]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - arch/powerpc/mm/book3s64/radix_tlb.c
Merge tag 'powerpc-5.6-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/powerpc/linux
[linux.git] / arch / powerpc / mm / book3s64 / radix_tlb.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * TLB flush routines for radix kernels.
4  *
5  * Copyright 2015-2016, Aneesh Kumar K.V, IBM Corporation.
6  */
7
8 #include <linux/mm.h>
9 #include <linux/hugetlb.h>
10 #include <linux/memblock.h>
11 #include <linux/mmu_context.h>
12 #include <linux/sched/mm.h>
13
14 #include <asm/ppc-opcode.h>
15 #include <asm/tlb.h>
16 #include <asm/tlbflush.h>
17 #include <asm/trace.h>
18 #include <asm/cputhreads.h>
19
20 #define RIC_FLUSH_TLB 0
21 #define RIC_FLUSH_PWC 1
22 #define RIC_FLUSH_ALL 2
23
24 /*
25  * tlbiel instruction for radix, set invalidation
26  * i.e., r=1 and is=01 or is=10 or is=11
27  */
28 static __always_inline void tlbiel_radix_set_isa300(unsigned int set, unsigned int is,
29                                         unsigned int pid,
30                                         unsigned int ric, unsigned int prs)
31 {
32         unsigned long rb;
33         unsigned long rs;
34
35         rb = (set << PPC_BITLSHIFT(51)) | (is << PPC_BITLSHIFT(53));
36         rs = ((unsigned long)pid << PPC_BITLSHIFT(31));
37
38         asm volatile(PPC_TLBIEL(%0, %1, %2, %3, 1)
39                      : : "r"(rb), "r"(rs), "i"(ric), "i"(prs)
40                      : "memory");
41 }
42
43 static void tlbiel_all_isa300(unsigned int num_sets, unsigned int is)
44 {
45         unsigned int set;
46
47         asm volatile("ptesync": : :"memory");
48
49         /*
50          * Flush the first set of the TLB, and the entire Page Walk Cache
51          * and partition table entries. Then flush the remaining sets of the
52          * TLB.
53          */
54
55         if (early_cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE)) {
56                 /* MSR[HV] should flush partition scope translations first. */
57                 tlbiel_radix_set_isa300(0, is, 0, RIC_FLUSH_ALL, 0);
58                 for (set = 1; set < num_sets; set++)
59                         tlbiel_radix_set_isa300(set, is, 0, RIC_FLUSH_TLB, 0);
60         }
61
62         /* Flush process scoped entries. */
63         tlbiel_radix_set_isa300(0, is, 0, RIC_FLUSH_ALL, 1);
64         for (set = 1; set < num_sets; set++)
65                 tlbiel_radix_set_isa300(set, is, 0, RIC_FLUSH_TLB, 1);
66
67         asm volatile("ptesync": : :"memory");
68 }
69
70 void radix__tlbiel_all(unsigned int action)
71 {
72         unsigned int is;
73
74         switch (action) {
75         case TLB_INVAL_SCOPE_GLOBAL:
76                 is = 3;
77                 break;
78         case TLB_INVAL_SCOPE_LPID:
79                 is = 2;
80                 break;
81         default:
82                 BUG();
83         }
84
85         if (early_cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_300))
86                 tlbiel_all_isa300(POWER9_TLB_SETS_RADIX, is);
87         else
88                 WARN(1, "%s called on pre-POWER9 CPU\n", __func__);
89
90         asm volatile(PPC_ISA_3_0_INVALIDATE_ERAT "; isync" : : :"memory");
91 }
92
93 static __always_inline void __tlbiel_pid(unsigned long pid, int set,
94                                 unsigned long ric)
95 {
96         unsigned long rb,rs,prs,r;
97
98         rb = PPC_BIT(53); /* IS = 1 */
99         rb |= set << PPC_BITLSHIFT(51);
100         rs = ((unsigned long)pid) << PPC_BITLSHIFT(31);
101         prs = 1; /* process scoped */
102         r = 1;   /* radix format */
103
104         asm volatile(PPC_TLBIEL(%0, %4, %3, %2, %1)
105                      : : "r"(rb), "i"(r), "i"(prs), "i"(ric), "r"(rs) : "memory");
106         trace_tlbie(0, 1, rb, rs, ric, prs, r);
107 }
108
109 static __always_inline void __tlbie_pid(unsigned long pid, unsigned long ric)
110 {
111         unsigned long rb,rs,prs,r;
112
113         rb = PPC_BIT(53); /* IS = 1 */
114         rs = pid << PPC_BITLSHIFT(31);
115         prs = 1; /* process scoped */
116         r = 1;   /* radix format */
117
118         asm volatile(PPC_TLBIE_5(%0, %4, %3, %2, %1)
119                      : : "r"(rb), "i"(r), "i"(prs), "i"(ric), "r"(rs) : "memory");
120         trace_tlbie(0, 0, rb, rs, ric, prs, r);
121 }
122
123 static __always_inline void __tlbie_lpid(unsigned long lpid, unsigned long ric)
124 {
125         unsigned long rb,rs,prs,r;
126
127         rb = PPC_BIT(52); /* IS = 2 */
128         rs = lpid;
129         prs = 0; /* partition scoped */
130         r = 1;   /* radix format */
131
132         asm volatile(PPC_TLBIE_5(%0, %4, %3, %2, %1)
133                      : : "r"(rb), "i"(r), "i"(prs), "i"(ric), "r"(rs) : "memory");
134         trace_tlbie(lpid, 0, rb, rs, ric, prs, r);
135 }
136
137 static __always_inline void __tlbie_lpid_guest(unsigned long lpid, unsigned long ric)
138 {
139         unsigned long rb,rs,prs,r;
140
141         rb = PPC_BIT(52); /* IS = 2 */
142         rs = lpid;
143         prs = 1; /* process scoped */
144         r = 1;   /* radix format */
145
146         asm volatile(PPC_TLBIE_5(%0, %4, %3, %2, %1)
147                      : : "r"(rb), "i"(r), "i"(prs), "i"(ric), "r"(rs) : "memory");
