeup

When the CPU wakes from low power state, it begins at the system reset
interrupt with the exception that caused the wakeup encoded in SRR1.

Today, powernv idle wakeup ignores the wakeup reason (except a special
case for HMI), and the regular interrupt corresponding to the
exception will fire after the idle wakeup exits.

Change this to replay the interrupt from the idle wakeup before
interrupts are hard-enabled.

Test on POWER8 of context_switch selftests benchmark with polling idle
disabled (e.g., always nap, giving cross-CPU IPIs) gives the following
results:

                                original         wakeup direct
Different threads, same core:   315k/s           264k/s
Different cores:                235k/s           242k/s

There is a slowdown for doorbell IPI (same core) case because system
reset wakeup does not clear the message and the doorbell interrupt
fires again needlessly.

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/powernv: Simplify lazy IRQ handling in CPU offline

Rather than concern ourselves with any soft-mask logic in the CPU
hotplug handler, just hard disable interrupts. This ensures there
are no lazy-irqs pending, which means we can call directly to idle
instruction in order to sleep.

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s/idle: Move soft interrupt mask logic into C code

This simplifies the asm and fixes irq-off tracing over sleep
instructions.

Also move powersave_nap check for POWER8 into C code, and move
PSSCR register value calculation for POWER9 into C.

Reviewed-by: Gautham R. Shenoy <ego@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

drivers/watchdog/Kconfig: Update CONFIG_WATCHDOG_RTAS dependencies

drivers/watchdog/wdrtas.c uses symbols defined in arch/powerpc/kernel/rtas.c,
which are exported iff CONFIG_PPC_RTAS is selected. Building wdrtas.c without
setting CONFIG_PPC_RTAS throws the following errors:

    ERROR: ".rtas_token" [drivers/watchdog/wdrtas.ko] undefined!
    ERROR: "rtas_data_buf" [drivers/watchdog/wdrtas.ko] undefined!
    ERROR: "rtas_data_buf_lock" [drivers/watchdog/wdrtas.ko] undefined!
    ERROR: ".rtas_get_sensor" [drivers/watchdog/wdrtas.ko] undefined!
    ERROR: ".rtas_call" [drivers/watchdog/wdrtas.ko] undefined!

This was identified during a randconfig build where CONFIG_WATCHDOG_RTAS=m and
CONFIG_PPC_RTAS was not set. Logs are here:

    http://kisskb.ellerman.id.au/kisskb/buildresult/12982152/

This patch fixes the issue by updating CONFIG_WATCHDOG_RTAS to depend on just
CONFIG_PPC_RTAS, removing COMPILE_TEST entirely.

Signed-off-by: Murilo Opsfelder Araujo <mopsfelder@gmail.com>
Reviewed-by: Guenter Roeck <linux@roeck-us.net>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s: Avoid cpabort in context switch when possible

The ISA v3.0B copy-paste facility only requires cpabort when switching
to a process that has foreign real addresses mapped (direct access to
accelerators), to clear a potential copy buffer filled by a previous
thread. There is no accelerator driver implemented yet, so cpabort can
be removed. It can be be re-added when a driver is implemented.

POWER9 DD1 requires the copy buffer to always be cleared on context
switch, but if accelerators are not in use, then an unpaired copy from
a dummy region is sufficient to clear data out of the copy buffer.

This increases context switch performance by about 5% on POWER9.

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64: Drop explicit hwsync in context switch

The sync (aka. hwsync, aka. heavyweight sync) in the context switch
code to prevent MMIO access being reordered from the point of view of
a single process if it gets migrated to a different CPU is not
required because there is an hwsync performed earlier in the context
switch path.

Comment this so it's clear enough if anything changes on the scheduler
or the powerpc sides. Remove the hwsync from _switch.

This improves context switch performance by 2-3% on POWER8.

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Acked-by: Peter Zijlstra (Intel) <peterz@infradead.org>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64: Drop reservation-clearing ldarx in context switch

There is no need to explicitly break the reservation in _switch,
because we are guaranteed that the context switch path will include a
larx/stcx.

Comment the guarantee and remove the reservation clear from _switch.

This is worth 1-2% in context switch performance.

