GNU Linux-libre 4.19.286-gnu1
[releases.git] / arch / powerpc / kvm / book3s_xive_template.c
1 /*
2  * Copyright 2017 Benjamin Herrenschmidt, IBM Corporation
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License, version 2, as
6  * published by the Free Software Foundation.
7  */
8
9 /* File to be included by other .c files */
10
11 #define XGLUE(a,b) a##b
12 #define GLUE(a,b) XGLUE(a,b)
13
14 /* Dummy interrupt used when taking interrupts out of a queue in H_CPPR */
15 #define XICS_DUMMY      1
16
17 static void GLUE(X_PFX,ack_pending)(struct kvmppc_xive_vcpu *xc)
18 {
19         u8 cppr;
20         u16 ack;
21
22         /*
23          * Ensure any previous store to CPPR is ordered vs.
24          * the subsequent loads from PIPR or ACK.
25          */
26         eieio();
27
28         /* Perform the acknowledge OS to register cycle. */
29         ack = be16_to_cpu(__x_readw(__x_tima + TM_SPC_ACK_OS_REG));
30
31         /* Synchronize subsequent queue accesses */
32         mb();
33
34         /* XXX Check grouping level */
35
36         /* Anything ? */
37         if (!((ack >> 8) & TM_QW1_NSR_EO))
38                 return;
39
40         /* Grab CPPR of the most favored pending interrupt */
41         cppr = ack & 0xff;
42         if (cppr < 8)
43                 xc->pending |= 1 << cppr;
44
45 #ifdef XIVE_RUNTIME_CHECKS
46         /* Check consistency */
47         if (cppr >= xc->hw_cppr)
48                 pr_warn("KVM-XIVE: CPU %d odd ack CPPR, got %d at %d\n",
49                         smp_processor_id(), cppr, xc->hw_cppr);
50 #endif
51
52         /*
53          * Update our image of the HW CPPR. We don't yet modify
54          * xc->cppr, this will be done as we scan for interrupts
55          * in the queues.
56          */
57         xc->hw_cppr = cppr;
58 }
59
60 static u8 GLUE(X_PFX,esb_load)(struct xive_irq_data *xd, u32 offset)
61 {
62         u64 val;
63
64         if (xd->flags & XIVE_IRQ_FLAG_SHIFT_BUG)
65                 offset |= offset << 4;
66
67         val =__x_readq(__x_eoi_page(xd) + offset);
68 #ifdef __LITTLE_ENDIAN__
69         val >>= 64-8;
70 #endif
71         return (u8)val;
72 }
73
74
75 static void GLUE(X_PFX,source_eoi)(u32 hw_irq, struct xive_irq_data *xd)
76 {
77         /* If the XIVE supports the new "store EOI facility, use it */
78         if (xd->flags & XIVE_IRQ_FLAG_STORE_EOI)
79                 __x_writeq(0, __x_eoi_page(xd) + XIVE_ESB_STORE_EOI);
80         else if (hw_irq && xd->flags & XIVE_IRQ_FLAG_EOI_FW)
81                 opal_int_eoi(hw_irq);
82         else if (xd->flags & XIVE_IRQ_FLAG_LSI) {
83                 /*
84                  * For LSIs the HW EOI cycle is used rather than PQ bits,
85                  * as they are automatically re-triggred in HW when still
86                  * pending.
87                  */
88                 __x_readq(__x_eoi_page(xd) + XIVE_ESB_LOAD_EOI);
89         } else {
90                 uint64_t eoi_val;
91
92                 /*
93                  * Otherwise for EOI, we use the special MMIO that does
94                  * a clear of both P and Q and returns the old Q,
95                  * except for LSIs where we use the "EOI cycle" special
96                  * load.