148         trace_tlbie(lpid, 0, rb, rs, ric, prs, r);
149 }
150
151 static __always_inline void __tlbiel_va(unsigned long va, unsigned long pid,
152                                         unsigned long ap, unsigned long ric)
153 {
154         unsigned long rb,rs,prs,r;
155
156         rb = va & ~(PPC_BITMASK(52, 63));
157         rb |= ap << PPC_BITLSHIFT(58);
158         rs = pid << PPC_BITLSHIFT(31);
159         prs = 1; /* process scoped */
160         r = 1;   /* radix format */
161
162         asm volatile(PPC_TLBIEL(%0, %4, %3, %2, %1)
163                      : : "r"(rb), "i"(r), "i"(prs), "i"(ric), "r"(rs) : "memory");
164         trace_tlbie(0, 1, rb, rs, ric, prs, r);
165 }
166
167 static __always_inline void __tlbie_va(unsigned long va, unsigned long pid,
168                                        unsigned long ap, unsigned long ric)
169 {
170         unsigned long rb,rs,prs,r;
171
172         rb = va & ~(PPC_BITMASK(52, 63));
173         rb |= ap << PPC_BITLSHIFT(58);
174         rs = pid << PPC_BITLSHIFT(31);
175         prs = 1; /* process scoped */
176         r = 1;   /* radix format */
177
178         asm volatile(PPC_TLBIE_5(%0, %4, %3, %2, %1)
179                      : : "r"(rb), "i"(r), "i"(prs), "i"(ric), "r"(rs) : "memory");
180         trace_tlbie(0, 0, rb, rs, ric, prs, r);
181 }
182
183 static __always_inline void __tlbie_lpid_va(unsigned long va, unsigned long lpid,
184                                             unsigned long ap, unsigned long ric)
185 {
186         unsigned long rb,rs,prs,r;
187
188         rb = va & ~(PPC_BITMASK(52, 63));
189         rb |= ap << PPC_BITLSHIFT(58);
190         rs = lpid;
191         prs = 0; /* partition scoped */
192         r = 1;   /* radix format */
193
194         asm volatile(PPC_TLBIE_5(%0, %4, %3, %2, %1)
195                      : : "r"(rb), "i"(r), "i"(prs), "i"(ric), "r"(rs) : "memory");
196         trace_tlbie(lpid, 0, rb, rs, ric, prs, r);
197 }
198
199
200 static inline void fixup_tlbie_va(unsigned long va, unsigned long pid,
201                                   unsigned long ap)
202 {
203         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_P9_TLBIE_ERAT_BUG)) {
204                 asm volatile("ptesync": : :"memory");
205                 __tlbie_va(va, 0, ap, RIC_FLUSH_TLB);
206         }
207
208         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_P9_TLBIE_STQ_BUG)) {
209                 asm volatile("ptesync": : :"memory");
210                 __tlbie_va(va, pid, ap, RIC_FLUSH_TLB);
211         }
212 }
213
214 static inline void fixup_tlbie_va_range(unsigned long va, unsigned long pid,
215                                         unsigned long ap)
216 {
217         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_P9_TLBIE_ERAT_BUG)) {
218                 asm volatile("ptesync": : :"memory");
219                 __tlbie_pid(0, RIC_FLUSH_TLB);
220         }
221
222         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_P9_TLBIE_STQ_BUG)) {
223                 asm volatile("ptesync": : :"memory");
224                 __tlbie_va(va, pid, ap, RIC_FLUSH_TLB);
225         }
226 }
227
228 static inline void fixup_tlbie_pid(unsigned long pid)
229 {
230         /*
231          * We can use any address for the invalidation, pick one which is
232          * probably unused as an optimisation.
233          */
234         unsigned long va = ((1UL << 52) - 1);
235
236         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_P9_TLBIE_ERAT_BUG)) {
237                 asm volatile("ptesync": : :"memory");
238                 __tlbie_pid(0, RIC_FLUSH_TLB);
239         }
240
241         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_P9_TLBIE_STQ_BUG)) {
242                 asm volatile("ptesync": : :"memory");
243                 __tlbie_va(va, pid, mmu_get_ap(MMU_PAGE_64K), RIC_FLUSH_TLB);
244         }
245 }
246
247
248 static inline void fixup_tlbie_lpid_va(unsigned long va, unsigned long lpid,
249                                        unsigned long ap)
250 {
251         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_P9_TLBIE_ERAT_BUG)) {
252                 asm volatile("ptesync": : :"memory");
253                 __tlbie_lpid_va(va, 0, ap, RIC_FLUSH_TLB);
254         }
255
256         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_P9_TLBIE_STQ_BUG)) {
257                 asm volatile("ptesync": : :"memory");
258                 __tlbie_lpid_va(va, lpid, ap, RIC_FLUSH_TLB);
259         }
260 }
261
262 static inline void fixup_tlbie_lpid(unsigned long lpid)
263 {
264         /*
265          * We can use any address for the invalidation, pick one which is
266          * probably unused as an optimisation.
267          */
268         unsigned long va = ((1UL << 52) - 1);
269
270         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_P9_TLBIE_ERAT_BUG)) {
271                 asm volatile("ptesync": : :"memory");
272                 __tlbie_lpid(0, RIC_FLUSH_TLB);
273         }
274
275         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_P9_TLBIE_STQ_BUG)) {
276                 asm volatile("ptesync": : :"memory");
277                 __tlbie_lpid_va(va, lpid, mmu_get_ap(MMU_PAGE_64K), RIC_FLUSH_TLB);
278         }
279 }
280
281 /*
282  * We use 128 set in radix mode and 256 set in hpt mode.