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s: Leave interrupts hard enabled in context switch for radix

Commit 4387e9ff25 ("[POWERPC] Fix PMU + soft interrupt disable bug")
hard disabled interrupts over the low level context switch, because
the SLB management can't cope with a PMU interrupt accesing the stack
in that window.

Radix based kernel mapping does not use the SLB so it does not require
interrupts hard disabled here.

This is worth 1-2% in context switch performance on POWER9.

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64: Avoid restore_math call if possible in syscall exit

The syscall exit code that branches to restore_math is quite heavy on
Book3S, consisting of 2 mtmsr instructions. Threads that don't use both
FP and vector can get caught here if the kernel ever uses FP or vector.
Lazy-FP/vec context switching also trips this case.

So check for lazy FP and vector before switching RI for restore_math.
Move most of this case out of line.

For threads that do want to restore math registers, the MSR switches are
still suboptimal. Future direction may be to use a soft-RI bit to avoid
MSR switches in kernel (similar to soft-EE), but for now at least the
no-restore

POWER9 context switch rate increases by about 5% due to sched_yield(2)
return performance. I haven't constructed a test to measure the syscall
cost.

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/64s: Optimize hypercall/syscall entry

After bc3551257a ("powerpc/64: Allow for relocation-on interrupts from
guest to host"), a getppid() system call goes from 307 cycles to 358
cycles (+17%) on POWER8. This is due significantly to the scratch SPR
used by the hypercall check.

It turns out there are a some volatile registers common to both system
call and hypercall (in particular, r12, cr0, ctr), which can be used to
avoid the SPR and some other overheads. This brings getppid to 320 cycles
(+4%).

Testing hcall entry performance by running "sc 1" in guest userspace
before this patch is 854 cycles, afterwards is 826. Also a small win
there.

POWER9 syscall is improved by about the same amount, hcall not tested.

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm/radix: Only add X for pages overlapping kernel text

Currently we map the whole linear mapping with PAGE_KERNEL_X. Instead we
should check if the page overlaps the kernel text and only then add
PAGE_KERNEL_X.

Note that we still use 1G pages if they're available, so this will
typically still result in a 1G executable page at KERNELBASE. So this fix is
primarily useful for catching stray branches to high linear mapping addresses.

Without this patch, we can execute at 1G in xmon using:

  0:mon> m c000000040000000
  c000000040000000  00 l
  c000000040000000  00000000 01006038
  c000000040000004  00000000 2000804e
  c000000040000008  00000000 x
  0:mon> di c000000040000000
  c000000040000000  38600001      li      r3,1
  c000000040000004  4e800020      blr
  0:mon> p c000000040000000
  return value is 0x1

After we get a 400 as expected:

  0:mon> p c000000040000000
  *** 400 exception occurred

Fixes: 2bfd65e45e87 ("powerpc/mm/radix: Add radix callbacks for early init routines")
Cc: stable@vger.kernel.org # v4.7+
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Reviewed-by: Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Balbir Singh <bsingharora@gmail.com>

Revert "powerpc: Handle simultaneous interrupts at once"

This reverts commit 45cb08f4791ce6a15c54598b4cb73db4b4b8294f.

For some reason this is causing IRQ problems on Freescale Book3E
machines, eg on my p5020ds:

