gru: preload tlb for bcopy instructions
[safe/jmp/linux-2.6] / drivers / misc / sgi-gru / grufault.c
1 /*
2  * SN Platform GRU Driver
3  *
4  *              FAULT HANDLER FOR GRU DETECTED TLB MISSES
5  *
6  * This file contains code that handles TLB misses within the GRU.
7  * These misses are reported either via interrupts or user polling of
8  * the user CB.
9  *
10  *  Copyright (c) 2008 Silicon Graphics, Inc.  All Rights Reserved.
11  *
12  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
13  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
14  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
15  *  (at your option) any later version.
16  *
17  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
18  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
19  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
20  *  GNU General Public License for more details.
21  *
22  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
23  *  along with this program; if not, write to the Free Software
24  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
25  */
26
27 #include <linux/kernel.h>
28 #include <linux/errno.h>
29 #include <linux/spinlock.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/hugetlb.h>
32 #include <linux/device.h>
33 #include <linux/io.h>
34 #include <linux/uaccess.h>
35 #include <linux/security.h>
36 #include <asm/pgtable.h>
37 #include "gru.h"
38 #include "grutables.h"
39 #include "grulib.h"
40 #include "gru_instructions.h"
41 #include <asm/uv/uv_hub.h>
42
43 /*
44  * Test if a physical address is a valid GRU GSEG address
45  */
46 static inline int is_gru_paddr(unsigned long paddr)
47 {
48         return paddr >= gru_start_paddr && paddr < gru_end_paddr;
49 }
50
51 /*
52  * Find the vma of a GRU segment. Caller must hold mmap_sem.
53  */
54 struct vm_area_struct *gru_find_vma(unsigned long vaddr)
55 {
56         struct vm_area_struct *vma;
57
58         vma = find_vma(current->mm, vaddr);
59         if (vma && vma->vm_start <= vaddr && vma->vm_ops == &gru_vm_ops)
60                 return vma;
61         return NULL;
62 }
63
64 /*
65  * Find and lock the gts that contains the specified user vaddr.
66  *
67  * Returns:
68  *      - *gts with the mmap_sem locked for read and the GTS locked.
69  *      - NULL if vaddr invalid OR is not a valid GSEG vaddr.
70  */
71
72 static struct gru_thread_state *gru_find_lock_gts(unsigned long vaddr)
73 {
74         struct mm_struct *mm = current->mm;
75         struct vm_area_struct *vma;
76         struct gru_thread_state *gts = NULL;
77
78         down_read(&mm->mmap_sem);
79         vma = gru_find_vma(vaddr);
80         if (vma)
81                 gts = gru_find_thread_state(vma, TSID(vaddr, vma));
82         if (gts)
83                 mutex_lock(&gts->ts_ctxlock);
84         else
85                 up_read(&mm->mmap_sem);
86         return gts;
87 }
88
89 static struct gru_thread_state *gru_alloc_locked_gts(unsigned long vaddr)
90 {
91         struct mm_struct *mm = current->mm;
92         struct vm_area_struct *vma;
93         struct gru_thread_state *gts = ERR_PTR(-EINVAL);
94
95         down_write(&mm->mmap_sem);
96         vma = gru_find_vma(vaddr);
97         if (!vma)
98                 goto err;
99
100         gts = gru_alloc_thread_state(vma, TSID(vaddr, vma));
101         if (IS_ERR(gts))
102                 goto err;
103         mutex_lock(&gts->ts_ctxlock);
104         downgrade_write(&mm->mmap_sem);
105         return gts;
106
107 err:
108         up_write(&mm->mmap_sem);
109         return gts;
110 }
111
112 /*
113  * Unlock a GTS that was previously locked with gru_find_lock_gts().
114  */
115 static void gru_unlock_gts(struct gru_thread_state *gts)
116 {
117         mutex_unlock(&gts->ts_ctxlock);
118         up_read(&current->mm->mmap_sem);
119 }
120
121 /*
122  * Set a CB.istatus to active using a user virtual address. This must be done
123  * just prior to a TFH RESTART. The new cb.istatus is an in-cache status ONLY.
124  * If the line is evicted, the status may be lost. The in-cache update
125  * is necessary to prevent the user from seeing a stale cb.istatus that will
126  * change as soon as the TFH restart is complete. Races may cause an
127  * occasional failure to clear the cb.istatus, but that is ok.