283  */
284 static __always_inline void _tlbiel_pid(unsigned long pid, unsigned long ric)
285 {
286         int set;
287
288         asm volatile("ptesync": : :"memory");
289
290         /*
291          * Flush the first set of the TLB, and if we're doing a RIC_FLUSH_ALL,
292          * also flush the entire Page Walk Cache.
293          */
294         __tlbiel_pid(pid, 0, ric);
295
296         /* For PWC, only one flush is needed */
297         if (ric == RIC_FLUSH_PWC) {
298                 asm volatile("ptesync": : :"memory");
299                 return;
300         }
301
302         /* For the remaining sets, just flush the TLB */
303         for (set = 1; set < POWER9_TLB_SETS_RADIX ; set++)
304                 __tlbiel_pid(pid, set, RIC_FLUSH_TLB);
305
306         asm volatile("ptesync": : :"memory");
307         asm volatile(PPC_RADIX_INVALIDATE_ERAT_USER "; isync" : : :"memory");
308 }
309
310 static inline void _tlbie_pid(unsigned long pid, unsigned long ric)
311 {
312         asm volatile("ptesync": : :"memory");
313
314         /*
315          * Workaround the fact that the "ric" argument to __tlbie_pid
316          * must be a compile-time contraint to match the "i" constraint
317          * in the asm statement.
318          */
319         switch (ric) {
320         case RIC_FLUSH_TLB:
321                 __tlbie_pid(pid, RIC_FLUSH_TLB);
322                 fixup_tlbie_pid(pid);
323                 break;
324         case RIC_FLUSH_PWC:
325                 __tlbie_pid(pid, RIC_FLUSH_PWC);
326                 break;
327         case RIC_FLUSH_ALL:
328         default:
329                 __tlbie_pid(pid, RIC_FLUSH_ALL);
330                 fixup_tlbie_pid(pid);
331         }
332         asm volatile("eieio; tlbsync; ptesync": : :"memory");
333 }
334
335 struct tlbiel_pid {
336         unsigned long pid;
337         unsigned long ric;
338 };
339
340 static void do_tlbiel_pid(void *info)
341 {
342         struct tlbiel_pid *t = info;
343
344         if (t->ric == RIC_FLUSH_TLB)
345                 _tlbiel_pid(t->pid, RIC_FLUSH_TLB);
346         else if (t->ric == RIC_FLUSH_PWC)
347                 _tlbiel_pid(t->pid, RIC_FLUSH_PWC);
348         else
349                 _tlbiel_pid(t->pid, RIC_FLUSH_ALL);
350 }
351
352 static inline void _tlbiel_pid_multicast(struct mm_struct *mm,
353                                 unsigned long pid, unsigned long ric)
354 {
355         struct cpumask *cpus = mm_cpumask(mm);
356         struct tlbiel_pid t = { .pid = pid, .ric = ric };
357
358         on_each_cpu_mask(cpus, do_tlbiel_pid, &t, 1);
359         /*
360          * Always want the CPU translations to be invalidated with tlbiel in
361          * these paths, so while coprocessors must use tlbie, we can not
362          * optimise away the tlbiel component.
363          */
364         if (atomic_read(&mm->context.copros) > 0)
365                 _tlbie_pid(pid, RIC_FLUSH_ALL);
366 }
367
368 static inline void _tlbie_lpid(unsigned long lpid, unsigned long ric)
369 {
370         asm volatile("ptesync": : :"memory");
371
372         /*
373          * Workaround the fact that the "ric" argument to __tlbie_pid
374          * must be a compile-time contraint to match the "i" constraint
375          * in the asm statement.
376          */
377         switch (ric) {
378         case RIC_FLUSH_TLB:
379                 __tlbie_lpid(lpid, RIC_FLUSH_TLB);
380                 fixup_tlbie_lpid(lpid);
381                 break;
382         case RIC_FLUSH_PWC:
383                 __tlbie_lpid(lpid, RIC_FLUSH_PWC);
384                 break;
385         case RIC_FLUSH_ALL:
386         default:
387                 __tlbie_lpid(lpid, RIC_FLUSH_ALL);
388                 fixup_tlbie_lpid(lpid);
389         }
390         asm volatile("eieio; tlbsync; ptesync": : :"memory");
391 }
392
393 static __always_inline void _tlbie_lpid_guest(unsigned long lpid, unsigned long ric)
394 {
395         /*
396          * Workaround the fact that the "ric" argument to __tlbie_pid
397          * must be a compile-time contraint to match the "i" constraint
398          * in the asm statement.