  irq 25: nobody cared (try booting with the "irqpoll" option)
  CPU: 0 PID: 1 Comm: swapper/0 Not tainted 4.12.0-rc3-gcc-6.3.1-00037-g45cb08f4791c #624
  Call Trace:
  [c0000000fffdbb10] [c00000000049962c] .dump_stack+0xa8/0xe8 (unreliable)
  [c0000000fffdbba0] [c0000000000babf4] .__report_bad_irq+0x54/0x140
  [c0000000fffdbc40] [c0000000000bb11c] .note_interrupt+0x324/0x380
  [c0000000fffdbd00] [c0000000000b7110] .handle_irq_event_percpu+0x68/0x88
  [c0000000fffdbd90] [c0000000000b718c] .handle_irq_event+0x5c/0xa8
  [c0000000fffdbe10] [c0000000000bc01c] .handle_fasteoi_irq+0xe4/0x298
  [c0000000fffdbe90] [c0000000000b59c4] .generic_handle_irq+0x50/0x74
  [c0000000fffdbf10] [c0000000000075d8] .__do_irq+0x74/0x1f0
  [c0000000fffdbf90] [c0000000000189f8] .call_do_irq+0x14/0x24
  [c0000000f7173060] [c0000000000077e4] .do_IRQ+0x90/0x120
  [c0000000f7173100] [c00000000001d93c] exc_0x500_common+0xfc/0x100
  --- interrupt: 501 at .prepare_to_wait_event+0xc/0x14c
      LR = .fsl_elbc_run_command+0xc8/0x23c
  [c0000000f71734d0] [c00000000065f418] .nand_reset+0xb8/0x168
  [c0000000f7173560] [c00000000065fec4] .nand_scan_ident+0x2b0/0x1638
  [c0000000f7173650] [c000000000666cd8] .fsl_elbc_nand_probe+0x34c/0x5f0
  ata2: SATA link up 1.5 Gbps (SStatus 113 SControl 300)
  [c0000000f7173750] [c0000000005a3c60] .platform_drv_probe+0x64/0xb0
  [c0000000f71737d0] [c0000000005a12e0] .really_probe+0x290/0x334
  [c0000000f7173870] [c0000000005a14a0] .__driver_attach+0x11c/0x120
  [c0000000f7173900] [c00000000059e6a0] .bus_for_each_dev+0x98/0xfc
  [c0000000f71739a0] [c0000000005a0b3c] .driver_attach+0x34/0x4c
  [c0000000f7173a20] [c0000000005a04b0] .bus_add_driver+0x1ac/0x2e0
  [c0000000f7173ac0] [c0000000005a2170] .driver_register+0x94/0x160
  [c0000000f7173b40] [c0000000005a3be0] .__platform_driver_register+0x60/0x7c
  [c0000000f7173bc0] [c000000000d6aab4] .fsl_elbc_nand_driver_init+0x24/0x38
  [c0000000f7173c30] [c000000000001934] .do_one_initcall+0x68/0x1b8
  [c0000000f7173d00] [c000000000d210f8] .kernel_init_freeable+0x260/0x338
  [c0000000f7173db0] [c0000000000021b0] .kernel_init+0x20/0xe70
  [c0000000f7173e30] [c0000000000009bc] .ret_from_kernel_thread+0x58/0x9c
  handlers:
  [<c000000000ed85c8>] .fsl_lbc_ctrl_irq
  Disabling IRQ #25

Ben also had concerns with the implementation being potentially slow on
some PICs, so revert it for now.

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

powerpc/64s: Machine check handle ifetch from foreign real address for POWER9

The i-side 0111b machine check, which is "Instruction Fetch to foreign
address space", was missed by 7b9f71f974 ("powerpc/64s: POWER9 machine
check handler").

    The POWER9 processor core considers host real addresses with a
    nonzero value in RA(8:12) as foreign address space, accessible only
    by the copy and paste instructions. The copy and paste instruction
    pair can be used to invoke the Nest accelerators via the Virtual
    Accelerator Switchboard (VAS).

It is an error for any regular load/store or ifetch to go to a foreign
addresses. When relocation is on, this causes an MMU exception. When
relocation is off, a machine check exception. It is possible to trigger
this machine check by branching to a foreign address with MSR[IR]=0.

Fixes: 7b9f71f974a1 ("powerpc/64s: POWER9 machine check handler")
Reported-by: Mahesh Salgaonkar <mahesh@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

cxl: Unlock on error in probe

We should unlock if get_cxl_adapter() fails.

Fixes: 594ff7d067ca ("cxl: Support to flash a new image on the adapter from a guest")
Signed-off-by: Dan Carpenter <dan.carpenter@oracle.com>
Acked-by: Frederic Barrat <fbarrat@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm: Rename map_page() to map_kernel_page() on 32-bit

These two functions implement the same semantics, so unify their naming so we
can share code that calls them. The longer name is more descriptive so use it.

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Acked-by: Balbir Singh <bsingharora@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/mm/hugetlb: Add support for page accounting

Add __GFP_ACCOUNT to __hugepte_alloc()

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

powerpc/mm/book(e)(3s)/32: Add page table accounting

Add support in pte_alloc_one() and pgd_alloc() by
passing __GFP_ACCOUNT in the flags

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

powerpc/mm/book(e)(3s)/64: Add page table accounting

Introduce a helper pgtable_gfp_flags() which
just returns the current gfp flags and adds
__GFP_ACCOUNT to account for page table allocation.
The generic helper is added to include/asm/pgalloc.h
and has two variants - WARNING ugly bits ahead

1. If the header is included from a module, no check
for mm == &init_mm is done, since init_mm is not
exported
2. For kernel includes, the check is done and required
see (3e79ec7 arch: x86: charge page tables to kmemcg)

The fundamental assumption is that no module should be
doing pgd/pud/pmd and pte alloc's on behalf of init_mm
directly.

NOTE: This adds an overhead to pmd/pud/pgd allocations
similar to x86.  The other alternative was to implement
pmd_alloc_kernel/pud_alloc_kernel and pgd_alloc_kernel
with their offset variants.

For 4k page size, pte_alloc_one no longer calls
pte_alloc_one_kernel.

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

powerpc/mm/hash: Do a local flush if possible when no batch is active

Currently in hpte_need_flush() if there is no batch pending we always do a
global TLB flush, which is inefficient if the mm has never run on another
thread.

Instead do the same check that __flush_tlb_pending() does and check if a local
flush is sufficient when batch->active is false. Instead of open-coding it we
use mm_is_thread_local().

Signed-off-by: Balbir Singh <bsingharora@gmail.com>
[mpe: Don't use a local, just inline mm_is_thread_local()]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

MAINTAINERS: Update my email address from freescale to nxp

Signed-off-by: Li Yang <leoyang.li@nxp.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

MAINTAINERS: Update entry for Freescale SoC drivers

Add myself as the maintainer for drivers/fsl/soc/ and fix the scope for
device tree bindings.

Signed-off-by: Li Yang <leoyang.li@nxp.com>
Acked-by: Scott Wood <oss@buserror.net>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

selftests/powerpc: context_switch use private futexes with threads

This reduces overhead of mutex locking and increases context switch
rate significantly (which helps to measure and profile the context
switch path).

Signed-off-by: Nicholas Piggin <npiggin@gmail.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Fix some spelling mistakes

Collation of some spelling fixes from Colin.

 Attemping   -> Attempting
 intialized  -> initialized
 missmanaged -> mismanaged

Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/lib/xor_vmx: Ensure no altivec code executes before enable_kernel_altivec()

The xor_vmx.c file is used for the RAID5 xor operations. In these functions
altivec is enabled to run the operation and then disabled.

The code uses enable_kernel_altivec() around the core of the algorithm, however
the whole file is built with -maltivec, so the compiler is within its rights to
generate altivec code anywhere. This has been seen at least once in the wild:

  0:mon> di $xor_altivec_2
  c0000000000b97d0  3c4c01d9 addis   r2,r12,473
  c0000000000b97d4  3842db30 addi    r2,r2,-9424
  c0000000000b97d8  7c0802a6 mflr    r0
  c0000000000b97dc  f8010010 std     r0,16(r1)
  c0000000000b97e0  60000000 nop
  c0000000000b97e4  7c0802a6 mflr    r0
  c0000000000b97e8  faa1ffa8 std     r21,-88(r1)
  ...
  c0000000000b981c  f821ff41 stdu    r1,-192(r1)
  c0000000000b9820  7f8101ce stvx    v28,r1,r0 <-- POP
  c0000000000b9824  38000030 li      r0,48
  c0000000000b9828  7fa101ce stvx    v29,r1,r0
  ...
  c0000000000b984c  4bf6a06d bl      c0000000000238b8 # enable_kernel_altivec

This patch splits the non-altivec code into xor_vmx_glue.c which calls the
altivec functions in xor_vmx.c. By compiling xor_vmx_glue.c without
-maltivec we can guarantee that altivec instruction will not be executed
outside of the enable/disable block.