97                  *
98                  * This allows us to then do a re-trigger if Q was set
99                  * rather than synthetizing an interrupt in software
100                  */
101                 eoi_val = GLUE(X_PFX,esb_load)(xd, XIVE_ESB_SET_PQ_00);
102
103                 /* Re-trigger if needed */
104                 if ((eoi_val & 1) && __x_trig_page(xd))
105                         __x_writeq(0, __x_trig_page(xd));
106         }
107 }
108
109 enum {
110         scan_fetch,
111         scan_poll,
112         scan_eoi,
113 };
114
115 static u32 GLUE(X_PFX,scan_interrupts)(struct kvmppc_xive_vcpu *xc,
116                                        u8 pending, int scan_type)
117 {
118         u32 hirq = 0;
119         u8 prio = 0xff;
120
121         /* Find highest pending priority */
122         while ((xc->mfrr != 0xff || pending != 0) && hirq == 0) {
123                 struct xive_q *q;
124                 u32 idx, toggle;
125                 __be32 *qpage;
126
127                 /*
128                  * If pending is 0 this will return 0xff which is what
129                  * we want
130                  */
131                 prio = ffs(pending) - 1;
132
133                 /*
134                  * If the most favoured prio we found pending is less
135                  * favored (or equal) than a pending IPI, we return
136                  * the IPI instead.
137                  *
138                  * Note: If pending was 0 and mfrr is 0xff, we will
139                  * not spurriously take an IPI because mfrr cannot
140                  * then be smaller than cppr.
141                  */
142                 if (prio >= xc->mfrr && xc->mfrr < xc->cppr) {
143                         prio = xc->mfrr;
144                         hirq = XICS_IPI;
145                         break;
146                 }
147
148                 /* Don't scan past the guest cppr */
149                 if (prio >= xc->cppr || prio > 7)
150                         break;
151
152                 /* Grab queue and pointers */
153                 q = &xc->queues[prio];
154                 idx = q->idx;
155                 toggle = q->toggle;
156
157                 /*
158                  * Snapshot the queue page. The test further down for EOI
159                  * must use the same "copy" that was used by __xive_read_eq
160                  * since qpage can be set concurrently and we don't want
161                  * to miss an EOI.
162                  */
163                 qpage = READ_ONCE(q->qpage);
164
165 skip_ipi:
166                 /*
167                  * Try to fetch from the queue. Will return 0 for a
168                  * non-queueing priority (ie, qpage = 0).
169                  */
170                 hirq = __xive_read_eq(qpage, q->msk, &idx, &toggle);
171
172                 /*
173                  * If this was a signal for an MFFR change done by
174                  * H_IPI we skip it. Additionally, if we were fetching
175                  * we EOI it now, thus re-enabling reception of a new
176                  * such signal.
177                  *
178                  * We also need to do that if prio is 0 and we had no
179                  * page for the queue. In this case, we have non-queued
180                  * IPI that needs to be EOId.
181                  *
182                  * This is safe because if we have another pending MFRR
183                  * change that wasn't observed above, the Q bit will have
184                  * been set and another occurrence of the IPI will trigger.
185                  */
186                 if (hirq == XICS_IPI || (prio == 0 && !qpage)) {
187                         if (scan_type == scan_fetch)
188                                 GLUE(X_PFX,source_eoi)(xc->vp_ipi,
189                                                        &xc->vp_ipi_data);
190                         /* Loop back on same queue with updated idx/toggle */
191 #ifdef XIVE_RUNTIME_CHECKS
192                         WARN_ON(hirq && hirq != XICS_IPI);
193 #endif
194                         if (hirq)
195                                 goto skip_ipi;
196                 }
197
198                 /* If it's the dummy interrupt, continue searching */
199                 if (hirq == XICS_DUMMY)
200                         goto skip_ipi;
201
202                 /* If fetching, update queue pointers */
203                 if (scan_type == scan_fetch) {
204                         q->idx = idx;
205                         q->toggle = toggle;
206                 }
207
208                 /* Something found, stop searching */
209                 if (hirq)
210                         break;
211
212                 /* Clear the pending bit on the now empty queue */
213                 pending &= ~(1 << prio);
214
215                 /*
216                  * Check if the queue count needs adjusting due to
217                  * interrupts being moved away.