399          */
400         switch (ric) {
401         case RIC_FLUSH_TLB:
402                 __tlbie_lpid_guest(lpid, RIC_FLUSH_TLB);
403                 break;
404         case RIC_FLUSH_PWC:
405                 __tlbie_lpid_guest(lpid, RIC_FLUSH_PWC);
406                 break;
407         case RIC_FLUSH_ALL:
408         default:
409                 __tlbie_lpid_guest(lpid, RIC_FLUSH_ALL);
410         }
411         fixup_tlbie_lpid(lpid);
412         asm volatile("eieio; tlbsync; ptesync": : :"memory");
413 }
414
415 static inline void __tlbiel_va_range(unsigned long start, unsigned long end,
416                                     unsigned long pid, unsigned long page_size,
417                                     unsigned long psize)
418 {
419         unsigned long addr;
420         unsigned long ap = mmu_get_ap(psize);
421
422         for (addr = start; addr < end; addr += page_size)
423                 __tlbiel_va(addr, pid, ap, RIC_FLUSH_TLB);
424 }
425
426 static __always_inline void _tlbiel_va(unsigned long va, unsigned long pid,
427                                        unsigned long psize, unsigned long ric)
428 {
429         unsigned long ap = mmu_get_ap(psize);
430
431         asm volatile("ptesync": : :"memory");
432         __tlbiel_va(va, pid, ap, ric);
433         asm volatile("ptesync": : :"memory");
434 }
435
436 static inline void _tlbiel_va_range(unsigned long start, unsigned long end,
437                                     unsigned long pid, unsigned long page_size,
438                                     unsigned long psize, bool also_pwc)
439 {
440         asm volatile("ptesync": : :"memory");
441         if (also_pwc)
442                 __tlbiel_pid(pid, 0, RIC_FLUSH_PWC);
443         __tlbiel_va_range(start, end, pid, page_size, psize);
444         asm volatile("ptesync": : :"memory");
445 }
446
447 static inline void __tlbie_va_range(unsigned long start, unsigned long end,
448                                     unsigned long pid, unsigned long page_size,
449                                     unsigned long psize)
450 {
451         unsigned long addr;
452         unsigned long ap = mmu_get_ap(psize);
453
454         for (addr = start; addr < end; addr += page_size)
455                 __tlbie_va(addr, pid, ap, RIC_FLUSH_TLB);
456
457         fixup_tlbie_va_range(addr - page_size, pid, ap);
458 }
459
460 static __always_inline void _tlbie_va(unsigned long va, unsigned long pid,
461                                       unsigned long psize, unsigned long ric)
462 {
463         unsigned long ap = mmu_get_ap(psize);
464
465         asm volatile("ptesync": : :"memory");
466         __tlbie_va(va, pid, ap, ric);
467         fixup_tlbie_va(va, pid, ap);
468         asm volatile("eieio; tlbsync; ptesync": : :"memory");
469 }
470
471 struct tlbiel_va {
472         unsigned long pid;
473         unsigned long va;
474         unsigned long psize;
475         unsigned long ric;
476 };
477
478 static void do_tlbiel_va(void *info)
479 {
480         struct tlbiel_va *t = info;
481
482         if (t->ric == RIC_FLUSH_TLB)
483                 _tlbiel_va(t->va, t->pid, t->psize, RIC_FLUSH_TLB);
484         else if (t->ric == RIC_FLUSH_PWC)
485                 _tlbiel_va(t->va, t->pid, t->psize, RIC_FLUSH_PWC);
486         else
487                 _tlbiel_va(t->va, t->pid, t->psize, RIC_FLUSH_ALL);
488 }
489
490 static inline void _tlbiel_va_multicast(struct mm_struct *mm,
491                                 unsigned long va, unsigned long pid,
492                                 unsigned long psize, unsigned long ric)
493 {
494         struct cpumask *cpus = mm_cpumask(mm);
495         struct tlbiel_va t = { .va = va, .pid = pid, .psize = psize, .ric = ric };
496         on_each_cpu_mask(cpus, do_tlbiel_va, &t, 1);
497         if (atomic_read(&mm->context.copros) > 0)
498                 _tlbie_va(va, pid, psize, RIC_FLUSH_TLB);
499 }
500
501 struct tlbiel_va_range {
502         unsigned long pid;
503         unsigned long start;
504         unsigned long end;
505         unsigned long page_size;
506         unsigned long psize;
507         bool also_pwc;
508 };
509
510 static void do_tlbiel_va_range(void *info)
511 {
512         struct tlbiel_va_range *t = info;
513
514         _tlbiel_va_range(t->start, t->end, t->pid, t->page_size,
515                                     t->psize, t->also_pwc);
516 }
517
518 static __always_inline void _tlbie_lpid_va(unsigned long va, unsigned long lpid,
519                               unsigned long psize, unsigned long ric)
520 {
521         unsigned long ap = mmu_get_ap(psize);
522
523         asm volatile("ptesync": : :"memory");
524         __tlbie_lpid_va(va, lpid, ap, ric);
525         fixup_tlbie_lpid_va(va, lpid, ap);
526         asm volatile("eieio; tlbsync; ptesync": : :"memory");
527 }
528
529 static inline void _tlbie_va_range(unsigned long start, unsigned long end,
530                                     unsigned long pid, unsigned long page_size,
531                                     unsigned long psize, bool also_pwc)
532 {
533         asm volatile("ptesync": : :"memory");
534         if (also_pwc)
535                 __tlbie_pid(pid, RIC_FLUSH_PWC);
536         __tlbie_va_range(start, end, pid, page_size, psize);
537         asm volatile("eieio; tlbsync; ptesync": : :"memory");
538 }
539
540 static inline void _tlbiel_va_range_multicast(struct mm_struct *mm,
541                                 unsigned long start, unsigned long end,
542                                 unsigned long pid, unsigned long page_size,
543                                 unsigned long psize, bool also_pwc)
544 {
545         struct cpumask *cpus = mm_cpumask(mm);
546         struct tlbiel_va_range t = { .start = start, .end = end,
547                                 .pid = pid, .page_size = page_size,
548                                 .psize = psize, .also_pwc = also_pwc };
549
550         on_each_cpu_mask(cpus, do_tlbiel_va_range, &t, 1);
551         if (atomic_read(&mm->context.copros) > 0)
552                 _tlbie_va_range(start, end, pid, page_size, psize, also_pwc);
553 }
554
555 /*
556  * Base TLB flushing operations:
557  *
558  *  - flush_tlb_mm(mm) flushes the specified mm context TLB's
559  *  - flush_tlb_page(vma, vmaddr) flushes one page
560  *  - flush_tlb_range(vma, start, end) flushes a range of pages
561  *  - flush_tlb_kernel_range(start, end) flushes kernel pages
562  *
563  *  - local_* variants of page and mm only apply to the current
564  *    processor
565  */
566 void radix__local_flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
567 {
568         unsigned long pid;
569
570         preempt_disable();
571         pid = mm->context.id;
572         if (pid != MMU_NO_CONTEXT)
573                 _tlbiel_pid(pid, RIC_FLUSH_TLB);
574         preempt_enable();
575 }
576 EXPORT_SYMBOL(radix__local_flush_tlb_mm);
577
578 #ifndef CONFIG_SMP
579 void radix__local_flush_all_mm(struct mm_struct *mm)
580 {
581         unsigned long pid;
582
583         preempt_disable();
584         pid = mm->context.id;
585         if (pid != MMU_NO_CONTEXT)
586                 _tlbiel_pid(pid, RIC_FLUSH_ALL);
587         preempt_enable();
588 }
589 EXPORT_SYMBOL(radix__local_flush_all_mm);
590 #endif /* CONFIG_SMP */
591
