[POWERPC] spufs: streamline locking for isolated spu setup
[safe/jmp/linux-2.6] / arch / powerpc / platforms / cell / spufs / run.c
1 #define DEBUG
2
3 #include <linux/wait.h>
4 #include <linux/ptrace.h>
5
6 #include <asm/spu.h>
7 #include <asm/spu_priv1.h>
8 #include <asm/io.h>
9 #include <asm/unistd.h>
10
11 #include "spufs.h"
12
13 /* interrupt-level stop callback function. */
14 void spufs_stop_callback(struct spu *spu)
15 {
16         struct spu_context *ctx = spu->ctx;
17
18         wake_up_all(&ctx->stop_wq);
19 }
20
21 void spufs_dma_callback(struct spu *spu, int type)
22 {
23         struct spu_context *ctx = spu->ctx;
24
25         if (ctx->flags & SPU_CREATE_EVENTS_ENABLED) {
26                 ctx->event_return |= type;
27                 wake_up_all(&ctx->stop_wq);
28         } else {
29                 switch (type) {
30                 case SPE_EVENT_DMA_ALIGNMENT:
31                 case SPE_EVENT_SPE_DATA_STORAGE:
32                 case SPE_EVENT_INVALID_DMA:
33                         force_sig(SIGBUS, /* info, */ current);
34                         break;
35                 case SPE_EVENT_SPE_ERROR:
36                         force_sig(SIGILL, /* info */ current);
37                         break;
38                 }
39         }
40 }
41
42 static inline int spu_stopped(struct spu_context *ctx, u32 * stat)
43 {
44         struct spu *spu;
45         u64 pte_fault;
46
47         *stat = ctx->ops->status_read(ctx);
48         if (ctx->state != SPU_STATE_RUNNABLE)
49                 return 1;
50         spu = ctx->spu;
51         pte_fault = spu->dsisr &
52             (MFC_DSISR_PTE_NOT_FOUND | MFC_DSISR_ACCESS_DENIED);
53         return (!(*stat & 0x1) || pte_fault || spu->class_0_pending) ? 1 : 0;
54 }
55
56 static int spu_setup_isolated(struct spu_context *ctx)
57 {
58         int ret;
59         u64 __iomem *mfc_cntl;
60         u64 sr1;
61         u32 status;
62         unsigned long timeout;
63         const u32 status_loading = SPU_STATUS_RUNNING
64                 | SPU_STATUS_ISOLATED_STATE | SPU_STATUS_ISOLATED_LOAD_STATUS;
65
66         ret = -ENODEV;
67         if (!isolated_loader)
68                 goto out;
69
70         /*
71          * We need to exclude userspace access to the context.
72          *
73          * To protect against memory access we invalidate all ptes
74          * and make sure the pagefault handlers block on the mutex.
75          */
76         spu_unmap_mappings(ctx);
77
78         mfc_cntl = &ctx->spu->priv2->mfc_control_RW;
79
80         /* purge the MFC DMA queue to ensure no spurious accesses before we
81          * enter kernel mode */
82         timeout = jiffies + HZ;
83         out_be64(mfc_cntl, MFC_CNTL_PURGE_DMA_REQUEST);
84         while ((in_be64(mfc_cntl) & MFC_CNTL_PURGE_DMA_STATUS_MASK)
85                         != MFC_CNTL_PURGE_DMA_COMPLETE) {
86                 if (time_after(jiffies, timeout)) {
87                         printk(KERN_ERR "%s: timeout flushing MFC DMA queue\n",
88                                         __FUNCTION__);
89                         ret = -EIO;
90                         goto out;
91                 }
92                 cond_resched();
93         }
94
95         /* put the SPE in kernel mode to allow access to the loader */
96         sr1 = spu_mfc_sr1_get(ctx->spu);
97         sr1 &= ~MFC_STATE1_PROBLEM_STATE_MASK;
98         spu_mfc_sr1_set(ctx->spu, sr1);
99
100         /* start the loader */
101         ctx->ops->signal1_write(ctx, (unsigned long)isolated_loader >> 32);
102         ctx->ops->signal2_write(ctx,
103                         (unsigned long)isolated_loader & 0xffffffff);
104
105         ctx->ops->runcntl_write(ctx,
106                         SPU_RUNCNTL_RUNNABLE | SPU_RUNCNTL_ISOLATE);
107
108         ret = 0;
109         timeout = jiffies + HZ;
110         while (((status = ctx->ops->status_read(ctx)) & status_loading) ==
111                                 status_loading) {
112                 if (time_after(jiffies, timeout)) {
113                         printk(KERN_ERR "%s: timeout waiting for loader\n",
114                                         __FUNCTION__);
115                         ret = -EIO;
116                         goto out_drop_priv;
117                 }
118                 cond_resched();
119         }
120
121         if (!(status & SPU_STATUS_RUNNING)) {
122                 /* If isolated LOAD has failed: run SPU, we will get a stop-and
123                  * signal later. */
124                 pr_debug("%s: isolated LOAD failed\n", __FUNCTION__);
125                 ctx->ops->runcntl_write(ctx, SPU_RUNCNTL_RUNNABLE);
126                 ret = -EACCES;
127                 goto out_drop_priv;
128         }
129
130         if (!(status & SPU_STATUS_ISOLATED_STATE)) {
131                 /* This isn't allowed by the CBEA, but check anyway */
132                 pr_debug("%s: SPU fell out of isolated mode?\n", __FUNCTION__);
133                 ctx->ops->runcntl_write(ctx, SPU_RUNCNTL_STOP);
134                 ret = -EINVAL;
135                 goto out_drop_priv;
136         }
137
138 out_drop_priv:
139         /* Finished accessing the loader. Drop kernel mode */
140         sr1 |= MFC_STATE1_PROBLEM_STATE_MASK;
141         spu_mfc_sr1_set(ctx->spu, sr1);
142
143 out:
144         return ret;
145 }
146
147 static inline int spu_run_init(struct spu_context *ctx, u32 * npc)
148 {
149         int ret;
150         unsigned long runcntl = SPU_RUNCNTL_RUNNABLE;
151
152         ret = spu_acquire_runnable(ctx, 0);
153         if (ret)
154                 return ret;
155
156         if (ctx->flags & SPU_CREATE_ISOLATE) {
157                 if (!(ctx->ops->status_read(ctx) & SPU_STATUS_ISOLATED_STATE)) {
158                         ret = spu_setup_isolated(ctx);
159                         if (ret)
160                                 spu_release(ctx);
161                 }
162
163                 /* if userspace has set the runcntrl register (eg, to issue an
164                  * isolated exit), we need to re-set it here */
165                 runcntl = ctx->ops->runcntl_read(ctx) &
166                         (SPU_RUNCNTL_RUNNABLE | SPU_RUNCNTL_ISOLATE);
167                 if (runcntl == 0)
168                         runcntl = SPU_RUNCNTL_RUNNABLE;
169         } else {
170                 spu_start_tick(ctx);
171                 ctx->ops->npc_write(ctx, *npc);
172         }
173
174         ctx->ops->runcntl_write(ctx, runcntl);
175         return ret;
176 }
177
178 static inline int spu_run_fini(struct spu_context *ctx, u32 * npc,
179                                u32 * status)
180 {
181         int ret = 0;
182
183         spu_stop_tick(ctx);
184         *status = ctx->ops->status_read(ctx);
185         *npc = ctx->ops->npc_read(ctx);
186         spu_release(ctx);
187
188         if (signal_pending(current))
189                 ret = -ERESTARTSYS;
190
191         return ret;
192 }
193
194 static inline int spu_reacquire_runnable(struct spu_context *ctx, u32 *npc,
195                                          u32 *status)
196 {
197         int ret;
198
199         if ((ret = spu_run_fini(ctx, npc, status)) != 0)
200                 return ret;
201         if (*status & (SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP |
202                        SPU_STATUS_STOPPED_BY_HALT)) {
203                 return *status;
204         }
205         if ((ret = spu_run_init(ctx, npc)) != 0)
206                 return ret;
207         return 0;
208 }
209
210 /*
211  * SPU syscall restarting is tricky because we violate the basic
212  * assumption that the signal handler is running on the interrupted
213  * thread. Here instead, the handler runs on PowerPC user space code,
214  * while the syscall was called from the SPU.
215  * This means we can only do a very rough approximation of POSIX
216  * signal semantics.
217  */
218 int spu_handle_restartsys(struct spu_context *ctx, long *spu_ret,
219                           unsigned int *npc)
220 {
221         int ret;
222
223         switch (*spu_ret) {
224         case -ERESTARTSYS:
225         case -ERESTARTNOINTR:
226                 /*
227                  * Enter the regular syscall restarting for
228                  * sys_spu_run, then restart the SPU syscall
229                  * callback.
230                  */
231                 *npc -= 8;
232                 ret = -ERESTARTSYS;
233                 break;
234         case -ERESTARTNOHAND:
235         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
236                 /*
237                  * Restart block is too hard for now, just return -EINTR
238                  * to the SPU.
239                  * ERESTARTNOHAND comes from sys_pause, we also return
240                  * -EINTR from there.
241                  * Assume that we need to be restarted ourselves though.
242                  */
243                 *spu_ret = -EINTR;
244                 ret = -ERESTARTSYS;
245                 break;
246         default:
247                 printk(KERN_WARNING "%s: unexpected return code %ld\n",
248                         __FUNCTION__, *spu_ret);
249                 ret = 0;
250         }
251         return ret;
252 }
253
254 int spu_process_callback(struct spu_context *ctx)
255 {
256         struct spu_syscall_block s;
257         u32 ls_pointer, npc;
258         char *ls;
259         long spu_ret;
260         int ret;
261
262         /* get syscall block from local store */
263         npc = ctx->ops->npc_read(ctx);
264         ls = ctx->ops->get_ls(ctx);
265         ls_pointer = *(u32*)(ls + npc);
266         if (ls_pointer > (LS_SIZE - sizeof(s)))
267                 return -EFAULT;
268         memcpy(&s, ls + ls_pointer, sizeof (s));
269
270         /* do actual syscall without pinning the spu */
271         ret = 0;
272         spu_ret = -ENOSYS;
273         npc += 4;
274
275         if (s.nr_ret < __NR_syscalls) {
276                 spu_release(ctx);
277                 /* do actual system call from here */
278                 spu_ret = spu_sys_callback(&s);
279                 if (spu_ret <= -ERESTARTSYS) {
280                         ret = spu_handle_restartsys(ctx, &spu_ret, &npc);
281                 }
282                 spu_acquire(ctx);
283                 if (ret == -ERESTARTSYS)
284                         return ret;
285         }
286
287         /* write result, jump over indirect pointer */
288         memcpy(ls + ls_pointer, &spu_ret, sizeof (spu_ret));
289         ctx->ops->npc_write(ctx, npc);
290         ctx->ops->runcntl_write(ctx, SPU_RUNCNTL_RUNNABLE);
291         return ret;
292 }
293
294 static inline int spu_process_events(struct spu_context *ctx)
295 {
296         struct spu *spu = ctx->spu;
297         u64 pte_fault = MFC_DSISR_PTE_NOT_FOUND | MFC_DSISR_ACCESS_DENIED;
298         int ret = 0;
299
300         if (spu->dsisr & pte_fault)
301                 ret = spu_irq_class_1_bottom(spu);
302         if (spu->class_0_pending)
303                 ret = spu_irq_class_0_bottom(spu);
304         if (!ret && signal_pending(current))
305                 ret = -ERESTARTSYS;
306         return ret;
307 }
308
309 long spufs_run_spu(struct file *file, struct spu_context *ctx,
310                    u32 *npc, u32 *event)
311 {
312         int ret;
313         u32 status;
314
315         if (down_interruptible(&ctx->run_sema))
316                 return -ERESTARTSYS;
317
318         ctx->ops->master_start(ctx);
319         ctx->event_return = 0;
320         ret = spu_run_init(ctx, npc);
321         if (ret)
322                 goto out;
323
324         do {
325                 ret = spufs_wait(ctx->stop_wq, spu_stopped(ctx, &status));
326                 if (unlikely(ret))
327                         break;
328                 if ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP) &&
329                     (status >> SPU_STOP_STATUS_SHIFT == 0x2104)) {
330                         ret = spu_process_callback(ctx);
331                         if (ret)
332                                 break;
333                         status &= ~SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP;
334                 }
335                 if (unlikely(ctx->state != SPU_STATE_RUNNABLE)) {
336                         ret = spu_reacquire_runnable(ctx, npc, &status);
337                         if (ret) {
338                                 spu_stop_tick(ctx);
339                                 goto out2;
340                         }
341                         continue;
342                 }
343                 ret = spu_process_events(ctx);
344
345         } while (!ret && !(status & (SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP |
346                                       SPU_STATUS_STOPPED_BY_HALT)));
347
348         ctx->ops->master_stop(ctx);
349         ret = spu_run_fini(ctx, npc, &status);
350         spu_yield(ctx);
351
352 out2:
353         if ((ret == 0) ||
354             ((ret == -ERESTARTSYS) &&
355              ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_HALT) ||
356               ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP) &&
357                (status >> SPU_STOP_STATUS_SHIFT != 0x2104)))))
358                 ret = status;
359
360         if ((status & SPU_STATUS_STOPPED_BY_STOP)
361             && (status >> SPU_STOP_STATUS_SHIFT) == 0x3fff) {
362                 force_sig(SIGTRAP, current);
363                 ret = -ERESTARTSYS;
364         }
365
366 out:
367         *event = ctx->event_return;
368         up(&ctx->run_sema);
369         return ret;
370 }