128  */
129 static void gru_cb_set_istatus_active(struct gru_instruction_bits *cbk)
130 {
131         if (cbk) {
132                 cbk->istatus = CBS_ACTIVE;
133         }
134 }
135
136 /*
137  * Read & clear a TFM
138  *
139  * The GRU has an array of fault maps. A map is private to a cpu
140  * Only one cpu will be accessing a cpu's fault map.
141  *
142  * This function scans the cpu-private fault map & clears all bits that
143  * are set. The function returns a bitmap that indicates the bits that
144  * were cleared. Note that sense the maps may be updated asynchronously by
145  * the GRU, atomic operations must be used to clear bits.
146  */
147 static void get_clear_fault_map(struct gru_state *gru,
148                                 struct gru_tlb_fault_map *imap,
149                                 struct gru_tlb_fault_map *dmap)
150 {
151         unsigned long i, k;
152         struct gru_tlb_fault_map *tfm;
153
154         tfm = get_tfm_for_cpu(gru, gru_cpu_fault_map_id());
155         prefetchw(tfm);         /* Helps on hardware, required for emulator */
156         for (i = 0; i < BITS_TO_LONGS(GRU_NUM_CBE); i++) {
157                 k = tfm->fault_bits[i];
158                 if (k)
159                         k = xchg(&tfm->fault_bits[i], 0UL);
160                 imap->fault_bits[i] = k;
161                 k = tfm->done_bits[i];
162                 if (k)
163                         k = xchg(&tfm->done_bits[i], 0UL);
164                 dmap->fault_bits[i] = k;
165         }
166
167         /*
168          * Not functionally required but helps performance. (Required
169          * on emulator)
170          */
171         gru_flush_cache(tfm);
172 }
173
174 /*
175  * Atomic (interrupt context) & non-atomic (user context) functions to
176  * convert a vaddr into a physical address. The size of the page
177  * is returned in pageshift.
178  *      returns:
179  *                0 - successful
180  *              < 0 - error code
181  *                1 - (atomic only) try again in non-atomic context
182  */
183 static int non_atomic_pte_lookup(struct vm_area_struct *vma,
184                                  unsigned long vaddr, int write,
185                                  unsigned long *paddr, int *pageshift)
186 {
187         struct page *page;
188
189         /* ZZZ Need to handle HUGE pages */
190         if (is_vm_hugetlb_page(vma))
191                 return -EFAULT;
192         *pageshift = PAGE_SHIFT;
193         if (get_user_pages
194             (current, current->mm, vaddr, 1, write, 0, &page, NULL) <= 0)
195                 return -EFAULT;
196         *paddr = page_to_phys(page);
197         put_page(page);
198         return 0;
199 }
200
201 /*
202  * atomic_pte_lookup
203  *
204  * Convert a user virtual address to a physical address
205  * Only supports Intel large pages (2MB only) on x86_64.
206  *      ZZZ - hugepage support is incomplete
207  *
208  * NOTE: mmap_sem is already held on entry to this function. This
209  * guarantees existence of the page tables.
210  */
211 static int atomic_pte_lookup(struct vm_area_struct *vma, unsigned long vaddr,
212         int write, unsigned long *paddr, int *pageshift)
213 {
214         pgd_t *pgdp;
215         pmd_t *pmdp;
216         pud_t *pudp;
217         pte_t pte;
218
219         pgdp = pgd_offset(vma->vm_mm, vaddr);
220         if (unlikely(pgd_none(*pgdp)))
221                 goto err;
222
223         pudp = pud_offset(pgdp, vaddr);
224         if (unlikely(pud_none(*pudp)))
225                 goto err;
226
227         pmdp = pmd_offset(pudp, vaddr);
228         if (unlikely(pmd_none(*pmdp)))
229                 goto err;
230 #ifdef CONFIG_X86_64
231         if (unlikely(pmd_large(*pmdp)))
232                 pte = *(pte_t *) pmdp;
233         else
234 #endif
235                 pte = *pte_offset_kernel(pmdp, vaddr);
236
237         if (unlikely(!pte_present(pte) ||
238                      (write && (!pte_write(pte) || !pte_dirty(pte)))))
239                 return 1;
240
241         *paddr = pte_pfn(pte) << PAGE_SHIFT;
242 #ifdef CONFIG_HUGETLB_PAGE
243         *pageshift = is_vm_hugetlb_page(vma) ? HPAGE_SHIFT : PAGE_SHIFT;
244 #else
245         *pageshift = PAGE_SHIFT;
246 #endif
247         return 0;
248
249 err:
250         local_irq_enable();
251         return 1;
252 }
253
254 static int gru_vtop(struct gru_thread_state *gts, unsigned long vaddr,
255                     int write, int atomic, unsigned long *gpa, int *pageshift)
256 {
257         struct mm_struct *mm = gts->ts_mm;
258         struct vm_area_struct *vma;
259         unsigned long paddr;
260         int ret, ps;
261
262         vma = find_vma(mm, vaddr);
263         if (!vma)
264                 goto inval;
265
266         /*
267          * Atomic lookup is faster & usually works even if called in non-atomic
268          * context.