592 void radix__local_flush_tlb_page_psize(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr,
593                                        int psize)
594 {
595         unsigned long pid;
596
597         preempt_disable();
598         pid = mm->context.id;
599         if (pid != MMU_NO_CONTEXT)
600                 _tlbiel_va(vmaddr, pid, psize, RIC_FLUSH_TLB);
601         preempt_enable();
602 }
603
604 void radix__local_flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long vmaddr)
605 {
606 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
607         /* need the return fix for nohash.c */
608         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
609                 return radix__local_flush_hugetlb_page(vma, vmaddr);
610 #endif
611         radix__local_flush_tlb_page_psize(vma->vm_mm, vmaddr, mmu_virtual_psize);
612 }
613 EXPORT_SYMBOL(radix__local_flush_tlb_page);
614
615 static bool mm_is_singlethreaded(struct mm_struct *mm)
616 {
617         if (atomic_read(&mm->context.copros) > 0)
618                 return false;
619         if (atomic_read(&mm->mm_users) <= 1 && current->mm == mm)
620                 return true;
621         return false;
622 }
623
624 static bool mm_needs_flush_escalation(struct mm_struct *mm)
625 {
626         /*
627          * P9 nest MMU has issues with the page walk cache
628          * caching PTEs and not flushing them properly when
629          * RIC = 0 for a PID/LPID invalidate
630          */
631         if (atomic_read(&mm->context.copros) > 0)
632                 return true;
633         return false;
634 }
635
636 #ifdef CONFIG_SMP
637 static void do_exit_flush_lazy_tlb(void *arg)
638 {
639         struct mm_struct *mm = arg;
640         unsigned long pid = mm->context.id;
641
642         if (current->mm == mm)
643                 return; /* Local CPU */
644
645         if (current->active_mm == mm) {
646                 /*
647                  * Must be a kernel thread because sender is single-threaded.
648                  */
649                 BUG_ON(current->mm);
650                 mmgrab(&init_mm);
651                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
652                 current->active_mm = &init_mm;
653                 mmdrop(mm);
654         }
655         _tlbiel_pid(pid, RIC_FLUSH_ALL);
656 }
657
658 static void exit_flush_lazy_tlbs(struct mm_struct *mm)
659 {
660         /*
661          * Would be nice if this was async so it could be run in
662          * parallel with our local flush, but generic code does not
663          * give a good API for it. Could extend the generic code or
664          * make a special powerpc IPI for flushing TLBs.
665          * For now it's not too performance critical.
666          */
667         smp_call_function_many(mm_cpumask(mm), do_exit_flush_lazy_tlb,
668                                 (void *)mm, 1);
669         mm_reset_thread_local(mm);
670 }
671
672 void radix__flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
673 {
674         unsigned long pid;
675
676         pid = mm->context.id;
677         if (unlikely(pid == MMU_NO_CONTEXT))
678                 return;
679
680         preempt_disable();
681         /*
682          * Order loads of mm_cpumask vs previous stores to clear ptes before
683          * the invalidate. See barrier in switch_mm_irqs_off
684          */
685         smp_mb();
686         if (!mm_is_thread_local(mm)) {
687                 if (unlikely(mm_is_singlethreaded(mm))) {
688                         exit_flush_lazy_tlbs(mm);
689                         goto local;
690                 }
691
692                 if (cputlb_use_tlbie()) {
693                         if (mm_needs_flush_escalation(mm))
694                                 _tlbie_pid(pid, RIC_FLUSH_ALL);
695                         else
696                                 _tlbie_pid(pid, RIC_FLUSH_TLB);
697                 } else {
698                         _tlbiel_pid_multicast(mm, pid, RIC_FLUSH_TLB);
699                 }
700         } else {
701 local:
702                 _tlbiel_pid(pid, RIC_FLUSH_TLB);
703         }
704         preempt_enable();
705 }
706 EXPORT_SYMBOL(radix__flush_tlb_mm);
707
708 static void __flush_all_mm(struct mm_struct *mm, bool fullmm)
709 {
710         unsigned long pid;
711
712         pid = mm->context.id;
713         if (unlikely(pid == MMU_NO_CONTEXT))
714                 return;
715
716         preempt_disable();
717         smp_mb(); /* see radix__flush_tlb_mm */
718         if (!mm_is_thread_local(mm)) {
719                 if (unlikely(mm_is_singlethreaded(mm))) {
720                         if (!fullmm) {
721                                 exit_flush_lazy_tlbs(mm);
722                                 goto local;
723                         }
724                 }
725                 if (cputlb_use_tlbie())
726                         _tlbie_pid(pid, RIC_FLUSH_ALL);
727                 else
728                         _tlbiel_pid_multicast(mm, pid, RIC_FLUSH_ALL);
729         } else {
730 local:
731                 _tlbiel_pid(pid, RIC_FLUSH_ALL);
732         }
733         preempt_enable();
734 }
735
736 void radix__flush_all_mm(struct mm_struct *mm)
737 {
738         __flush_all_mm(mm, false);
739 }
740 EXPORT_SYMBOL(radix__flush_all_mm);
741
742 void radix__flush_tlb_page_psize(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr,
743                                  int psize)
744 {
745         unsigned long pid;
746
747         pid = mm->context.id;
748         if (unlikely(pid == MMU_NO_CONTEXT))
749                 return;
750
751         preempt_disable();
752         smp_mb(); /* see radix__flush_tlb_mm */
753         if (!mm_is_thread_local(mm)) {
754                 if (unlikely(mm_is_singlethreaded(mm))) {
755                         exit_flush_lazy_tlbs(mm);
756                         goto local;
757                 }
758                 if (cputlb_use_tlbie())
759                         _tlbie_va(vmaddr, pid, psize, RIC_FLUSH_TLB);
760                 else
761                         _tlbiel_va_multicast(mm, vmaddr, pid, psize, RIC_FLUSH_TLB);
762         } else {
763 local:
764                 _tlbiel_va(vmaddr, pid, psize, RIC_FLUSH_TLB);
765         }
766         preempt_enable();
767 }
768
769 void radix__flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long vmaddr)
770 {
771 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
772         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
773                 return radix__flush_hugetlb_page(vma, vmaddr);
774 #endif
775         radix__flush_tlb_page_psize(vma->vm_mm, vmaddr, mmu_virtual_psize);
776 }
777 EXPORT_SYMBOL(radix__flush_tlb_page);
778
779 #else /* CONFIG_SMP */
780 #define radix__flush_all_mm radix__local_flush_all_mm
781 #endif /* CONFIG_SMP */
782
783 static void do_tlbiel_kernel(void *info)
784 {
785         _tlbiel_pid(0, RIC_FLUSH_ALL);
786 }
787
788 static inline void _tlbiel_kernel_broadcast(void)
789 {
790         on_each_cpu(do_tlbiel_kernel, NULL, 1);
791         if (tlbie_capable) {
792                 /*
793                  * Coherent accelerators don't refcount kernel memory mappings,
794                  * so have to always issue a tlbie for them. This is quite a
795                  * slow path anyway.