Signed-off-by: Matt Brown <matthew.brown.dev@gmail.com>
[mpe: Rework change log and include disassembly]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/fadump: Set an upper limit for boot memory size

By default, 5% of system RAM is reserved for preserving boot memory.
Alternatively, a user can specify the amount of memory to reserve.
See Documentation/powerpc/firmware-assisted-dump.txt for details. In
addition to the memory reserved for preserving boot memory, some more
memory is reserved, to save HPTE region, CPU state data and ELF core
headers.

Memory Reservation during first kernel looks like below:

  Low memory                                        Top of memory
  0      boot memory size                                       |
  |           |                       |<--Reserved dump area -->|
  V           V                       |   Permanent Reservation V
  +-----------+----------/ /----------+---+----+-----------+----+
  |           |                       |CPU|HPTE|  DUMP     |ELF |
  +-----------+----------/ /----------+---+----+-----------+----+
        |                                           ^
        |                                           |
        \                                           /
         -------------------------------------------
          Boot memory content gets transferred to
          reserved area by firmware at the time of
          crash

This implicitly means that the sum of the sizes of boot memory, CPU
state data, HPTE region, DUMP preserving area and ELF core headers
can't be greater than the total memory size. But currently, a user is
allowed to specify any value as boot memory size. So, the above rule
is violated when a boot memory size around 50% of the total available
memory is specified. As the kernel is not handling this currently, it
may lead to undefined behavior. Fix it by setting an upper limit for
boot memory size to 25% of the total available memory. Also, instead
of using memblock_end_of_DRAM(), which doesn't take the holes, if any,
in the memory layout into account, use memblock_phys_mem_size() to
calculate the percentage of total available memory.

Signed-off-by: Hari Bathini <hbathini@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/fadump: Update comment about offset where fadump is reserved

With commit f6e6bedb7731 ("powerpc/fadump: Reserve memory at an offset
closer to bottom of RAM"), memory for fadump is no longer reserved at
the top of RAM. But there are still a few places which say so. Change
them appropriately.

Signed-off-by: Hari Bathini <hbathini@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/fadump: Add a warning when 'fadump_reserve_mem=' is used

With commit 11550dc0a00b ("powerpc/fadump: reuse crashkernel parameter
for fadump memory reservation"), 'fadump_reserve_mem=' parameter is
deprecated in favor of 'crashkernel=' parameter. Add a warning if
'fadump_reserve_mem=' is still used.

Fixes: 11550dc0a00b ("powerpc/fadump: reuse crashkernel parameter for fadump memory reservation")
Suggested-by: Prarit Bhargava <prarit@redhat.com>
Signed-off-by: Hari Bathini <hbathini@linux.vnet.ibm.com>
[mpe: Unsplit long printk strings]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc/fadump: Return error when fadump registration fails

 - log an error message when registration fails and no error code listed
   in the switch is returned
 - translate the hv error code to posix error code and return it from
   fw_register
 - return the posix error code from fw_register to the process writing
   to sysfs
 - return EEXIST on re-registration
 - return success on deregistration when fadump is not registered
 - return ENODEV when no memory is reserved for fadump

Signed-off-by: Michal Suchanek <msuchanek@suse.de>
Tested-by: Hari Bathini <hbathini@linux.vnet.ibm.com>
[mpe: Use pr_err() to shrink the error print]
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Remove __ilog2()s and use generic ones

With the __ilog2() function as defined in
arch/powerpc/include/asm/bitops.h, GCC will not optimise the code
in case of constant parameter.

The generic ilog2() function in include/linux/log2.h is written
to handle the case of the constant parameter.

This patch discards the three __ilog2() functions and
defines __ilog2() as ilog2()

For non constant calls, the generated code is doing the same:
int test__ilog2(unsigned long x)
{
return __ilog2(x);
}

int test__ilog2_u32(u32 n)
{
return __ilog2_u32(n);
}

int test__ilog2_u64(u64 n)
{
return __ilog2_u64(n);
}

On PPC32 before the patch:
00000000 <test__ilog2>:
   0: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
   4: 20 63 00 1f  subfic  r3,r3,31
   8: 4e 80 00 20  blr

0000000c <test__ilog2_u32>:
   c: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
  10: 20 63 00 1f  subfic  r3,r3,31
  14: 4e 80 00 20  blr

On PPC32 after the patch:
00000000 <test__ilog2>:
   0: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
   4: 20 63 00 1f  subfic  r3,r3,31
   8: 4e 80 00 20  blr

0000000c <test__ilog2_u32>:
   c: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
  10: 20 63 00 1f  subfic  r3,r3,31
  14: 4e 80 00 20  blr

On PPC64 before the patch:
0000000000000000 <.test__ilog2>:
   0: 7c 63 00 74  cntlzd  r3,r3
   4: 20 63 00 3f  subfic  r3,r3,63
   8: 7c 63 07 b4  extsw   r3,r3
   c: 4e 80 00 20  blr

0000000000000010 <.test__ilog2_u32>:
  10: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
  14: 20 63 00 1f  subfic  r3,r3,31
  18: 7c 63 07 b4  extsw   r3,r3
  1c: 4e 80 00 20  blr

0000000000000020 <.test__ilog2_u64>:
  20: 7c 63 00 74  cntlzd  r3,r3
  24: 20 63 00 3f  subfic  r3,r3,63
  28: 7c 63 07 b4  extsw   r3,r3
  2c: 4e 80 00 20  blr

On PPC64 after the patch:
0000000000000000 <.test__ilog2>:
   0: 7c 63 00 74  cntlzd  r3,r3
   4: 20 63 00 3f  subfic  r3,r3,63
   8: 7c 63 07 b4  extsw   r3,r3
   c: 4e 80 00 20  blr

0000000000000010 <.test__ilog2_u32>:
  10: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
  14: 20 63 00 1f  subfic  r3,r3,31
  18: 7c 63 07 b4  extsw   r3,r3
  1c: 4e 80 00 20  blr

0000000000000020 <.test__ilog2_u64>:
  20: 7c 63 00 74  cntlzd  r3,r3
  24: 20 63 00 3f  subfic  r3,r3,63
  28: 7c 63 07 b4  extsw   r3,r3
  2c: 4e 80 00 20  blr

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Replace ffz() by equivalent generic function

With the ffz() function as defined in arch/powerpc/include/asm/bitops.h
GCC will not optimise the code in case of constant parameter.

This patch replaces ffz() by the generic function.

The generic ffz(x) expects to never be called with ~x == 0
as written in the comment in include/asm-generic/bitops/ffz.h
The only user of ffz() within arch/powerpc/ is
platforms/512x/mpc5121_ads_cpld.c, which checks if x is not 0xff

For non constant calls, the generated code is doing the same:

unsigned long testffz(unsigned long x)
{
return ffz(x);
}

On PPC32, before the patch:
00000018 <testffz>:
  18: 7c 63 18 f9  not.    r3,r3
  1c: 40 82 00 0c  bne     28 <testffz+0x10>
  20: 38 60 00 20  li      r3,32
  24: 4e 80 00 20  blr
  28: 7d 23 00 d0  neg     r9,r3
  2c: 7d 23 18 38  and     r3,r9,r3
  30: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
  34: 20 63 00 1f  subfic  r3,r3,31
  38: 4e 80 00 20  blr

On PPC32, after the patch:
00000018 <testffz>:
  18: 39 23 00 01  addi    r9,r3,1
  1c: 7d 23 18 78  andc    r3,r9,r3
  20: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
  24: 20 63 00 1f  subfic  r3,r3,31
  28: 4e 80 00 20  blr

On PPC64, before the patch:
0000000000000030 <.testffz>:
  30: 7c 60 18 f9  not.    r0,r3
  34: 38 60 00 40  li      r3,64
  38: 4d 82 00 20  beqlr
  3c: 7c 60 00 d0  neg     r3,r0
  40: 7c 63 00 38  and     r3,r3,r0
  44: 7c 63 00 74  cntlzd  r3,r3
  48: 20 63 00 3f  subfic  r3,r3,63
  4c: 7c 63 07 b4  extsw   r3,r3
  50: 4e 80 00 20  blr

On PPC64, after the patch:
0000000000000030 <.testffz>:
  30: 38 03 00 01  addi    r0,r3,1
  34: 7c 03 18 78  andc    r3,r0,r3
  38: 7c 63 00 74  cntlzd  r3,r3
  3c: 20 63 00 3f  subfic  r3,r3,63
  40: 4e 80 00 20  blr

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Use builtin functions for fls()/__fls()/fls64()

With the fls() functions as defined in arch/powerpc/include/asm/bitops.h
GCC will not optimise the code in case of constant parameter.

This patch replaces __fls() by the builtin function, and modifies
fls() and fls64() to use builtins instead of inline assembly

For non constant calls, the generated code is doing the same:

int testfls(unsigned int x)
{
return fls(x);
}

unsigned long test__fls(unsigned long x)
{
return __fls(x);
}

int testfls64(__u64 x)
{
return fls64(x);
}

On PPC32, before the patch:
00000064 <testfls>:
  64: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
  68: 20 63 00 20  subfic  r3,r3,32
  6c: 4e 80 00 20  blr

00000070 <test__fls>:
  70: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
  74: 20 63 00 1f  subfic  r3,r3,31
  78: 4e 80 00 20  blr

0000007c <testfls64>:
  7c: 2c 03 00 00  cmpwi   r3,0
  80: 40 82 00 10  bne     90 <testfls64+0x14>
  84: 7c 83 00 34  cntlzw  r3,r4
  88: 20 63 00 20  subfic  r3,r3,32
  8c: 4e 80 00 20  blr
  90: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
  94: 20 63 00 40  subfic  r3,r3,64
  98: 4e 80 00 20  blr

On PPC32, after the patch:
00000054 <testfls>:
  54: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
  58: 20 63 00 20  subfic  r3,r3,32
  5c: 4e 80 00 20  blr

00000060 <test__fls>:
  60: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
  64: 20 63 00 1f  subfic  r3,r3,31
  68: 4e 80 00 20  blr

0000006c <testfls64>:
  6c: 2c 03 00 00  cmpwi   r3,0
  70: 41 82 00 10  beq     80 <testfls64+0x14>
  74: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
  78: 20 63 00 40  subfic  r3,r3,64
  7c: 4e 80 00 20  blr
  80: 7c 83 00 34  cntlzw  r3,r4
  84: 20 63 00 40  subfic  r3,r3,32
  88: 4e 80 00 20  blr

On PPC64, before the patch:
00000000000000a0 <.testfls>:
  a0: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
  a4: 20 63 00 20  subfic  r3,r3,32
  a8: 7c 63 07 b4  extsw   r3,r3
  ac: 4e 80 00 20  blr

00000000000000b0 <.test__fls>:
  b0: 7c 63 00 74  cntlzd  r3,r3
  b4: 20 63 00 3f  subfic  r3,r3,63
  b8: 7c 63 07 b4  extsw   r3,r3
  bc: 4e 80 00 20  blr

00000000000000c0 <.testfls64>:
  c0: 7c 63 00 74  cntlzd  r3,r3
  c4: 20 63 00 40  subfic  r3,r3,64
  c8: 7c 63 07 b4  extsw   r3,r3
  cc: 4e 80 00 20  blr

On PPC64, after the patch:
0000000000000090 <.testfls>:
  90: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
  94: 20 63 00 20  subfic  r3,r3,32
  98: 7c 63 07 b4  extsw   r3,r3
  9c: 4e 80 00 20  blr

00000000000000a0 <.test__fls>:
  a0: 7c 63 00 74  cntlzd  r3,r3
  a4: 20 63 00 3f  subfic  r3,r3,63
  a8: 4e 80 00 20  blr
  ac: 60 00 00 00  nop

00000000000000b0 <.testfls64>:
  b0: 7c 63 00 74  cntlzd  r3,r3
  b4: 20 63 00 40  subfic  r3,r3,64
  b8: 7c 63 07 b4  extsw   r3,r3
  bc: 4e 80 00 20  blr

Those builtins have been in GCC since at least 3.4.6 (see
https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-3.4.6/gcc/Other-Builtins.html )

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>

powerpc: Discard ffs()/__ffs() function and use builtin functions instead

With the ffs() function as defined in arch/powerpc/include/asm/bitops.h
GCC will not optimise the code in case of constant parameter, as shown
by the small exemple below.

int ffs_test(void)
{
return 4 << ffs(31);
}

c0012334 <ffs_test>:
c0012334:       39 20 00 01     li      r9,1
c0012338:       38 60 00 04     li      r3,4
c001233c:       7d 29 00 34     cntlzw  r9,r9
c0012340:       21 29 00 20     subfic  r9,r9,32
c0012344:       7c 63 48 30     slw     r3,r3,r9
c0012348:       4e 80 00 20     blr

With this patch, the same function will compile as follows:

c0012334 <ffs_test>:
c0012334:       38 60 00 08     li      r3,8
c0012338:       4e 80 00 20     blr

The same happens with __ffs()

For non constant calls, the generated code is doing the same,
allthought it is slightly different on 64 bits for ffs():

unsigned long test__ffs(unsigned long x)
{
return __ffs(x);
}

int testffs(int x)
{
return ffs(x);
}

On PPC32, before the patch:
0000003c <test__ffs>:
  3c: 7d 23 00 d0  neg     r9,r3
  40: 7d 23 18 38  and     r3,r9,r3
  44: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
  48: 20 63 00 1f  subfic  r3,r3,31
  4c: 4e 80 00 20  blr

00000050 <testffs>:
  50: 7d 23 00 d0  neg     r9,r3
  54: 7d 23 18 38  and     r3,r9,r3
  58: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
  5c: 20 63 00 20  subfic  r3,r3,32
  60: 4e 80 00 20  blr

On PPC32, after the patch:
0000002c <test__ffs>:
  2c: 7d 23 00 d0  neg     r9,r3
  30: 7d 23 18 38  and     r3,r9,r3
  34: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
  38: 20 63 00 1f  subfic  r3,r3,31
  3c: 4e 80 00 20  blr

00000040 <testffs>:
  40: 7d 23 00 d0  neg     r9,r3
  44: 7d 23 18 38  and     r3,r9,r3
  48: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
  4c: 20 63 00 20  subfic  r3,r3,32
  50: 4e 80 00 20  blr

On PPC64, before the patch:
0000000000000060 <.test__ffs>:
  60: 7c 03 00 d0  neg     r0,r3
  64: 7c 03 18 38  and     r3,r0,r3
  68: 7c 63 00 74  cntlzd  r3,r3
  6c: 20 63 00 3f  subfic  r3,r3,63
  70: 7c 63 07 b4  extsw   r3,r3
  74: 4e 80 00 20  blr

0000000000000080 <.testffs>:
  80: 7c 03 00 d0  neg     r0,r3
  84: 7c 03 18 38  and     r3,r0,r3
  88: 7c 63 00 74  cntlzd  r3,r3
  8c: 20 63 00 40  subfic  r3,r3,64
  90: 7c 63 07 b4  extsw   r3,r3
  94: 4e 80 00 20  blr

On PPC64, after the patch:
0000000000000050 <.test__ffs>:
  50: 7c 03 00 d0  neg     r0,r3
  54: 7c 03 18 38  and     r3,r0,r3
  58: 7c 63 00 74  cntlzd  r3,r3
  5c: 20 63 00 3f  subfic  r3,r3,63
  60: 4e 80 00 20  blr

0000000000000070 <.testffs>:
  70: 7c 03 00 d0  neg     r0,r3
  74: 7c 03 18 38  and     r3,r0,r3
  78: 7c 63 00 34  cntlzw  r3,r3
  7c: 20 63 00 20  subfic  r3,r3,32
  80: 7c 63 07 b4  extsw   r3,r3
  84: 4e 80 00 20  blr
(ffs() operates on an int so cntlzw is equivalent to cntlzd)

In addition, when reading the generated vmlinux, we can observe
that with the builtin functions, GCC sometimes efficiently spreads
the instructions within the generated functions while the inline
assembly force them to remain grouped together.

__builtin_ffs() is already used in arch/powerpc/include/asm/page_32.h

Those builtins have been in GCC since at least 3.4.6 (see
https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-3.4.6/gcc/Other-Builtins.html )

Signed-off-by: Christophe Leroy <christophe.leroy@c-s.fr>
Signed-off-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>