269          */
270         rmb();  /* Must/check ms_range_active before loading PTEs */
271         ret = atomic_pte_lookup(vma, vaddr, write, &paddr, &ps);
272         if (ret) {
273                 if (atomic)
274                         goto upm;
275                 if (non_atomic_pte_lookup(vma, vaddr, write, &paddr, &ps))
276                         goto inval;
277         }
278         if (is_gru_paddr(paddr))
279                 goto inval;
280         paddr = paddr & ~((1UL << ps) - 1);
281         *gpa = uv_soc_phys_ram_to_gpa(paddr);
282         *pageshift = ps;
283         return 0;
284
285 inval:
286         return -1;
287 upm:
288         return -2;
289 }
290
291
292 /*
293  * Flush a CBE from cache. The CBE is clean in the cache. Dirty the
294  * CBE cacheline so that the line will be written back to home agent.
295  * Otherwise the line may be silently dropped. This has no impact
296  * except on performance.
297  */
298 static void gru_flush_cache_cbe(struct gru_control_block_extended *cbe)
299 {
300         if (unlikely(cbe)) {
301                 cbe->cbrexecstatus = 0;         /* make CL dirty */
302                 gru_flush_cache(cbe);
303         }
304 }
305
306 /*
307  * Preload the TLB with entries that may be required. Currently, preloading
308  * is implemented only for BCOPY. Preload  <tlb_preload_count> pages OR to
309  * the end of the bcopy tranfer, whichever is smaller.
310  */
311 static void gru_preload_tlb(struct gru_state *gru,
312                         struct gru_thread_state *gts, int atomic,
313                         unsigned long fault_vaddr, int asid, int write,
314                         unsigned char tlb_preload_count,
315                         struct gru_tlb_fault_handle *tfh,
316                         struct gru_control_block_extended *cbe)
317 {
318         unsigned long vaddr = 0, gpa;
319         int ret, pageshift;
320
321         if (cbe->opccpy != OP_BCOPY)
322                 return;
323
324         if (fault_vaddr == cbe->cbe_baddr0)
325                 vaddr = fault_vaddr + GRU_CACHE_LINE_BYTES * cbe->cbe_src_cl - 1;
326         else if (fault_vaddr == cbe->cbe_baddr1)
327                 vaddr = fault_vaddr + (1 << cbe->xtypecpy) * cbe->cbe_nelemcur - 1;
328
329         fault_vaddr &= PAGE_MASK;
330         vaddr &= PAGE_MASK;
331         vaddr = min(vaddr, fault_vaddr + tlb_preload_count * PAGE_SIZE);
332
333         while (vaddr > fault_vaddr) {
334                 ret = gru_vtop(gts, vaddr, write, atomic, &gpa, &pageshift);
335                 if (ret || tfh_write_only(tfh, gpa, GAA_RAM, vaddr, asid, write,
336                                           GRU_PAGESIZE(pageshift)))
337                         return;
338                 gru_dbg(grudev,
339                         "%s: gid %d, gts 0x%p, tfh 0x%p, vaddr 0x%lx, asid 0x%x, rw %d, ps %d, gpa 0x%lx\n",
340                         atomic ? "atomic" : "non-atomic", gru->gs_gid, gts, tfh,
341                         vaddr, asid, write, pageshift, gpa);
342                 vaddr -= PAGE_SIZE;
343                 STAT(tlb_preload_page);
344         }
345 }
346
347 /*
348  * Drop a TLB entry into the GRU. The fault is described by info in an TFH.