796                  */
797                 _tlbie_pid(0, RIC_FLUSH_ALL);
798         }
799 }
800
801 /*
802  * If kernel TLBIs ever become local rather than global, then
803  * drivers/misc/ocxl/link.c:ocxl_link_add_pe will need some work, as it
804  * assumes kernel TLBIs are global.
805  */
806 void radix__flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
807 {
808         if (cputlb_use_tlbie())
809                 _tlbie_pid(0, RIC_FLUSH_ALL);
810         else
811                 _tlbiel_kernel_broadcast();
812 }
813 EXPORT_SYMBOL(radix__flush_tlb_kernel_range);
814
815 #define TLB_FLUSH_ALL -1UL
816
817 /*
818  * Number of pages above which we invalidate the entire PID rather than
819  * flush individual pages, for local and global flushes respectively.
820  *
821  * tlbie goes out to the interconnect and individual ops are more costly.
822  * It also does not iterate over sets like the local tlbiel variant when
823  * invalidating a full PID, so it has a far lower threshold to change from
824  * individual page flushes to full-pid flushes.
825  */
826 static unsigned long tlb_single_page_flush_ceiling __read_mostly = 33;
827 static unsigned long tlb_local_single_page_flush_ceiling __read_mostly = POWER9_TLB_SETS_RADIX * 2;
828
829 static inline void __radix__flush_tlb_range(struct mm_struct *mm,
830                                             unsigned long start, unsigned long end)
831
832 {
833         unsigned long pid;
834         unsigned int page_shift = mmu_psize_defs[mmu_virtual_psize].shift;
835         unsigned long page_size = 1UL << page_shift;
836         unsigned long nr_pages = (end - start) >> page_shift;
837         bool local, full;
838
839         pid = mm->context.id;
840         if (unlikely(pid == MMU_NO_CONTEXT))
841                 return;
842
843         preempt_disable();
844         smp_mb(); /* see radix__flush_tlb_mm */
845         if (!mm_is_thread_local(mm)) {
846                 if (unlikely(mm_is_singlethreaded(mm))) {
847                         if (end != TLB_FLUSH_ALL) {
848                                 exit_flush_lazy_tlbs(mm);
849                                 goto is_local;
850                         }
851                 }
852                 local = false;
853                 full = (end == TLB_FLUSH_ALL ||
854                                 nr_pages > tlb_single_page_flush_ceiling);
855         } else {
856 is_local:
857                 local = true;
858                 full = (end == TLB_FLUSH_ALL ||
859                                 nr_pages > tlb_local_single_page_flush_ceiling);
860         }
861
862         if (full) {
863                 if (local) {
864                         _tlbiel_pid(pid, RIC_FLUSH_TLB);
865                 } else {
866                         if (cputlb_use_tlbie()) {
867                                 if (mm_needs_flush_escalation(mm))
868                                         _tlbie_pid(pid, RIC_FLUSH_ALL);
869                                 else
870                                         _tlbie_pid(pid, RIC_FLUSH_TLB);
871                         } else {
872                                 _tlbiel_pid_multicast(mm, pid, RIC_FLUSH_TLB);
873                         }
874                 }
875         } else {
876                 bool hflush = false;
877                 unsigned long hstart, hend;
878
879                 if (IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE)) {
880                         hstart = (start + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
881                         hend = end & PMD_MASK;
882                         if (hstart == hend)
883                                 hflush = false;
884                         else
885                                 hflush = true;
886                 }
887
888                 if (local) {
889                         asm volatile("ptesync": : :"memory");
890                         __tlbiel_va_range(start, end, pid, page_size, mmu_virtual_psize);
891                         if (hflush)
892                                 __tlbiel_va_range(hstart, hend, pid,
893                                                 PMD_SIZE, MMU_PAGE_2M);
894                         asm volatile("ptesync": : :"memory");
895                 } else if (cputlb_use_tlbie()) {
896                         asm volatile("ptesync": : :"memory");
897                         __tlbie_va_range(start, end, pid, page_size, mmu_virtual_psize);
898                         if (hflush)
899                                 __tlbie_va_range(hstart, hend, pid,
900                                                 PMD_SIZE, MMU_PAGE_2M);
901                         asm volatile("eieio; tlbsync; ptesync": : :"memory");
902                 } else {
903                         _tlbiel_va_range_multicast(mm,
904                                         start, end, pid, page_size, mmu_virtual_psize, false);
905                         if (hflush)
906                                 _tlbiel_va_range_multicast(mm,
907                                         hstart, hend, pid, PMD_SIZE, MMU_PAGE_2M, false);
908                 }
909         }
910         preempt_enable();
911 }
912
913 void radix__flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
914                      unsigned long end)
915
916 {
917 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
918         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
919                 return radix__flush_hugetlb_tlb_range(vma, start, end);
920 #endif
921
922         __radix__flush_tlb_range(vma->vm_mm, start, end);
923 }
924 EXPORT_SYMBOL(radix__flush_tlb_range);
925
926 static int radix_get_mmu_psize(int page_size)
927 {
928         int psize;
929
930         if (page_size == (1UL << mmu_psize_defs[mmu_virtual_psize].shift))
931                 psize = mmu_virtual_psize;
932         else if (page_size == (1UL << mmu_psize_defs[MMU_PAGE_2M].shift))
933                 psize = MMU_PAGE_2M;
934         else if (page_size == (1UL << mmu_psize_defs[MMU_PAGE_1G].shift))
935                 psize = MMU_PAGE_1G;
936         else
937                 return -1;
938         return psize;
939 }
940
941 /*
942  * Flush partition scoped LPID address translation for all CPUs.
943  */
944 void radix__flush_tlb_lpid_page(unsigned int lpid,
945                                         unsigned long addr,
946                                         unsigned long page_size)
947 {
948         int psize = radix_get_mmu_psize(page_size);
949
950         _tlbie_lpid_va(addr, lpid, psize, RIC_FLUSH_TLB);
951 }
952 EXPORT_SYMBOL_GPL(radix__flush_tlb_lpid_page);
953
954 /*
955  * Flush partition scoped PWC from LPID for all CPUs.
956  */
957 void radix__flush_pwc_lpid(unsigned int lpid)
958 {
959         _tlbie_lpid(lpid, RIC_FLUSH_PWC);
960 }
961 EXPORT_SYMBOL_GPL(radix__flush_pwc_lpid);
962
963 /*
964  * Flush partition scoped translations from LPID (=LPIDR)
965  */
966 void radix__flush_all_lpid(unsigned int lpid)
967 {
968         _tlbie_lpid(lpid, RIC_FLUSH_ALL);
969 }
970 EXPORT_SYMBOL_GPL(radix__flush_all_lpid);
971
972 /*
973  * Flush process scoped translations from LPID (=LPIDR)
974  */
975 void radix__flush_all_lpid_guest(unsigned int lpid)
976 {
977         _tlbie_lpid_guest(lpid, RIC_FLUSH_ALL);
978 }
979
980 static void radix__flush_tlb_pwc_range_psize(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
981                                   unsigned long end, int psize);
982
983 void radix__tlb_flush(struct mmu_gather *tlb)
984 {
985         int psize = 0;
986         struct mm_struct *mm = tlb->mm;
987         int page_size = tlb->page_size;
988         unsigned long start = tlb->start;
989         unsigned long end = tlb->end;
990
991         /*
992          * if page size is not something we understand, do a full mm flush
993          *
994          * A "fullmm" flush must always do a flush_all_mm (RIC=2) flush
995          * that flushes the process table entry cache upon process teardown.
996          * See the comment for radix in arch_exit_mmap().
997          */
998         if (tlb->fullmm || tlb->need_flush_all) {
999                 __flush_all_mm(mm, true);
1000         } else if ( (psize = radix_get_mmu_psize(page_size)) == -1) {
1001                 if (!tlb->freed_tables)
1002                         radix__flush_tlb_mm(mm);
1003                 else
1004                         radix__flush_all_mm(mm);
1005         } else {
1006                 if (!tlb->freed_tables)
1007                         radix__flush_tlb_range_psize(mm, start, end, psize);
1008                 else
1009                         radix__flush_tlb_pwc_range_psize(mm, start, end, psize);
1010         }
1011 }
1012
1013 static __always_inline void __radix__flush_tlb_range_psize(struct mm_struct *mm,
1014                                 unsigned long start, unsigned long end,
1015                                 int psize, bool also_pwc)
1016 {
1017         unsigned long pid;
1018         unsigned int page_shift = mmu_psize_defs[psize].shift;
1019         unsigned long page_size = 1UL << page_shift;
1020         unsigned long nr_pages = (end - start) >> page_shift;
1021         bool local, full;
1022
1023         pid = mm->context.id;
1024         if (unlikely(pid == MMU_NO_CONTEXT))
1025                 return;
1026
1027         preempt_disable();
1028         smp_mb(); /* see radix__flush_tlb_mm */
1029         if (!mm_is_thread_local(mm)) {
1030                 if (unlikely(mm_is_singlethreaded(mm))) {
1031                         if (end != TLB_FLUSH_ALL) {
1032                                 exit_flush_lazy_tlbs(mm);
1033                                 goto is_local;
1034                         }
1035                 }
1036                 local = false;
1037                 full = (end == TLB_FLUSH_ALL ||
1038                                 nr_pages > tlb_single_page_flush_ceiling);
1039         } else {
1040 is_local:
1041                 local = true;
1042                 full = (end == TLB_FLUSH_ALL ||
1043                                 nr_pages > tlb_local_single_page_flush_ceiling);
1044         }
1045
1046         if (full) {
1047                 if (local) {
1048                         _tlbiel_pid(pid, also_pwc ? RIC_FLUSH_ALL : RIC_FLUSH_TLB);
1049                 } else {
1050                         if (cputlb_use_tlbie()) {
1051                                 if (mm_needs_flush_escalation(mm))
1052                                         also_pwc = true;
1053
1054                                 _tlbie_pid(pid,
1055                                         also_pwc ?  RIC_FLUSH_ALL : RIC_FLUSH_TLB);
1056                         } else {
1057                                 _tlbiel_pid_multicast(mm, pid,
1058                                         also_pwc ?  RIC_FLUSH_ALL : RIC_FLUSH_TLB);
1059                         }
1060
1061                 }
1062         } else {
1063                 if (local)
1064                         _tlbiel_va_range(start, end, pid, page_size, psize, also_pwc);
1065                 else if (cputlb_use_tlbie())
1066                         _tlbie_va_range(start, end, pid, page_size, psize, also_pwc);
1067                 else
1068                         _tlbiel_va_range_multicast(mm,
1069                                         start, end, pid, page_size, psize, also_pwc);
1070         }
1071         preempt_enable();
1072 }
1073
1074 void radix__flush_tlb_range_psize(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
1075                                   unsigned long end, int psize)
1076 {
1077         return __radix__flush_tlb_range_psize(mm, start, end, psize, false);
1078 }
1079
1080 static void radix__flush_tlb_pwc_range_psize(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
1081                                   unsigned long end, int psize)
1082 {
1083         __radix__flush_tlb_range_psize(mm, start, end, psize, true);
1084 }
1085
1086 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1087 void radix__flush_tlb_collapsed_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
1088 {
1089         unsigned long pid, end;
1090
1091         pid = mm->context.id;
1092         if (unlikely(pid == MMU_NO_CONTEXT))
1093                 return;
1094
1095         /* 4k page size, just blow the world */
1096         if (PAGE_SIZE == 0x1000) {
1097                 radix__flush_all_mm(mm);
1098                 return;
1099         }
1100
1101         end = addr + HPAGE_PMD_SIZE;
1102
1103         /* Otherwise first do the PWC, then iterate the pages. */
1104         preempt_disable();
1105         smp_mb(); /* see radix__flush_tlb_mm */
1106         if (!mm_is_thread_local(mm)) {
1107                 if (unlikely(mm_is_singlethreaded(mm))) {
1108                         exit_flush_lazy_tlbs(mm);
1109                         goto local;
1110                 }
1111                 if (cputlb_use_tlbie())
1112                         _tlbie_va_range(addr, end, pid, PAGE_SIZE, mmu_virtual_psize, true);
1113                 else
1114                         _tlbiel_va_range_multicast(mm,
1115                                         addr, end, pid, PAGE_SIZE, mmu_virtual_psize, true);
1116         } else {
1117 local:
1118                 _tlbiel_va_range(addr, end, pid, PAGE_SIZE, mmu_virtual_psize, true);
1119         }
1120
1121         preempt_enable();
1122 }
1123 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1124
1125 void radix__flush_pmd_tlb_range(struct vm_area_struct *vma,
1126                                 unsigned long start, unsigned long end)
1127 {
1128         radix__flush_tlb_range_psize(vma->vm_mm, start, end, MMU_PAGE_2M);
1129 }
1130 EXPORT_SYMBOL(radix__flush_pmd_tlb_range);
1131
1132 void radix__flush_tlb_all(void)
1133 {
1134         unsigned long rb,prs,r,rs;
1135         unsigned long ric = RIC_FLUSH_ALL;
1136
1137         rb = 0x3 << PPC_BITLSHIFT(53); /* IS = 3 */
1138         prs = 0; /* partition scoped */
1139         r = 1;   /* radix format */
1140         rs = 1 & ((1UL << 32) - 1); /* any LPID value to flush guest mappings */
1141
1142         asm volatile("ptesync": : :"memory");
1143         /*
1144          * now flush guest entries by passing PRS = 1 and LPID != 0
1145          */
1146         asm volatile(PPC_TLBIE_5(%0, %4, %3, %2, %1)
1147                      : : "r"(rb), "i"(r), "i"(1), "i"(ric), "r"(rs) : "memory");
1148         /*
1149          * now flush host entires by passing PRS = 0 and LPID == 0
1150          */
1151         asm volatile(PPC_TLBIE_5(%0, %4, %3, %2, %1)
1152                      : : "r"(rb), "i"(r), "i"(prs), "i"(ric), "r"(0) : "memory");
1153         asm volatile("eieio; tlbsync; ptesync": : :"memory");
1154 }
1155
1156 #ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE
1157 extern void radix_kvm_prefetch_workaround(struct mm_struct *mm)
1158 {
1159         unsigned long pid = mm->context.id;
1160
1161         if (unlikely(pid == MMU_NO_CONTEXT))
1162                 return;
1163
1164         if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_P9_RADIX_PREFETCH_BUG))
1165                 return;
1166
1167         /*
1168          * If this context hasn't run on that CPU before and KVM is
1169          * around, there's a slim chance that the guest on another
1170          * CPU just brought in obsolete translation into the TLB of
1171          * this CPU due to a bad prefetch using the guest PID on
1172          * the way into the hypervisor.
1173          *
1174          * We work around this here. If KVM is possible, we check if
1175          * any sibling thread is in KVM. If it is, the window may exist
1176          * and thus we flush that PID from the core.
1177          *
1178          * A potential future improvement would be to mark which PIDs
1179          * have never been used on the system and avoid it if the PID
1180          * is new and the process has no other cpumask bit set.
1181          */
1182         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE) && radix_enabled()) {
1183                 int cpu = smp_processor_id();
1184                 int sib = cpu_first_thread_sibling(cpu);
1185                 bool flush = false;
1186
1187                 for (; sib <= cpu_last_thread_sibling(cpu) && !flush; sib++) {
1188                         if (sib == cpu)
1189                                 continue;
1190                         if (!cpu_possible(sib))
1191                                 continue;
1192                         if (paca_ptrs[sib]->kvm_hstate.kvm_vcpu)
1193                                 flush = true;
1194                 }
1195                 if (flush)
1196                         _tlbiel_pid(pid, RIC_FLUSH_ALL);
1197         }
1198 }
1199 EXPORT_SYMBOL_GPL(radix_kvm_prefetch_workaround);
1200 #endif /* CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE */