]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - arch/powerpc/mm/book3s64/radix_tlb.c
powerpc/book3s64/radix: Rename CPU_FTR_P9_TLBIE_BUG feature flag
[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 static inline void fixup_tlbie(void)
200 {
201         unsigned long pid = 0;
202         unsigned long va = ((1UL << 52) - 1);
203
204         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_P9_TLBIE_STQ_BUG)) {
205                 asm volatile("ptesync": : :"memory");
206                 __tlbie_va(va, pid, mmu_get_ap(MMU_PAGE_64K), RIC_FLUSH_TLB);
207         }
208 }
209
210 static inline void fixup_tlbie_lpid(unsigned long lpid)
211 {
212         unsigned long va = ((1UL << 52) - 1);
213
214         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_P9_TLBIE_STQ_BUG)) {
215                 asm volatile("ptesync": : :"memory");
216                 __tlbie_lpid_va(va, lpid, mmu_get_ap(MMU_PAGE_64K), RIC_FLUSH_TLB);
217         }
218 }
219
220 /*
221  * We use 128 set in radix mode and 256 set in hpt mode.
222  */
223 static __always_inline void _tlbiel_pid(unsigned long pid, unsigned long ric)
224 {
225         int set;
226
227         asm volatile("ptesync": : :"memory");
228
229         /*
230          * Flush the first set of the TLB, and if we're doing a RIC_FLUSH_ALL,
231          * also flush the entire Page Walk Cache.
232          */
233         __tlbiel_pid(pid, 0, ric);
234
235         /* For PWC, only one flush is needed */
236         if (ric == RIC_FLUSH_PWC) {
237                 asm volatile("ptesync": : :"memory");
238                 return;
239         }
240
241         /* For the remaining sets, just flush the TLB */
242         for (set = 1; set < POWER9_TLB_SETS_RADIX ; set++)
243                 __tlbiel_pid(pid, set, RIC_FLUSH_TLB);
244
245         asm volatile("ptesync": : :"memory");
246         asm volatile(PPC_RADIX_INVALIDATE_ERAT_USER "; isync" : : :"memory");
247 }
248
249 static inline void _tlbie_pid(unsigned long pid, unsigned long ric)
250 {
251         asm volatile("ptesync": : :"memory");
252
253         /*
254          * Workaround the fact that the "ric" argument to __tlbie_pid
255          * must be a compile-time contraint to match the "i" constraint
256          * in the asm statement.
257          */
258         switch (ric) {
259         case RIC_FLUSH_TLB:
260                 __tlbie_pid(pid, RIC_FLUSH_TLB);
261                 break;
262         case RIC_FLUSH_PWC:
263                 __tlbie_pid(pid, RIC_FLUSH_PWC);
264                 break;
265         case RIC_FLUSH_ALL:
266         default:
267                 __tlbie_pid(pid, RIC_FLUSH_ALL);
268         }
269         fixup_tlbie();
270         asm volatile("eieio; tlbsync; ptesync": : :"memory");
271 }
272
273 struct tlbiel_pid {
274         unsigned long pid;
275         unsigned long ric;
276 };
277
278 static void do_tlbiel_pid(void *info)
279 {
280         struct tlbiel_pid *t = info;
281
282         if (t->ric == RIC_FLUSH_TLB)
283                 _tlbiel_pid(t->pid, RIC_FLUSH_TLB);
284         else if (t->ric == RIC_FLUSH_PWC)
285                 _tlbiel_pid(t->pid, RIC_FLUSH_PWC);
286         else
287                 _tlbiel_pid(t->pid, RIC_FLUSH_ALL);
288 }
289
290 static inline void _tlbiel_pid_multicast(struct mm_struct *mm,
291                                 unsigned long pid, unsigned long ric)
292 {
293         struct cpumask *cpus = mm_cpumask(mm);
294         struct tlbiel_pid t = { .pid = pid, .ric = ric };
295
296         on_each_cpu_mask(cpus, do_tlbiel_pid, &t, 1);
297         /*
298          * Always want the CPU translations to be invalidated with tlbiel in
299          * these paths, so while coprocessors must use tlbie, we can not
300          * optimise away the tlbiel component.
301          */
302         if (atomic_read(&mm->context.copros) > 0)
303                 _tlbie_pid(pid, RIC_FLUSH_ALL);
304 }
305
306 static inline void _tlbie_lpid(unsigned long lpid, unsigned long ric)
307 {
308         asm volatile("ptesync": : :"memory");
309
310         /*
311          * Workaround the fact that the "ric" argument to __tlbie_pid
312          * must be a compile-time contraint to match the "i" constraint
313          * in the asm statement.
314          */
315         switch (ric) {
316         case RIC_FLUSH_TLB:
317                 __tlbie_lpid(lpid, RIC_FLUSH_TLB);
318                 break;
319         case RIC_FLUSH_PWC:
320                 __tlbie_lpid(lpid, RIC_FLUSH_PWC);
321                 break;
322         case RIC_FLUSH_ALL:
323         default:
324                 __tlbie_lpid(lpid, RIC_FLUSH_ALL);
325         }
326         fixup_tlbie_lpid(lpid);
327         asm volatile("eieio; tlbsync; ptesync": : :"memory");
328 }
329
330 static __always_inline void _tlbie_lpid_guest(unsigned long lpid, unsigned long ric)
331 {
332         /*
333          * Workaround the fact that the "ric" argument to __tlbie_pid
334          * must be a compile-time contraint to match the "i" constraint
335          * in the asm statement.
336          */
337         switch (ric) {
338         case RIC_FLUSH_TLB:
339                 __tlbie_lpid_guest(lpid, RIC_FLUSH_TLB);
340                 break;
341         case RIC_FLUSH_PWC:
342                 __tlbie_lpid_guest(lpid, RIC_FLUSH_PWC);
343                 break;
344         case RIC_FLUSH_ALL:
345         default:
346                 __tlbie_lpid_guest(lpid, RIC_FLUSH_ALL);
347         }
348         fixup_tlbie_lpid(lpid);
349         asm volatile("eieio; tlbsync; ptesync": : :"memory");
350 }
351
352 static inline void __tlbiel_va_range(unsigned long start, unsigned long end,
353                                     unsigned long pid, unsigned long page_size,
354                                     unsigned long psize)
355 {
356         unsigned long addr;
357         unsigned long ap = mmu_get_ap(psize);
358
359         for (addr = start; addr < end; addr += page_size)
360                 __tlbiel_va(addr, pid, ap, RIC_FLUSH_TLB);
361 }
362
363 static __always_inline void _tlbiel_va(unsigned long va, unsigned long pid,
364                                        unsigned long psize, unsigned long ric)
365 {
366         unsigned long ap = mmu_get_ap(psize);
367
368         asm volatile("ptesync": : :"memory");
369         __tlbiel_va(va, pid, ap, ric);
370         asm volatile("ptesync": : :"memory");
371 }
372
373 static inline void _tlbiel_va_range(unsigned long start, unsigned long end,
374                                     unsigned long pid, unsigned long page_size,
375                                     unsigned long psize, bool also_pwc)
376 {
377         asm volatile("ptesync": : :"memory");
378         if (also_pwc)
379                 __tlbiel_pid(pid, 0, RIC_FLUSH_PWC);
380         __tlbiel_va_range(start, end, pid, page_size, psize);
381         asm volatile("ptesync": : :"memory");
382 }
383
384 static inline void __tlbie_va_range(unsigned long start, unsigned long end,
385                                     unsigned long pid, unsigned long page_size,
386                                     unsigned long psize)
387 {
388         unsigned long addr;
389         unsigned long ap = mmu_get_ap(psize);
390
391         for (addr = start; addr < end; addr += page_size)
392                 __tlbie_va(addr, pid, ap, RIC_FLUSH_TLB);
393 }
394
395 static __always_inline void _tlbie_va(unsigned long va, unsigned long pid,
396                                       unsigned long psize, unsigned long ric)
397 {
398         unsigned long ap = mmu_get_ap(psize);
399
400         asm volatile("ptesync": : :"memory");
401         __tlbie_va(va, pid, ap, ric);
402         fixup_tlbie();
403         asm volatile("eieio; tlbsync; ptesync": : :"memory");
404 }
405
406 struct tlbiel_va {
407         unsigned long pid;
408         unsigned long va;
409         unsigned long psize;
410         unsigned long ric;
411 };
412
413 static void do_tlbiel_va(void *info)
414 {
415         struct tlbiel_va *t = info;
416
417         if (t->ric == RIC_FLUSH_TLB)
418                 _tlbiel_va(t->va, t->pid, t->psize, RIC_FLUSH_TLB);
419         else if (t->ric == RIC_FLUSH_PWC)
420                 _tlbiel_va(t->va, t->pid, t->psize, RIC_FLUSH_PWC);
421         else
422                 _tlbiel_va(t->va, t->pid, t->psize, RIC_FLUSH_ALL);
423 }
424
425 static inline void _tlbiel_va_multicast(struct mm_struct *mm,
426                                 unsigned long va, unsigned long pid,
427                                 unsigned long psize, unsigned long ric)
428 {
429         struct cpumask *cpus = mm_cpumask(mm);
430         struct tlbiel_va t = { .va = va, .pid = pid, .psize = psize, .ric = ric };
431         on_each_cpu_mask(cpus, do_tlbiel_va, &t, 1);
432         if (atomic_read(&mm->context.copros) > 0)
433                 _tlbie_va(va, pid, psize, RIC_FLUSH_TLB);
434 }
435
436 struct tlbiel_va_range {
437         unsigned long pid;
438         unsigned long start;
439         unsigned long end;
440         unsigned long page_size;
441         unsigned long psize;
442         bool also_pwc;
443 };
444
445 static void do_tlbiel_va_range(void *info)
446 {
447         struct tlbiel_va_range *t = info;
448
449         _tlbiel_va_range(t->start, t->end, t->pid, t->page_size,
450                                     t->psize, t->also_pwc);
451 }
452
453 static __always_inline void _tlbie_lpid_va(unsigned long va, unsigned long lpid,
454                               unsigned long psize, unsigned long ric)
455 {
456         unsigned long ap = mmu_get_ap(psize);
457
458         asm volatile("ptesync": : :"memory");
459         __tlbie_lpid_va(va, lpid, ap, ric);
460         fixup_tlbie_lpid(lpid);
461         asm volatile("eieio; tlbsync; ptesync": : :"memory");
462 }
463
464 static inline void _tlbie_va_range(unsigned long start, unsigned long end,
465                                     unsigned long pid, unsigned long page_size,
466                                     unsigned long psize, bool also_pwc)
467 {
468         asm volatile("ptesync": : :"memory");
469         if (also_pwc)
470                 __tlbie_pid(pid, RIC_FLUSH_PWC);
471         __tlbie_va_range(start, end, pid, page_size, psize);
472         fixup_tlbie();
473         asm volatile("eieio; tlbsync; ptesync": : :"memory");
474 }
475
476 static inline void _tlbiel_va_range_multicast(struct mm_struct *mm,
477                                 unsigned long start, unsigned long end,
478                                 unsigned long pid, unsigned long page_size,
479                                 unsigned long psize, bool also_pwc)
480 {
481         struct cpumask *cpus = mm_cpumask(mm);
482         struct tlbiel_va_range t = { .start = start, .end = end,
483                                 .pid = pid, .page_size = page_size,
484                                 .psize = psize, .also_pwc = also_pwc };
485
486         on_each_cpu_mask(cpus, do_tlbiel_va_range, &t, 1);
487         if (atomic_read(&mm->context.copros) > 0)
488                 _tlbie_va_range(start, end, pid, page_size, psize, also_pwc);
489 }
490
491 /*
492  * Base TLB flushing operations:
493  *
494  *  - flush_tlb_mm(mm) flushes the specified mm context TLB's
495  *  - flush_tlb_page(vma, vmaddr) flushes one page
496  *  - flush_tlb_range(vma, start, end) flushes a range of pages
497  *  - flush_tlb_kernel_range(start, end) flushes kernel pages
498  *
499  *  - local_* variants of page and mm only apply to the current
500  *    processor
501  */
502 void radix__local_flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
503 {
504         unsigned long pid;
505
506         preempt_disable();
507         pid = mm->context.id;
508         if (pid != MMU_NO_CONTEXT)
509                 _tlbiel_pid(pid, RIC_FLUSH_TLB);
510         preempt_enable();
511 }
512 EXPORT_SYMBOL(radix__local_flush_tlb_mm);
513
514 #ifndef CONFIG_SMP
515 void radix__local_flush_all_mm(struct mm_struct *mm)
516 {
517         unsigned long pid;
518
519         preempt_disable();
520         pid = mm->context.id;
521         if (pid != MMU_NO_CONTEXT)
522                 _tlbiel_pid(pid, RIC_FLUSH_ALL);
523         preempt_enable();
524 }
525 EXPORT_SYMBOL(radix__local_flush_all_mm);
526 #endif /* CONFIG_SMP */
527
528 void radix__local_flush_tlb_page_psize(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr,
529                                        int psize)
530 {
531         unsigned long pid;
532
533         preempt_disable();
534         pid = mm->context.id;
535         if (pid != MMU_NO_CONTEXT)
536                 _tlbiel_va(vmaddr, pid, psize, RIC_FLUSH_TLB);
537         preempt_enable();
538 }
539
540 void radix__local_flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long vmaddr)
541 {
542 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
543         /* need the return fix for nohash.c */
544         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
545                 return radix__local_flush_hugetlb_page(vma, vmaddr);
546 #endif
547         radix__local_flush_tlb_page_psize(vma->vm_mm, vmaddr, mmu_virtual_psize);
548 }
549 EXPORT_SYMBOL(radix__local_flush_tlb_page);
550
551 static bool mm_is_singlethreaded(struct mm_struct *mm)
552 {
553         if (atomic_read(&mm->context.copros) > 0)
554                 return false;
555         if (atomic_read(&mm->mm_users) <= 1 && current->mm == mm)
556                 return true;
557         return false;
558 }
559
560 static bool mm_needs_flush_escalation(struct mm_struct *mm)
561 {
562         /*
563          * P9 nest MMU has issues with the page walk cache
564          * caching PTEs and not flushing them properly when
565          * RIC = 0 for a PID/LPID invalidate
566          */
567         if (atomic_read(&mm->context.copros) > 0)
568                 return true;
569         return false;
570 }
571
572 #ifdef CONFIG_SMP
573 static void do_exit_flush_lazy_tlb(void *arg)
574 {
575         struct mm_struct *mm = arg;
576         unsigned long pid = mm->context.id;
577
578         if (current->mm == mm)
579                 return; /* Local CPU */
580
581         if (current->active_mm == mm) {
582                 /*
583                  * Must be a kernel thread because sender is single-threaded.
584                  */
585                 BUG_ON(current->mm);
586                 mmgrab(&init_mm);
587                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
588                 current->active_mm = &init_mm;
589                 mmdrop(mm);
590         }
591         _tlbiel_pid(pid, RIC_FLUSH_ALL);
592 }
593
594 static void exit_flush_lazy_tlbs(struct mm_struct *mm)
595 {
596         /*
597          * Would be nice if this was async so it could be run in
598          * parallel with our local flush, but generic code does not
599          * give a good API for it. Could extend the generic code or
600          * make a special powerpc IPI for flushing TLBs.
601          * For now it's not too performance critical.
602          */
603         smp_call_function_many(mm_cpumask(mm), do_exit_flush_lazy_tlb,
604                                 (void *)mm, 1);
605         mm_reset_thread_local(mm);
606 }
607
608 void radix__flush_tlb_mm(struct mm_struct *mm)
609 {
610         unsigned long pid;
611
612         pid = mm->context.id;
613         if (unlikely(pid == MMU_NO_CONTEXT))
614                 return;
615
616         preempt_disable();
617         /*
618          * Order loads of mm_cpumask vs previous stores to clear ptes before
619          * the invalidate. See barrier in switch_mm_irqs_off
620          */
621         smp_mb();
622         if (!mm_is_thread_local(mm)) {
623                 if (unlikely(mm_is_singlethreaded(mm))) {
624                         exit_flush_lazy_tlbs(mm);
625                         goto local;
626                 }
627
628                 if (cputlb_use_tlbie()) {
629                         if (mm_needs_flush_escalation(mm))
630                                 _tlbie_pid(pid, RIC_FLUSH_ALL);
631                         else
632                                 _tlbie_pid(pid, RIC_FLUSH_TLB);
633                 } else {
634                         _tlbiel_pid_multicast(mm, pid, RIC_FLUSH_TLB);
635                 }
636         } else {
637 local:
638                 _tlbiel_pid(pid, RIC_FLUSH_TLB);
639         }
640         preempt_enable();
641 }
642 EXPORT_SYMBOL(radix__flush_tlb_mm);
643
644 static void __flush_all_mm(struct mm_struct *mm, bool fullmm)
645 {
646         unsigned long pid;
647
648         pid = mm->context.id;
649         if (unlikely(pid == MMU_NO_CONTEXT))
650                 return;
651
652         preempt_disable();
653         smp_mb(); /* see radix__flush_tlb_mm */
654         if (!mm_is_thread_local(mm)) {
655                 if (unlikely(mm_is_singlethreaded(mm))) {
656                         if (!fullmm) {
657                                 exit_flush_lazy_tlbs(mm);
658                                 goto local;
659                         }
660                 }
661                 if (cputlb_use_tlbie())
662                         _tlbie_pid(pid, RIC_FLUSH_ALL);
663                 else
664                         _tlbiel_pid_multicast(mm, pid, RIC_FLUSH_ALL);
665         } else {
666 local:
667                 _tlbiel_pid(pid, RIC_FLUSH_ALL);
668         }
669         preempt_enable();
670 }
671 void radix__flush_all_mm(struct mm_struct *mm)
672 {
673         __flush_all_mm(mm, false);
674 }
675 EXPORT_SYMBOL(radix__flush_all_mm);
676
677 void radix__flush_tlb_pwc(struct mmu_gather *tlb, unsigned long addr)
678 {
679         tlb->need_flush_all = 1;
680 }
681 EXPORT_SYMBOL(radix__flush_tlb_pwc);
682
683 void radix__flush_tlb_page_psize(struct mm_struct *mm, unsigned long vmaddr,
684                                  int psize)
685 {
686         unsigned long pid;
687
688         pid = mm->context.id;
689         if (unlikely(pid == MMU_NO_CONTEXT))
690                 return;
691
692         preempt_disable();
693         smp_mb(); /* see radix__flush_tlb_mm */
694         if (!mm_is_thread_local(mm)) {
695                 if (unlikely(mm_is_singlethreaded(mm))) {
696                         exit_flush_lazy_tlbs(mm);
697                         goto local;
698                 }
699                 if (cputlb_use_tlbie())
700                         _tlbie_va(vmaddr, pid, psize, RIC_FLUSH_TLB);
701                 else
702                         _tlbiel_va_multicast(mm, vmaddr, pid, psize, RIC_FLUSH_TLB);
703         } else {
704 local:
705                 _tlbiel_va(vmaddr, pid, psize, RIC_FLUSH_TLB);
706         }
707         preempt_enable();
708 }
709
710 void radix__flush_tlb_page(struct vm_area_struct *vma, unsigned long vmaddr)
711 {
712 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
713         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
714                 return radix__flush_hugetlb_page(vma, vmaddr);
715 #endif
716         radix__flush_tlb_page_psize(vma->vm_mm, vmaddr, mmu_virtual_psize);
717 }
718 EXPORT_SYMBOL(radix__flush_tlb_page);
719
720 #else /* CONFIG_SMP */
721 #define radix__flush_all_mm radix__local_flush_all_mm
722 #endif /* CONFIG_SMP */
723
724 static void do_tlbiel_kernel(void *info)
725 {
726         _tlbiel_pid(0, RIC_FLUSH_ALL);
727 }
728
729 static inline void _tlbiel_kernel_broadcast(void)
730 {
731         on_each_cpu(do_tlbiel_kernel, NULL, 1);
732         if (tlbie_capable) {
733                 /*
734                  * Coherent accelerators don't refcount kernel memory mappings,
735                  * so have to always issue a tlbie for them. This is quite a
736                  * slow path anyway.
737                  */
738                 _tlbie_pid(0, RIC_FLUSH_ALL);
739         }
740 }
741
742 /*
743  * If kernel TLBIs ever become local rather than global, then
744  * drivers/misc/ocxl/link.c:ocxl_link_add_pe will need some work, as it
745  * assumes kernel TLBIs are global.
746  */
747 void radix__flush_tlb_kernel_range(unsigned long start, unsigned long end)
748 {
749         if (cputlb_use_tlbie())
750                 _tlbie_pid(0, RIC_FLUSH_ALL);
751         else
752                 _tlbiel_kernel_broadcast();
753 }
754 EXPORT_SYMBOL(radix__flush_tlb_kernel_range);
755
756 #define TLB_FLUSH_ALL -1UL
757
758 /*
759  * Number of pages above which we invalidate the entire PID rather than
760  * flush individual pages, for local and global flushes respectively.
761  *
762  * tlbie goes out to the interconnect and individual ops are more costly.
763  * It also does not iterate over sets like the local tlbiel variant when
764  * invalidating a full PID, so it has a far lower threshold to change from
765  * individual page flushes to full-pid flushes.
766  */
767 static unsigned long tlb_single_page_flush_ceiling __read_mostly = 33;
768 static unsigned long tlb_local_single_page_flush_ceiling __read_mostly = POWER9_TLB_SETS_RADIX * 2;
769
770 static inline void __radix__flush_tlb_range(struct mm_struct *mm,
771                                         unsigned long start, unsigned long end,
772                                         bool flush_all_sizes)
773
774 {
775         unsigned long pid;
776         unsigned int page_shift = mmu_psize_defs[mmu_virtual_psize].shift;
777         unsigned long page_size = 1UL << page_shift;
778         unsigned long nr_pages = (end - start) >> page_shift;
779         bool local, full;
780
781         pid = mm->context.id;
782         if (unlikely(pid == MMU_NO_CONTEXT))
783                 return;
784
785         preempt_disable();
786         smp_mb(); /* see radix__flush_tlb_mm */
787         if (!mm_is_thread_local(mm)) {
788                 if (unlikely(mm_is_singlethreaded(mm))) {
789                         if (end != TLB_FLUSH_ALL) {
790                                 exit_flush_lazy_tlbs(mm);
791                                 goto is_local;
792                         }
793                 }
794                 local = false;
795                 full = (end == TLB_FLUSH_ALL ||
796                                 nr_pages > tlb_single_page_flush_ceiling);
797         } else {
798 is_local:
799                 local = true;
800                 full = (end == TLB_FLUSH_ALL ||
801                                 nr_pages > tlb_local_single_page_flush_ceiling);
802         }
803
804         if (full) {
805                 if (local) {
806                         _tlbiel_pid(pid, RIC_FLUSH_TLB);
807                 } else {
808                         if (cputlb_use_tlbie()) {
809                                 if (mm_needs_flush_escalation(mm))
810                                         _tlbie_pid(pid, RIC_FLUSH_ALL);
811                                 else
812                                         _tlbie_pid(pid, RIC_FLUSH_TLB);
813                         } else {
814                                 _tlbiel_pid_multicast(mm, pid, RIC_FLUSH_TLB);
815                         }
816                 }
817         } else {
818                 bool hflush = flush_all_sizes;
819                 bool gflush = flush_all_sizes;
820                 unsigned long hstart, hend;
821                 unsigned long gstart, gend;
822
823                 if (IS_ENABLED(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE))
824                         hflush = true;
825
826                 if (hflush) {
827                         hstart = (start + PMD_SIZE - 1) & PMD_MASK;
828                         hend = end & PMD_MASK;
829                         if (hstart == hend)
830                                 hflush = false;
831                 }
832
833                 if (gflush) {
834                         gstart = (start + PUD_SIZE - 1) & PUD_MASK;
835                         gend = end & PUD_MASK;
836                         if (gstart == gend)
837                                 gflush = false;
838                 }
839
840                 if (local) {
841                         asm volatile("ptesync": : :"memory");
842                         __tlbiel_va_range(start, end, pid, page_size, mmu_virtual_psize);
843                         if (hflush)
844                                 __tlbiel_va_range(hstart, hend, pid,
845                                                 PMD_SIZE, MMU_PAGE_2M);
846                         if (gflush)
847                                 __tlbiel_va_range(gstart, gend, pid,
848                                                 PUD_SIZE, MMU_PAGE_1G);
849                         asm volatile("ptesync": : :"memory");
850                 } else if (cputlb_use_tlbie()) {
851                         asm volatile("ptesync": : :"memory");
852                         __tlbie_va_range(start, end, pid, page_size, mmu_virtual_psize);
853                         if (hflush)
854                                 __tlbie_va_range(hstart, hend, pid,
855                                                 PMD_SIZE, MMU_PAGE_2M);
856                         if (gflush)
857                                 __tlbie_va_range(gstart, gend, pid,
858                                                 PUD_SIZE, MMU_PAGE_1G);
859                         fixup_tlbie();
860                         asm volatile("eieio; tlbsync; ptesync": : :"memory");
861                 } else {
862                         _tlbiel_va_range_multicast(mm,
863                                         start, end, pid, page_size, mmu_virtual_psize, false);
864                         if (hflush)
865                                 _tlbiel_va_range_multicast(mm,
866                                         hstart, hend, pid, PMD_SIZE, MMU_PAGE_2M, false);
867                         if (gflush)
868                                 _tlbiel_va_range_multicast(mm,
869                                         gstart, gend, pid, PUD_SIZE, MMU_PAGE_1G, false);
870                 }
871         }
872         preempt_enable();
873 }
874
875 void radix__flush_tlb_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start,
876                      unsigned long end)
877
878 {
879 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
880         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
881                 return radix__flush_hugetlb_tlb_range(vma, start, end);
882 #endif
883
884         __radix__flush_tlb_range(vma->vm_mm, start, end, false);
885 }
886 EXPORT_SYMBOL(radix__flush_tlb_range);
887
888 static int radix_get_mmu_psize(int page_size)
889 {
890         int psize;
891
892         if (page_size == (1UL << mmu_psize_defs[mmu_virtual_psize].shift))
893                 psize = mmu_virtual_psize;
894         else if (page_size == (1UL << mmu_psize_defs[MMU_PAGE_2M].shift))
895                 psize = MMU_PAGE_2M;
896         else if (page_size == (1UL << mmu_psize_defs[MMU_PAGE_1G].shift))
897                 psize = MMU_PAGE_1G;
898         else
899                 return -1;
900         return psize;
901 }
902
903 /*
904  * Flush partition scoped LPID address translation for all CPUs.
905  */
906 void radix__flush_tlb_lpid_page(unsigned int lpid,
907                                         unsigned long addr,
908                                         unsigned long page_size)
909 {
910         int psize = radix_get_mmu_psize(page_size);
911
912         _tlbie_lpid_va(addr, lpid, psize, RIC_FLUSH_TLB);
913 }
914 EXPORT_SYMBOL_GPL(radix__flush_tlb_lpid_page);
915
916 /*
917  * Flush partition scoped PWC from LPID for all CPUs.
918  */
919 void radix__flush_pwc_lpid(unsigned int lpid)
920 {
921         _tlbie_lpid(lpid, RIC_FLUSH_PWC);
922 }
923 EXPORT_SYMBOL_GPL(radix__flush_pwc_lpid);
924
925 /*
926  * Flush partition scoped translations from LPID (=LPIDR)
927  */
928 void radix__flush_all_lpid(unsigned int lpid)
929 {
930         _tlbie_lpid(lpid, RIC_FLUSH_ALL);
931 }
932 EXPORT_SYMBOL_GPL(radix__flush_all_lpid);
933
934 /*
935  * Flush process scoped translations from LPID (=LPIDR)
936  */
937 void radix__flush_all_lpid_guest(unsigned int lpid)
938 {
939         _tlbie_lpid_guest(lpid, RIC_FLUSH_ALL);
940 }
941
942 static void radix__flush_tlb_pwc_range_psize(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
943                                   unsigned long end, int psize);
944
945 void radix__tlb_flush(struct mmu_gather *tlb)
946 {
947         int psize = 0;
948         struct mm_struct *mm = tlb->mm;
949         int page_size = tlb->page_size;
950         unsigned long start = tlb->start;
951         unsigned long end = tlb->end;
952
953         /*
954          * if page size is not something we understand, do a full mm flush
955          *
956          * A "fullmm" flush must always do a flush_all_mm (RIC=2) flush
957          * that flushes the process table entry cache upon process teardown.
958          * See the comment for radix in arch_exit_mmap().
959          */
960         if (tlb->fullmm) {
961                 __flush_all_mm(mm, true);
962 #if defined(CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE) || defined(CONFIG_HUGETLB_PAGE)
963         } else if (mm_tlb_flush_nested(mm)) {
964                 /*
965                  * If there is a concurrent invalidation that is clearing ptes,
966                  * then it's possible this invalidation will miss one of those
967                  * cleared ptes and miss flushing the TLB. If this invalidate
968                  * returns before the other one flushes TLBs, that can result
969                  * in it returning while there are still valid TLBs inside the
970                  * range to be invalidated.
971                  *
972                  * See mm/memory.c:tlb_finish_mmu() for more details.
973                  *
974                  * The solution to this is ensure the entire range is always
975                  * flushed here. The problem for powerpc is that the flushes
976                  * are page size specific, so this "forced flush" would not
977                  * do the right thing if there are a mix of page sizes in
978                  * the range to be invalidated. So use __flush_tlb_range
979                  * which invalidates all possible page sizes in the range.
980                  *
981                  * PWC flush probably is not be required because the core code
982                  * shouldn't free page tables in this path, but accounting
983                  * for the possibility makes us a bit more robust.
984                  *
985                  * need_flush_all is an uncommon case because page table
986                  * teardown should be done with exclusive locks held (but
987                  * after locks are dropped another invalidate could come
988                  * in), it could be optimized further if necessary.
989                  */
990                 if (!tlb->need_flush_all)
991                         __radix__flush_tlb_range(mm, start, end, true);
992                 else
993                         radix__flush_all_mm(mm);
994 #endif
995         } else if ( (psize = radix_get_mmu_psize(page_size)) == -1) {
996                 if (!tlb->need_flush_all)
997                         radix__flush_tlb_mm(mm);
998                 else
999                         radix__flush_all_mm(mm);
1000         } else {
1001                 if (!tlb->need_flush_all)
1002                         radix__flush_tlb_range_psize(mm, start, end, psize);
1003                 else
1004                         radix__flush_tlb_pwc_range_psize(mm, start, end, psize);
1005         }
1006         tlb->need_flush_all = 0;
1007 }
1008
1009 static __always_inline void __radix__flush_tlb_range_psize(struct mm_struct *mm,
1010                                 unsigned long start, unsigned long end,
1011                                 int psize, bool also_pwc)
1012 {
1013         unsigned long pid;
1014         unsigned int page_shift = mmu_psize_defs[psize].shift;
1015         unsigned long page_size = 1UL << page_shift;
1016         unsigned long nr_pages = (end - start) >> page_shift;
1017         bool local, full;
1018
1019         pid = mm->context.id;
1020         if (unlikely(pid == MMU_NO_CONTEXT))
1021                 return;
1022
1023         preempt_disable();
1024         smp_mb(); /* see radix__flush_tlb_mm */
1025         if (!mm_is_thread_local(mm)) {
1026                 if (unlikely(mm_is_singlethreaded(mm))) {
1027                         if (end != TLB_FLUSH_ALL) {
1028                                 exit_flush_lazy_tlbs(mm);
1029                                 goto is_local;
1030                         }
1031                 }
1032                 local = false;
1033                 full = (end == TLB_FLUSH_ALL ||
1034                                 nr_pages > tlb_single_page_flush_ceiling);
1035         } else {
1036 is_local:
1037                 local = true;
1038                 full = (end == TLB_FLUSH_ALL ||
1039                                 nr_pages > tlb_local_single_page_flush_ceiling);
1040         }
1041
1042         if (full) {
1043                 if (local) {
1044                         _tlbiel_pid(pid, also_pwc ? RIC_FLUSH_ALL : RIC_FLUSH_TLB);
1045                 } else {
1046                         if (cputlb_use_tlbie()) {
1047                                 if (mm_needs_flush_escalation(mm))
1048                                         also_pwc = true;
1049
1050                                 _tlbie_pid(pid,
1051                                         also_pwc ?  RIC_FLUSH_ALL : RIC_FLUSH_TLB);
1052                         } else {
1053                                 _tlbiel_pid_multicast(mm, pid,
1054                                         also_pwc ?  RIC_FLUSH_ALL : RIC_FLUSH_TLB);
1055                         }
1056
1057                 }
1058         } else {
1059                 if (local)
1060                         _tlbiel_va_range(start, end, pid, page_size, psize, also_pwc);
1061                 else if (cputlb_use_tlbie())
1062                         _tlbie_va_range(start, end, pid, page_size, psize, also_pwc);
1063                 else
1064                         _tlbiel_va_range_multicast(mm,
1065                                         start, end, pid, page_size, psize, also_pwc);