218                  */
219                 if (atomic_read(&q->pending_count)) {
220                         int p = atomic_xchg(&q->pending_count, 0);
221                         if (p) {
222 #ifdef XIVE_RUNTIME_CHECKS
223                                 WARN_ON(p > atomic_read(&q->count));
224 #endif
225                                 atomic_sub(p, &q->count);
226                         }
227                 }
228         }
229
230         /* If we are just taking a "peek", do nothing else */
231         if (scan_type == scan_poll)
232                 return hirq;
233
234         /* Update the pending bits */
235         xc->pending = pending;
236
237         /*
238          * If this is an EOI that's it, no CPPR adjustment done here,
239          * all we needed was cleanup the stale pending bits and check
240          * if there's anything left.
241          */
242         if (scan_type == scan_eoi)
243                 return hirq;
244
245         /*
246          * If we found an interrupt, adjust what the guest CPPR should
247          * be as if we had just fetched that interrupt from HW.
248          *
249          * Note: This can only make xc->cppr smaller as the previous
250          * loop will only exit with hirq != 0 if prio is lower than
251          * the current xc->cppr. Thus we don't need to re-check xc->mfrr
252          * for pending IPIs.
253          */
254         if (hirq)
255                 xc->cppr = prio;
256         /*
257          * If it was an IPI the HW CPPR might have been lowered too much
258          * as the HW interrupt we use for IPIs is routed to priority 0.
259          *
260          * We re-sync it here.
261          */
262         if (xc->cppr != xc->hw_cppr) {
263                 xc->hw_cppr = xc->cppr;
264                 __x_writeb(xc->cppr, __x_tima + TM_QW1_OS + TM_CPPR);
265         }
266
267         return hirq;
268 }
269
270 X_STATIC unsigned long GLUE(X_PFX,h_xirr)(struct kvm_vcpu *vcpu)
271 {
272         struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
273         u8 old_cppr;
274         u32 hirq;
275
276         pr_devel("H_XIRR\n");
277
278         xc->GLUE(X_STAT_PFX,h_xirr)++;
279
280         /* First collect pending bits from HW */
281         GLUE(X_PFX,ack_pending)(xc);
282
283         /*
284          * Cleanup the old-style bits if needed (they may have been
285          * set by pull or an escalation interrupts).
286          */
287         if (test_bit(BOOK3S_IRQPRIO_EXTERNAL, &vcpu->arch.pending_exceptions))
288                 clear_bit(BOOK3S_IRQPRIO_EXTERNAL_LEVEL,
289                           &vcpu->arch.pending_exceptions);
290
291         pr_devel(" new pending=0x%02x hw_cppr=%d cppr=%d\n",
292                  xc->pending, xc->hw_cppr, xc->cppr);
293
294         /* Grab previous CPPR and reverse map it */
295         old_cppr = xive_prio_to_guest(xc->cppr);
296
297         /* Scan for actual interrupts */
298         hirq = GLUE(X_PFX,scan_interrupts)(xc, xc->pending, scan_fetch);
299
300         pr_devel(" got hirq=0x%x hw_cppr=%d cppr=%d\n",
301                  hirq, xc->hw_cppr, xc->cppr);
302
303 #ifdef XIVE_RUNTIME_CHECKS
304         /* That should never hit */
305         if (hirq & 0xff000000)
306                 pr_warn("XIVE: Weird guest interrupt number 0x%08x\n", hirq);
307 #endif
308
309         /*
310          * XXX We could check if the interrupt is masked here and
311          * filter it. If we chose to do so, we would need to do:
312          *
313          *    if (masked) {
314          *        lock();
315          *        if (masked) {
316          *            old_Q = true;
317          *            hirq = 0;
318          *        }
319          *        unlock();
320          *    }
321          */
322
323         /* Return interrupt and old CPPR in GPR4 */
324         vcpu->arch.regs.gpr[4] = hirq | (old_cppr << 24);
325
326         return H_SUCCESS;
327 }
328
329 X_STATIC unsigned long GLUE(X_PFX,h_ipoll)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long server)
330 {
331         struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
332         u8 pending = xc->pending;
333         u32 hirq;
334
335         pr_devel("H_IPOLL(server=%ld)\n", server);
336
337         xc->GLUE(X_STAT_PFX,h_ipoll)++;
338
339         /* Grab the target VCPU if not the current one */
340         if (xc->server_num != server) {
341                 vcpu = kvmppc_xive_find_server(vcpu->kvm, server);
342                 if (!vcpu)
343                         return H_PARAMETER;
344                 xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
345
346                 /* Scan all priorities */
347                 pending = 0xff;
348         } else {
349                 /* Grab pending interrupt if any */
350                 __be64 qw1 = __x_readq(__x_tima + TM_QW1_OS);
351                 u8 pipr = be64_to_cpu(qw1) & 0xff;
352                 if (pipr < 8)
353                         pending |= 1 << pipr;
354         }
355
356         hirq = GLUE(X_PFX,scan_interrupts)(xc, pending, scan_poll);
357
358         /* Return interrupt and old CPPR in GPR4 */
359         vcpu->arch.regs.gpr[4] = hirq | (xc->cppr << 24);
360
361         return H_SUCCESS;
362 }
363
364 static void GLUE(X_PFX,push_pending_to_hw)(struct kvmppc_xive_vcpu *xc)
365 {
366         u8 pending, prio;
367
368         pending = xc->pending;
369         if (xc->mfrr != 0xff) {
370                 if (xc->mfrr < 8)
371                         pending |= 1 << xc->mfrr;
372                 else
373                         pending |= 0x80;
374         }
375         if (!pending)
376                 return;
377         prio = ffs(pending) - 1;
378
379         __x_writeb(prio, __x_tima + TM_SPC_SET_OS_PENDING);
380 }
381
382 static void GLUE(X_PFX,scan_for_rerouted_irqs)(struct kvmppc_xive *xive,
383                                                struct kvmppc_xive_vcpu *xc)
384 {
385         unsigned int prio;
386
387         /* For each priority that is now masked */
388         for (prio = xc->cppr; prio < KVMPPC_XIVE_Q_COUNT; prio++) {
389                 struct xive_q *q = &xc->queues[prio];
390                 struct kvmppc_xive_irq_state *state;
391                 struct kvmppc_xive_src_block *sb;
392                 u32 idx, toggle, entry, irq, hw_num;
393                 struct xive_irq_data *xd;
394                 __be32 *qpage;
395                 u16 src;
396
397                 idx = q->idx;
398                 toggle = q->toggle;
399                 qpage = READ_ONCE(q->qpage);
400                 if (!qpage)
401                         continue;
402
403                 /* For each interrupt in the queue */
404                 for (;;) {
405                         entry = be32_to_cpup(qpage + idx);
406
407                         /* No more ? */
408                         if ((entry >> 31) == toggle)
409                                 break;
410                         irq = entry & 0x7fffffff;
411
412                         /* Skip dummies and IPIs */
413                         if (irq == XICS_DUMMY || irq == XICS_IPI)
414                                 goto next;
415                         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, irq, &src);
416                         if (!sb)
417                                 goto next;
418                         state = &sb->irq_state[src];
419
420                         /* Has it been rerouted ? */
421                         if (xc->server_num == state->act_server)
422                                 goto next;
423
424                         /*
425                          * Allright, it *has* been re-routed, kill it from
426                          * the queue.
427                          */
428                         qpage[idx] = cpu_to_be32((entry & 0x80000000) | XICS_DUMMY);
429
430                         /* Find the HW interrupt */
431                         kvmppc_xive_select_irq(state, &hw_num, &xd);
432
433                         /* If it's not an LSI, set PQ to 11 the EOI will force a resend */
434                         if (!(xd->flags & XIVE_IRQ_FLAG_LSI))
435                                 GLUE(X_PFX,esb_load)(xd, XIVE_ESB_SET_PQ_11);
436
437                         /* EOI the source */
438                         GLUE(X_PFX,source_eoi)(hw_num, xd);
439
440                 next:
441                         idx = (idx + 1) & q->msk;
442                         if (idx == 0)
443                                 toggle ^= 1;
444                 }
445         }
446 }
447
448 X_STATIC int GLUE(X_PFX,h_cppr)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long cppr)
449 {
450         struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
451         struct kvmppc_xive *xive = vcpu->kvm->arch.xive;
452         u8 old_cppr;
453
454         pr_devel("H_CPPR(cppr=%ld)\n", cppr);
455
456         xc->GLUE(X_STAT_PFX,h_cppr)++;
457
458         /* Map CPPR */
459         cppr = xive_prio_from_guest(cppr);
460
461         /* Remember old and update SW state */
462         old_cppr = xc->cppr;
463         xc->cppr = cppr;
464
465         /*
466          * Order the above update of xc->cppr with the subsequent
467          * read of xc->mfrr inside push_pending_to_hw()
468          */
469         smp_mb();
470
471         if (cppr > old_cppr) {
472                 /*
473                  * We are masking less, we need to look for pending things
474                  * to deliver and set VP pending bits accordingly to trigger
475                  * a new interrupt otherwise we might miss MFRR changes for
476                  * which we have optimized out sending an IPI signal.
477                  */
478                 GLUE(X_PFX,push_pending_to_hw)(xc);
479         } else {
480                 /*
481                  * We are masking more, we need to check the queue for any
482                  * interrupt that has been routed to another CPU, take
483                  * it out (replace it with the dummy) and retrigger it.
484                  *
485                  * This is necessary since those interrupts may otherwise
486                  * never be processed, at least not until this CPU restores
487                  * its CPPR.
488                  *
489                  * This is in theory racy vs. HW adding new interrupts to
490                  * the queue. In practice this works because the interesting
491                  * cases are when the guest has done a set_xive() to move the
492                  * interrupt away, which flushes the xive, followed by the
493                  * target CPU doing a H_CPPR. So any new interrupt coming into
494                  * the queue must still be routed to us and isn't a source
495                  * of concern.
496                  */
497                 GLUE(X_PFX,scan_for_rerouted_irqs)(xive, xc);
498         }
499
500         /* Apply new CPPR */
501         xc->hw_cppr = cppr;
502         __x_writeb(cppr, __x_tima + TM_QW1_OS + TM_CPPR);
503
504         return H_SUCCESS;
505 }
506
507 X_STATIC int GLUE(X_PFX,h_eoi)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long xirr)
508 {
509         struct kvmppc_xive *xive = vcpu->kvm->arch.xive;
510         struct kvmppc_xive_src_block *sb;
511         struct kvmppc_xive_irq_state *state;
512         struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
513         struct xive_irq_data *xd;
514         u8 new_cppr = xirr >> 24;
515         u32 irq = xirr & 0x00ffffff, hw_num;
516         u16 src;
517         int rc = 0;
518
519         pr_devel("H_EOI(xirr=%08lx)\n", xirr);
520
521         xc->GLUE(X_STAT_PFX,h_eoi)++;
522
523         xc->cppr = xive_prio_from_guest(new_cppr);
524
525         /*
526          * IPIs are synthetized from MFRR and thus don't need
527          * any special EOI handling. The underlying interrupt
528          * used to signal MFRR changes is EOId when fetched from
529          * the queue.
530          */
531         if (irq == XICS_IPI || irq == 0) {
532                 /*
533                  * This barrier orders the setting of xc->cppr vs.
534                  * subsquent test of xc->mfrr done inside
535                  * scan_interrupts and push_pending_to_hw
536                  */
537                 smp_mb();
538                 goto bail;
539         }
540
541         /* Find interrupt source */
542         sb = kvmppc_xive_find_source(xive, irq, &src);
543         if (!sb) {
544                 pr_devel(" source not found !\n");
545                 rc = H_PARAMETER;
546                 /* Same as above */
547                 smp_mb();
548                 goto bail;
549         }
550         state = &sb->irq_state[src];
551         kvmppc_xive_select_irq(state, &hw_num, &xd);
552
553         state->in_eoi = true;
554
555         /*
556          * This barrier orders both setting of in_eoi above vs,
557          * subsequent test of guest_priority, and the setting
558          * of xc->cppr vs. subsquent test of xc->mfrr done inside
559          * scan_interrupts and push_pending_to_hw
560          */
561         smp_mb();
562
563 again:
564         if (state->guest_priority == MASKED) {
565                 arch_spin_lock(&sb->lock);
566                 if (state->guest_priority != MASKED) {
567                         arch_spin_unlock(&sb->lock);
568                         goto again;
569                 }
570                 pr_devel(" EOI on saved P...\n");
571
572                 /* Clear old_p, that will cause unmask to perform an EOI */
573                 state->old_p = false;
574
575                 arch_spin_unlock(&sb->lock);
576         } else {
577                 pr_devel(" EOI on source...\n");
578
579                 /* Perform EOI on the source */
580                 GLUE(X_PFX,source_eoi)(hw_num, xd);
581
582                 /* If it's an emulated LSI, check level and resend */
583                 if (state->lsi && state->asserted)
584                         __x_writeq(0, __x_trig_page(xd));
585
586         }
587
588         /*
589          * This barrier orders the above guest_priority check
590          * and spin_lock/unlock with clearing in_eoi below.
591          *
592          * It also has to be a full mb() as it must ensure
593          * the MMIOs done in source_eoi() are completed before
594          * state->in_eoi is visible.
595          */
596         mb();
597         state->in_eoi = false;
598 bail:
599
600         /* Re-evaluate pending IRQs and update HW */
601         GLUE(X_PFX,scan_interrupts)(xc, xc->pending, scan_eoi);
602         GLUE(X_PFX,push_pending_to_hw)(xc);
603         pr_devel(" after scan pending=%02x\n", xc->pending);
604
605         /* Apply new CPPR */
606         xc->hw_cppr = xc->cppr;
607         __x_writeb(xc->cppr, __x_tima + TM_QW1_OS + TM_CPPR);
608
609         return rc;
610 }
611
612 X_STATIC int GLUE(X_PFX,h_ipi)(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long server,
613                                unsigned long mfrr)
614 {
615         struct kvmppc_xive_vcpu *xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
616
617         pr_devel("H_IPI(server=%08lx,mfrr=%ld)\n", server, mfrr);
618
619         xc->GLUE(X_STAT_PFX,h_ipi)++;
620
621         /* Find target */
622         vcpu = kvmppc_xive_find_server(vcpu->kvm, server);
623         if (!vcpu)
624                 return H_PARAMETER;
625         xc = vcpu->arch.xive_vcpu;
626
627         /* Locklessly write over MFRR */
628         xc->mfrr = mfrr;
629
630         /*
631          * The load of xc->cppr below and the subsequent MMIO store
632          * to the IPI must happen after the above mfrr update is
633          * globally visible so that:
634          *
635          * - Synchronize with another CPU doing an H_EOI or a H_CPPR
636          *   updating xc->cppr then reading xc->mfrr.
637          *
638          * - The target of the IPI sees the xc->mfrr update
639          */
640         mb();
641
642         /* Shoot the IPI if most favored than target cppr */
643         if (mfrr < xc->cppr)
644                 __x_writeq(0, __x_trig_page(&xc->vp_ipi_data));
645
646         return H_SUCCESS;
647 }