349  *      Input:
350  *              cb    Address of user CBR. Null if not running in user context
351  *      Return:
352  *                0 = dropin, exception, or switch to UPM successful
353  *                1 = range invalidate active
354  *              < 0 = error code
355  *
356  */
357 static int gru_try_dropin(struct gru_thread_state *gts,
358                           struct gru_tlb_fault_handle *tfh,
359                           struct gru_instruction_bits *cbk)
360 {
361         struct gru_control_block_extended *cbe = NULL;
362         unsigned char tlb_preload_count = gts->ts_tlb_preload_count;
363         int pageshift = 0, asid, write, ret, atomic = !cbk, indexway;
364         unsigned long gpa = 0, vaddr = 0;
365
366         /*
367          * NOTE: The GRU contains magic hardware that eliminates races between
368          * TLB invalidates and TLB dropins. If an invalidate occurs
369          * in the window between reading the TFH and the subsequent TLB dropin,
370          * the dropin is ignored. This eliminates the need for additional locks.
371          */
372
373         /*
374          * Prefetch the CBE if doing TLB preloading
375          */
376         if (unlikely(tlb_preload_count)) {
377                 cbe = gru_tfh_to_cbe(tfh);
378                 prefetchw(cbe);
379         }
380
381         /*
382          * Error if TFH state is IDLE or FMM mode & the user issuing a UPM call.
383          * Might be a hardware race OR a stupid user. Ignore FMM because FMM
384          * is a transient state.
385          */
386         if (tfh->status != TFHSTATUS_EXCEPTION) {
387                 gru_flush_cache(tfh);
388                 sync_core();
389                 if (tfh->status != TFHSTATUS_EXCEPTION)
390                         goto failnoexception;
391                 STAT(tfh_stale_on_fault);
392         }
393         if (tfh->state == TFHSTATE_IDLE)
394                 goto failidle;
395         if (tfh->state == TFHSTATE_MISS_FMM && cbk)
396                 goto failfmm;
397
398         write = (tfh->cause & TFHCAUSE_TLB_MOD) != 0;
399         vaddr = tfh->missvaddr;
400         asid = tfh->missasid;
401         indexway = tfh->indexway;
402         if (asid == 0)
403                 goto failnoasid;
404
405         rmb();  /* TFH must be cache resident before reading ms_range_active */
406
407         /*
408          * TFH is cache resident - at least briefly. Fail the dropin
409          * if a range invalidate is active.
410          */
411         if (atomic_read(&gts->ts_gms->ms_range_active))
412                 goto failactive;
413
414         ret = gru_vtop(gts, vaddr, write, atomic, &gpa, &pageshift);
415         if (ret == -1)
416                 goto failinval;
417         if (ret == -2)
418                 goto failupm;
419
420         if (!(gts->ts_sizeavail & GRU_SIZEAVAIL(pageshift))) {
421                 gts->ts_sizeavail |= GRU_SIZEAVAIL(pageshift);
422                 if (atomic || !gru_update_cch(gts)) {
423                         gts->ts_force_cch_reload = 1;
424                         goto failupm;
425                 }
426         }
427
428         if (unlikely(cbe) && pageshift == PAGE_SHIFT) {
429                 gru_preload_tlb(gts->ts_gru, gts, atomic, vaddr, asid, write, tlb_preload_count, tfh, cbe);
430                 gru_flush_cache_cbe(cbe);
431         }
432
433         gru_cb_set_istatus_active(cbk);
434         tfh_write_restart(tfh, gpa, GAA_RAM, vaddr, asid, write,
435                           GRU_PAGESIZE(pageshift));
436         gru_dbg(grudev,
437                 "%s: gid %d, gts 0x%p, tfh 0x%p, vaddr 0x%lx, asid 0x%x, indexway 0x%x,"
438                 " rw %d, ps %d, gpa 0x%lx\n",
439                 atomic ? "atomic" : "non-atomic", gts->ts_gru->gs_gid, gts, tfh, vaddr, asid,
440                 indexway, write, pageshift, gpa);
441         STAT(tlb_dropin);
442         return 0;
443
444 failnoasid:
445         /* No asid (delayed unload). */
446         STAT(tlb_dropin_fail_no_asid);
447         gru_dbg(grudev, "FAILED no_asid tfh: 0x%p, vaddr 0x%lx\n", tfh, vaddr);
448         if (!cbk)
449                 tfh_user_polling_mode(tfh);
450         else
451                 gru_flush_cache(tfh);
452         gru_flush_cache_cbe(cbe);
453         return -EAGAIN;
454
455 failupm:
456         /* Atomic failure switch CBR to UPM */
457         tfh_user_polling_mode(tfh);
458         gru_flush_cache_cbe(cbe);
459         STAT(tlb_dropin_fail_upm);
460         gru_dbg(grudev, "FAILED upm tfh: 0x%p, vaddr 0x%lx\n", tfh, vaddr);
461         return 1;
462
463 failfmm:
464         /* FMM state on UPM call */
465         gru_flush_cache(tfh);
466         gru_flush_cache_cbe(cbe);
467         STAT(tlb_dropin_fail_fmm);
468         gru_dbg(grudev, "FAILED fmm tfh: 0x%p, state %d\n", tfh, tfh->state);
469         return 0;
470
471 failnoexception:
472         /* TFH status did not show exception pending */
473         gru_flush_cache(tfh);
474         gru_flush_cache_cbe(cbe);
475         if (cbk)
476                 gru_flush_cache(cbk);
477         STAT(tlb_dropin_fail_no_exception);
478         gru_dbg(grudev, "FAILED non-exception tfh: 0x%p, status %d, state %d\n",
479                 tfh, tfh->status, tfh->state);
480         return 0;
481
482 failidle:
483         /* TFH state was idle  - no miss pending */
484         gru_flush_cache(tfh);
485         gru_flush_cache_cbe(cbe);
486         if (cbk)
487                 gru_flush_cache(cbk);
488         STAT(tlb_dropin_fail_idle);
489         gru_dbg(grudev, "FAILED idle tfh: 0x%p, state %d\n", tfh, tfh->state);
490         return 0;
491
492 failinval:
493         /* All errors (atomic & non-atomic) switch CBR to EXCEPTION state */
494         tfh_exception(tfh);
495         gru_flush_cache_cbe(cbe);
496         STAT(tlb_dropin_fail_invalid);
497         gru_dbg(grudev, "FAILED inval tfh: 0x%p, vaddr 0x%lx\n", tfh, vaddr);
498         return -EFAULT;
499
500 failactive:
501         /* Range invalidate active. Switch to UPM iff atomic */
502         if (!cbk)
503                 tfh_user_polling_mode(tfh);
504         else
505                 gru_flush_cache(tfh);
506         gru_flush_cache_cbe(cbe);
507         STAT(tlb_dropin_fail_range_active);
508         gru_dbg(grudev, "FAILED range active: tfh 0x%p, vaddr 0x%lx\n",
509                 tfh, vaddr);
510         return 1;
511 }
512
513 /*
514  * Process an external interrupt from the GRU. This interrupt is
515  * caused by a TLB miss.
516  * Note that this is the interrupt handler that is registered with linux
517  * interrupt handlers.
518  */
519 static irqreturn_t gru_intr(int chiplet, int blade)
520 {
521         struct gru_state *gru;
522         struct gru_tlb_fault_map imap, dmap;
523         struct gru_thread_state *gts;
524         struct gru_tlb_fault_handle *tfh = NULL;
525         int cbrnum, ctxnum;
526
527         STAT(intr);
528
529         gru = &gru_base[blade]->bs_grus[chiplet];
530         if (!gru) {
531                 dev_err(grudev, "GRU: invalid interrupt: cpu %d, chiplet %d\n",
532                         raw_smp_processor_id(), chiplet);
533                 return IRQ_NONE;
534         }
535         get_clear_fault_map(gru, &imap, &dmap);
536         gru_dbg(grudev,
537                 "cpu %d, chiplet %d, gid %d, imap %016lx %016lx, dmap %016lx %016lx\n",
538                 smp_processor_id(), chiplet, gru->gs_gid,
539                 imap.fault_bits[0], imap.fault_bits[1],
540                 dmap.fault_bits[0], dmap.fault_bits[1]);
541
542         for_each_cbr_in_tfm(cbrnum, dmap.fault_bits) {
543                 STAT(intr_cbr);
544                 complete(gru->gs_blade->bs_async_wq);
545                 gru_dbg(grudev, "gid %d, cbr_done %d, done %d\n",
546                         gru->gs_gid, cbrnum, gru->gs_blade->bs_async_wq->done);
547         }
548
549         for_each_cbr_in_tfm(cbrnum, imap.fault_bits) {
550                 STAT(intr_tfh);
551                 tfh = get_tfh_by_index(gru, cbrnum);
552                 prefetchw(tfh); /* Helps on hdw, required for emulator */
553
554                 /*
555                  * When hardware sets a bit in the faultmap, it implicitly
556                  * locks the GRU context so that it cannot be unloaded.
557                  * The gts cannot change until a TFH start/writestart command
558                  * is issued.
559                  */
560                 ctxnum = tfh->ctxnum;
561                 gts = gru->gs_gts[ctxnum];
562
563                 /*
564                  * This is running in interrupt context. Trylock the mmap_sem.
565                  * If it fails, retry the fault in user context.
566                  */
567                 if (!gts->ts_force_cch_reload &&
568                                         down_read_trylock(&gts->ts_mm->mmap_sem)) {
569                         gts->ustats.fmm_tlbdropin++;
570                         gru_try_dropin(gts, tfh, NULL);
571                         up_read(&gts->ts_mm->mmap_sem);
572                 } else {
573                         tfh_user_polling_mode(tfh);
574                         STAT(intr_mm_lock_failed);
575                 }
576         }
577         return IRQ_HANDLED;
578 }
579
580 irqreturn_t gru0_intr(int irq, void *dev_id)
581 {
582         return gru_intr(0, uv_numa_blade_id());
583 }
584
585 irqreturn_t gru1_intr(int irq, void *dev_id)
586 {
587         return gru_intr(1, uv_numa_blade_id());
588 }
589
590 irqreturn_t gru_intr_mblade(int irq, void *dev_id)
591 {
592         int blade;
593
594         for_each_possible_blade(blade) {
595                 if (uv_blade_nr_possible_cpus(blade))
596                         continue;
597                  gru_intr(0, blade);
598                  gru_intr(1, blade);
599         }
600         return IRQ_HANDLED;
601 }
602
603
604 static int gru_user_dropin(struct gru_thread_state *gts,
605                            struct gru_tlb_fault_handle *tfh,
606                            void *cb)
607 {
608         struct gru_mm_struct *gms = gts->ts_gms;
609         int ret;
610
611         gts->ustats.upm_tlbdropin++;
612         while (1) {
613                 wait_event(gms->ms_wait_queue,
614                            atomic_read(&gms->ms_range_active) == 0);
615                 prefetchw(tfh); /* Helps on hdw, required for emulator */
616                 ret = gru_try_dropin(gts, tfh, cb);
617                 if (ret <= 0)
618                         return ret;
619                 STAT(call_os_wait_queue);
620         }
621 }
622
623 /*
624  * This interface is called as a result of a user detecting a "call OS" bit
625  * in a user CB. Normally means that a TLB fault has occurred.
626  *      cb - user virtual address of the CB
627  */
628 int gru_handle_user_call_os(unsigned long cb)
629 {
630         struct gru_tlb_fault_handle *tfh;
631         struct gru_thread_state *gts;
632         void *cbk;
633         int ucbnum, cbrnum, ret = -EINVAL;
634
635         STAT(call_os);
636
637         /* sanity check the cb pointer */
638         ucbnum = get_cb_number((void *)cb);
639         if ((cb & (GRU_HANDLE_STRIDE - 1)) || ucbnum >= GRU_NUM_CB)
640                 return -EINVAL;
641
642         gts = gru_find_lock_gts(cb);
643         if (!gts)
644                 return -EINVAL;
645         gru_dbg(grudev, "address 0x%lx, gid %d, gts 0x%p\n", cb, gts->ts_gru ? gts->ts_gru->gs_gid : -1, gts);
646
647         if (ucbnum >= gts->ts_cbr_au_count * GRU_CBR_AU_SIZE)
648                 goto exit;
649
650         gru_check_context_placement(gts);
651
652         /*
653          * CCH may contain stale data if ts_force_cch_reload is set.
654          */
655         if (gts->ts_gru && gts->ts_force_cch_reload) {
656                 gts->ts_force_cch_reload = 0;
657                 gru_update_cch(gts);
658         }
659
660         ret = -EAGAIN;
661         cbrnum = thread_cbr_number(gts, ucbnum);
662         if (gts->ts_gru) {
663                 tfh = get_tfh_by_index(gts->ts_gru, cbrnum);
664                 cbk = get_gseg_base_address_cb(gts->ts_gru->gs_gru_base_vaddr,
665                                 gts->ts_ctxnum, ucbnum);
666                 ret = gru_user_dropin(gts, tfh, cbk);
667         }
668 exit:
669         gru_unlock_gts(gts);
670         return ret;
671 }
672
673 /*
674  * Fetch the exception detail information for a CB that terminated with
675  * an exception.
676  */
677 int gru_get_exception_detail(unsigned long arg)
678 {
679         struct control_block_extended_exc_detail excdet;
680         struct gru_control_block_extended *cbe;
681         struct gru_thread_state *gts;
682         int ucbnum, cbrnum, ret;
683
684         STAT(user_exception);
685         if (copy_from_user(&excdet, (void __user *)arg, sizeof(excdet)))
686                 return -EFAULT;
687
688         gts = gru_find_lock_gts(excdet.cb);
689         if (!gts)
690                 return -EINVAL;
691
692         gru_dbg(grudev, "address 0x%lx, gid %d, gts 0x%p\n", excdet.cb, gts->ts_gru ? gts->ts_gru->gs_gid : -1, gts);
693         ucbnum = get_cb_number((void *)excdet.cb);
694         if (ucbnum >= gts->ts_cbr_au_count * GRU_CBR_AU_SIZE) {
695                 ret = -EINVAL;
696         } else if (gts->ts_gru) {
697                 cbrnum = thread_cbr_number(gts, ucbnum);
698                 cbe = get_cbe_by_index(gts->ts_gru, cbrnum);
699                 gru_flush_cache(cbe);   /* CBE not coherent */
700                 sync_core();            /* make sure we are have current data */
701                 excdet.opc = cbe->opccpy;
702                 excdet.exopc = cbe->exopccpy;
703                 excdet.ecause = cbe->ecause;
704                 excdet.exceptdet0 = cbe->idef1upd;
705                 excdet.exceptdet1 = cbe->idef3upd;
706                 excdet.cbrstate = cbe->cbrstate;
707                 excdet.cbrexecstatus = cbe->cbrexecstatus;
708                 gru_flush_cache_cbe(cbe);
709                 ret = 0;
710         } else {
711                 ret = -EAGAIN;
712         }
713         gru_unlock_gts(gts);
714
715         gru_dbg(grudev,
716                 "cb 0x%lx, op %d, exopc %d, cbrstate %d, cbrexecstatus 0x%x, ecause 0x%x, "
717                 "exdet0 0x%lx, exdet1 0x%x\n",
718                 excdet.cb, excdet.opc, excdet.exopc, excdet.cbrstate, excdet.cbrexecstatus,
719                 excdet.ecause, excdet.exceptdet0, excdet.exceptdet1);
720         if (!ret && copy_to_user((void __user *)arg, &excdet, sizeof(excdet)))
721                 ret = -EFAULT;
722         return ret;
723 }
724
725 /*
726  * User request to unload a context. Content is saved for possible reload.
727  */
728 static int gru_unload_all_contexts(void)
729 {
730         struct gru_thread_state *gts;
731         struct gru_state *gru;
732         int gid, ctxnum;
733
734         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
735                 return -EPERM;
736         foreach_gid(gid) {
737                 gru = GID_TO_GRU(gid);
738                 spin_lock(&gru->gs_lock);
739                 for (ctxnum = 0; ctxnum < GRU_NUM_CCH; ctxnum++) {
740                         gts = gru->gs_gts[ctxnum];
741                         if (gts && mutex_trylock(&gts->ts_ctxlock)) {
742                                 spin_unlock(&gru->gs_lock);
743                                 gru_unload_context(gts, 1);
744                                 mutex_unlock(&gts->ts_ctxlock);
745                                 spin_lock(&gru->gs_lock);
746                         }
747                 }
748                 spin_unlock(&gru->gs_lock);
749         }
750         return 0;
751 }
752
753 int gru_user_unload_context(unsigned long arg)
754 {
755         struct gru_thread_state *gts;
756         struct gru_unload_context_req req;
757
758         STAT(user_unload_context);
759         if (copy_from_user(&req, (void __user *)arg, sizeof(req)))
760                 return -EFAULT;
761
762         gru_dbg(grudev, "gseg 0x%lx\n", req.gseg);
763
764         if (!req.gseg)
765                 return gru_unload_all_contexts();
766
767         gts = gru_find_lock_gts(req.gseg);
768         if (!gts)
769                 return -EINVAL;
770
771         if (gts->ts_gru)
772                 gru_unload_context(gts, 1);
773         gru_unlock_gts(gts);
774
775         return 0;
776 }
777
778 /*
779  * User request to flush a range of virtual addresses from the GRU TLB
780  * (Mainly for testing).
781  */
782 int gru_user_flush_tlb(unsigned long arg)
783 {
784         struct gru_thread_state *gts;
785         struct gru_flush_tlb_req req;
786         struct gru_mm_struct *gms;
787
788         STAT(user_flush_tlb);
789         if (copy_from_user(&req, (void __user *)arg, sizeof(req)))
790                 return -EFAULT;
791
792         gru_dbg(grudev, "gseg 0x%lx, vaddr 0x%lx, len 0x%lx\n", req.gseg,
793                 req.vaddr, req.len);
794
795         gts = gru_find_lock_gts(req.gseg);
796         if (!gts)
797                 return -EINVAL;
798
799         gms = gts->ts_gms;
800         gru_unlock_gts(gts);
801         gru_flush_tlb_range(gms, req.vaddr, req.len);
802
803         return 0;
804 }
805
806 /*
807  * Fetch GSEG statisticss
808  */
809 long gru_get_gseg_statistics(unsigned long arg)
810 {
811         struct gru_thread_state *gts;
812         struct gru_get_gseg_statistics_req req;
813
814         if (copy_from_user(&req, (void __user *)arg, sizeof(req)))
815                 return -EFAULT;
816
817         /*
818          * The library creates arrays of contexts for threaded programs.
819          * If no gts exists in the array, the context has never been used & all
820          * statistics are implicitly 0.
821          */
822         gts = gru_find_lock_gts(req.gseg);
823         if (gts) {
824                 memcpy(&req.stats, &gts->ustats, sizeof(gts->ustats));
825                 gru_unlock_gts(gts);
826         } else {
827                 memset(&req.stats, 0, sizeof(gts->ustats));
828         }
829
830         if (copy_to_user((void __user *)arg, &req, sizeof(req)))
831                 return -EFAULT;
832
833         return 0;
834 }
835
836 /*
837  * Register the current task as the user of the GSEG slice.
838  * Needed for TLB fault interrupt targeting.
839  */
840 int gru_set_context_option(unsigned long arg)
841 {
842         struct gru_thread_state *gts;
843         struct gru_set_context_option_req req;
844         int ret = 0;
845
846         STAT(set_context_option);
847         if (copy_from_user(&req, (void __user *)arg, sizeof(req)))
848                 return -EFAULT;
849         gru_dbg(grudev, "op %d, gseg 0x%lx, value1 0x%lx\n", req.op, req.gseg, req.val1);
850
851         gts = gru_find_lock_gts(req.gseg);
852         if (!gts) {
853                 gts = gru_alloc_locked_gts(req.gseg);
854                 if (IS_ERR(gts))
855                         return PTR_ERR(gts);
856         }
857
858         switch (req.op) {
859         case sco_blade_chiplet:
860                 /* Select blade/chiplet for GRU context */
861                 if (req.val1 < -1 || req.val1 >= GRU_MAX_BLADES || !gru_base[req.val1] ||
862                     req.val0 < -1 || req.val0 >= GRU_CHIPLETS_PER_HUB) {
863                         ret = -EINVAL;
864                 } else {
865                         gts->ts_user_blade_id = req.val1;
866                         gts->ts_user_chiplet_id = req.val0;
867                         gru_check_context_placement(gts);
868                 }
869                 break;
870         case sco_gseg_owner:
871                 /* Register the current task as the GSEG owner */
872                 gts->ts_tgid_owner = current->tgid;
873                 break;
874         case sco_cch_req_slice:
875                 /* Set the CCH slice option */
876                 gts->ts_cch_req_slice = req.val1 & 3;
877                 break;
878         default:
879                 ret = -EINVAL;
880         }
881         gru_unlock_gts(gts);
882
883         return ret;
884 }