1066         }
1067         preempt_enable();
1068 }
1069
1070 void radix__flush_tlb_range_psize(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
1071                                   unsigned long end, int psize)
1072 {
1073         return __radix__flush_tlb_range_psize(mm, start, end, psize, false);
1074 }
1075
1076 static void radix__flush_tlb_pwc_range_psize(struct mm_struct *mm, unsigned long start,
1077                                   unsigned long end, int psize)
1078 {
1079         __radix__flush_tlb_range_psize(mm, start, end, psize, true);
1080 }
1081
1082 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1083 void radix__flush_tlb_collapsed_pmd(struct mm_struct *mm, unsigned long addr)
1084 {
1085         unsigned long pid, end;
1086
1087         pid = mm->context.id;
1088         if (unlikely(pid == MMU_NO_CONTEXT))
1089                 return;
1090
1091         /* 4k page size, just blow the world */
1092         if (PAGE_SIZE == 0x1000) {
1093                 radix__flush_all_mm(mm);
1094                 return;
1095         }
1096
1097         end = addr + HPAGE_PMD_SIZE;
1098
1099         /* Otherwise first do the PWC, then iterate the pages. */
1100         preempt_disable();
1101         smp_mb(); /* see radix__flush_tlb_mm */
1102         if (!mm_is_thread_local(mm)) {
1103                 if (unlikely(mm_is_singlethreaded(mm))) {
1104                         exit_flush_lazy_tlbs(mm);
1105                         goto local;
1106                 }
1107                 if (cputlb_use_tlbie())
1108                         _tlbie_va_range(addr, end, pid, PAGE_SIZE, mmu_virtual_psize, true);
1109                 else
1110                         _tlbiel_va_range_multicast(mm,
1111                                         addr, end, pid, PAGE_SIZE, mmu_virtual_psize, true);
1112         } else {
1113 local:
1114                 _tlbiel_va_range(addr, end, pid, PAGE_SIZE, mmu_virtual_psize, true);
1115         }
1116
1117         preempt_enable();
1118 }
1119 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1120
1121 void radix__flush_pmd_tlb_range(struct vm_area_struct *vma,
1122                                 unsigned long start, unsigned long end)
1123 {
1124         radix__flush_tlb_range_psize(vma->vm_mm, start, end, MMU_PAGE_2M);
1125 }
1126 EXPORT_SYMBOL(radix__flush_pmd_tlb_range);
1127
1128 void radix__flush_tlb_all(void)
1129 {
1130         unsigned long rb,prs,r,rs;
1131         unsigned long ric = RIC_FLUSH_ALL;
1132
1133         rb = 0x3 << PPC_BITLSHIFT(53); /* IS = 3 */
1134         prs = 0; /* partition scoped */
1135         r = 1;   /* radix format */
1136         rs = 1 & ((1UL << 32) - 1); /* any LPID value to flush guest mappings */
1137
1138         asm volatile("ptesync": : :"memory");
1139         /*
1140          * now flush guest entries by passing PRS = 1 and LPID != 0
1141          */
1142         asm volatile(PPC_TLBIE_5(%0, %4, %3, %2, %1)
1143                      : : "r"(rb), "i"(r), "i"(1), "i"(ric), "r"(rs) : "memory");
1144         /*
1145          * now flush host entires by passing PRS = 0 and LPID == 0
1146          */
1147         asm volatile(PPC_TLBIE_5(%0, %4, %3, %2, %1)
1148                      : : "r"(rb), "i"(r), "i"(prs), "i"(ric), "r"(0) : "memory");
1149         asm volatile("eieio; tlbsync; ptesync": : :"memory");
1150 }
1151
1152 #ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE
1153 extern void radix_kvm_prefetch_workaround(struct mm_struct *mm)
1154 {
1155         unsigned long pid = mm->context.id;
1156
1157         if (unlikely(pid == MMU_NO_CONTEXT))
1158                 return;
1159
1160         /*
1161          * If this context hasn't run on that CPU before and KVM is
1162          * around, there's a slim chance that the guest on another
1163          * CPU just brought in obsolete translation into the TLB of
1164          * this CPU due to a bad prefetch using the guest PID on
1165          * the way into the hypervisor.
1166          *
1167          * We work around this here. If KVM is possible, we check if
1168          * any sibling thread is in KVM. If it is, the window may exist
1169          * and thus we flush that PID from the core.
1170          *
1171          * A potential future improvement would be to mark which PIDs
1172          * have never been used on the system and avoid it if the PID
1173          * is new and the process has no other cpumask bit set.
1174          */
1175         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE) && radix_enabled()) {
1176                 int cpu = smp_processor_id();
1177                 int sib = cpu_first_thread_sibling(cpu);
1178                 bool flush = false;
1179
1180                 for (; sib <= cpu_last_thread_sibling(cpu) && !flush; sib++) {
1181                         if (sib == cpu)
1182                                 continue;
1183                         if (!cpu_possible(sib))
1184                                 continue;
1185                         if (paca_ptrs[sib]->kvm_hstate.kvm_vcpu)
1186                                 flush = true;
1187                 }
1188                 if (flush)
1189                         _tlbiel_pid(pid, RIC_FLUSH_ALL);
1190         }
1191 }
1192 EXPORT_SYMBOL_GPL(radix_kvm_prefetch_workaround);
1193 #endif /* CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE */