SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - drivers/misc/sgi-gru/grukservices.c

   1 /*
   2  * SN Platform GRU Driver
   3  *
   4  *              KERNEL SERVICES THAT USE THE GRU
   5  *
   6  *  Copyright (c) 2008 Silicon Graphics, Inc.  All Rights Reserved.
   7  *
   8  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  11  *  (at your option) any later version.
  12  *
  13  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  *  GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  20  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  21  */
  22
  23 #include <linux/kernel.h>
  24 #include <linux/errno.h>
  25 #include <linux/slab.h>
  26 #include <linux/mm.h>
  27 #include <linux/spinlock.h>
  28 #include <linux/device.h>
  29 #include <linux/miscdevice.h>
  30 #include <linux/proc_fs.h>
  31 #include <linux/interrupt.h>
  32 #include <linux/uaccess.h>
  33 #include <linux/delay.h>
  34 #include "gru.h"
  35 #include "grulib.h"
  36 #include "grutables.h"
  37 #include "grukservices.h"
  38 #include "gru_instructions.h"
  39 #include <asm/uv/uv_hub.h>
  40
  41 /*
  42  * Kernel GRU Usage
  43  *
  44  * The following is an interim algorithm for management of kernel GRU
  45  * resources. This will likely be replaced when we better understand the
  46  * kernel/user requirements.
  47  *
  48  * Blade percpu resources reserved for kernel use. These resources are
  49  * reserved whenever the the kernel context for the blade is loaded. Note
  50  * that the kernel context is not guaranteed to be always available. It is
  51  * loaded on demand & can be stolen by a user if the user demand exceeds the
  52  * kernel demand. The kernel can always reload the kernel context but
  53  * a SLEEP may be required!!!.
  54  *
  55  * Async Overview:
  56  *
  57  *      Each blade has one "kernel context" that owns GRU kernel resources
  58  *      located on the blade. Kernel drivers use GRU resources in this context
  59  *      for sending messages, zeroing memory, etc.
  60  *
  61  *      The kernel context is dynamically loaded on demand. If it is not in
  62  *      use by the kernel, the kernel context can be unloaded & given to a user.
  63  *      The kernel context will be reloaded when needed. This may require that
  64  *      a context be stolen from a user.
  65  *              NOTE: frequent unloading/reloading of the kernel context is
  66  *              expensive. We are depending on batch schedulers, cpusets, sane
  67  *              drivers or some other mechanism to prevent the need for frequent
  68  *              stealing/reloading.
  69  *
  70  *      The kernel context consists of two parts:
  71  *              - 1 CB & a few DSRs that are reserved for each cpu on the blade.
  72  *                Each cpu has it's own private resources & does not share them
  73  *                with other cpus. These resources are used serially, ie,
  74  *                locked, used & unlocked  on each call to a function in
  75  *                grukservices.
  76  *                      (Now that we have dynamic loading of kernel contexts, I
  77  *                       may rethink this & allow sharing between cpus....)
  78  *
  79  *              - Additional resources can be reserved long term & used directly
  80  *                by UV drivers located in the kernel. Drivers using these GRU
  81  *                resources can use asynchronous GRU instructions that send
  82  *                interrupts on completion.
  83  *                      - these resources must be explicitly locked/unlocked
  84  *                      - locked resources prevent (obviously) the kernel
  85  *                        context from being unloaded.
  86  *                      - drivers using these resource directly issue their own
  87  *                        GRU instruction and must wait/check completion.
  88  *
  89  *                When these resources are reserved, the caller can optionally
  90  *                associate a wait_queue with the resources and use asynchronous
  91  *                GRU instructions. When an async GRU instruction completes, the
  92  *                driver will do a wakeup on the event.
  93  *
  94  */
  95
  96
  97 #define ASYNC_HAN_TO_BID(h)     ((h) - 1)
  98 #define ASYNC_BID_TO_HAN(b)     ((b) + 1)
  99 #define ASYNC_HAN_TO_BS(h)      gru_base[ASYNC_HAN_TO_BID(h)]
 100
 101 #define GRU_NUM_KERNEL_CBR      1
 102 #define GRU_NUM_KERNEL_DSR_BYTES 256
 103 #define GRU_NUM_KERNEL_DSR_CL   (GRU_NUM_KERNEL_DSR_BYTES /             \
 104                                         GRU_CACHE_LINE_BYTES)
 105
 106 /* GRU instruction attributes for all instructions */
 107 #define IMA                     IMA_CB_DELAY
 108
 109 /* GRU cacheline size is always 64 bytes - even on arches with 128 byte lines */
 110 #define __gru_cacheline_aligned__                               \
 111         __attribute__((__aligned__(GRU_CACHE_LINE_BYTES)))
 112
 113 #define MAGIC   0x1234567887654321UL
 114
 115 /* Default retry count for GRU errors on kernel instructions */
 116 #define EXCEPTION_RETRY_LIMIT   3
 117
 118 /* Status of message queue sections */
 119 #define MQS_EMPTY               0
 120 #define MQS_FULL                1
 121 #define MQS_NOOP                2
 122
 123 /*----------------- RESOURCE MANAGEMENT -------------------------------------*/
 124 /* optimized for x86_64 */
 125 struct message_queue {
 126         union gru_mesqhead      head __gru_cacheline_aligned__; /* CL 0 */
 127         int                     qlines;                         /* DW 1 */
 128         long                    hstatus[2];
 129         void                    *next __gru_cacheline_aligned__;/* CL 1 */
 130         void                    *limit;
 131         void                    *start;
 132         void                    *start2;
 133         char                    data ____cacheline_aligned;     /* CL 2 */
 134 };
 135
 136 /* First word in every message - used by mesq interface */
 137 struct message_header {
 138         char    present;
 139         char    present2;
 140         char    lines;
 141         char    fill;
 142 };
 143
 144 #define HSTATUS(mq, h)  ((mq) + offsetof(struct message_queue, hstatus[h]))
 145
 146 /*
 147  * Reload the blade's kernel context into a GRU chiplet. Called holding
 148  * the bs_kgts_sema for READ. Will steal user contexts if necessary.
 149  */
 150 static void gru_load_kernel_context(struct gru_blade_state *bs, int blade_id)
 151 {
 152         struct gru_state *gru;
 153         struct gru_thread_state *kgts;
 154         void *vaddr;
 155         int ctxnum, ncpus;
 156
 157         up_read(&bs->bs_kgts_sema);
 158         down_write(&bs->bs_kgts_sema);
 159
 160         if (!bs->bs_kgts) {
 161                 bs->bs_kgts = gru_alloc_gts(NULL, 0, 0, 0, 0, 0);
 162                 bs->bs_kgts->ts_user_blade_id = blade_id;
 163         }
 164         kgts = bs->bs_kgts;
 165
 166         if (!kgts->ts_gru) {
 167                 STAT(load_kernel_context);
 168                 ncpus = uv_blade_nr_possible_cpus(blade_id);
 169                 kgts->ts_cbr_au_count = GRU_CB_COUNT_TO_AU(
 170                         GRU_NUM_KERNEL_CBR * ncpus + bs->bs_async_cbrs);
 171                 kgts->ts_dsr_au_count = GRU_DS_BYTES_TO_AU(
 172                         GRU_NUM_KERNEL_DSR_BYTES * ncpus +
 173                                 bs->bs_async_dsr_bytes);
 174                 while (!gru_assign_gru_context(kgts)) {
 175                         msleep(1);
 176                         gru_steal_context(kgts);
 177                 }
 178                 gru_load_context(kgts);
 179                 gru = bs->bs_kgts->ts_gru;
 180                 vaddr = gru->gs_gru_base_vaddr;
 181                 ctxnum = kgts->ts_ctxnum;
 182                 bs->kernel_cb = get_gseg_base_address_cb(vaddr, ctxnum, 0);
 183                 bs->kernel_dsr = get_gseg_base_address_ds(vaddr, ctxnum, 0);
 184         }
 185         downgrade_write(&bs->bs_kgts_sema);
 186 }
 187
 188 /*
 189  * Free all kernel contexts that are not currently in use.
 190  *   Returns 0 if all freed, else number of inuse context.
 191  */
 192 static int gru_free_kernel_contexts(void)
 193 {
 194         struct gru_blade_state *bs;
 195         struct gru_thread_state *kgts;
 196         int bid, ret = 0;
 197
 198         for (bid = 0; bid < GRU_MAX_BLADES; bid++) {
 199                 bs = gru_base[bid];
 200                 if (!bs)
 201                         continue;
 202
 203                 /* Ignore busy contexts. Don't want to block here.  */
 204                 if (down_write_trylock(&bs->bs_kgts_sema)) {
 205                         kgts = bs->bs_kgts;
 206                         if (kgts && kgts->ts_gru)
 207                                 gru_unload_context(kgts, 0);
 208                         bs->bs_kgts = NULL;
 209                         up_write(&bs->bs_kgts_sema);
 210                         kfree(kgts);
 211                 } else {
 212                         ret++;
 213                 }
 214         }
 215         return ret;
 216 }
 217
 218 /*
 219  * Lock & load the kernel context for the specified blade.
 220  */
 221 static struct gru_blade_state *gru_lock_kernel_context(int blade_id)
 222 {
 223         struct gru_blade_state *bs;
 224         int bid;
 225
 226         STAT(lock_kernel_context);
 227 again:
 228         bid = blade_id < 0 ? uv_numa_blade_id() : blade_id;
 229         bs = gru_base[bid];
 230
 231         /* Handle the case where migration occured while waiting for the sema */
 232         down_read(&bs->bs_kgts_sema);
 233         if (blade_id < 0 && bid != uv_numa_blade_id()) {
 234                 up_read(&bs->bs_kgts_sema);
 235                 goto again;
 236         }
 237         if (!bs->bs_kgts || !bs->bs_kgts->ts_gru)
 238                 gru_load_kernel_context(bs, bid);
 239         return bs;
 240
 241 }
 242
 243 /*
 244  * Unlock the kernel context for the specified blade. Context is not
 245  * unloaded but may be stolen before next use.
 246  */
 247 static void gru_unlock_kernel_context(int blade_id)
 248 {
 249         struct gru_blade_state *bs;
 250
 251         bs = gru_base[blade_id];
 252         up_read(&bs->bs_kgts_sema);
 253         STAT(unlock_kernel_context);
 254 }
 255
 256 /*
 257  * Reserve & get pointers to the DSR/CBRs reserved for the current cpu.
 258  *      - returns with preemption disabled
 259  */
 260 static int gru_get_cpu_resources(int dsr_bytes, void **cb, void **dsr)
 261 {
 262         struct gru_blade_state *bs;
 263         int lcpu;
 264
 265         BUG_ON(dsr_bytes > GRU_NUM_KERNEL_DSR_BYTES);
 266         preempt_disable();
 267         bs = gru_lock_kernel_context(-1);
 268         lcpu = uv_blade_processor_id();
 269         *cb = bs->kernel_cb + lcpu * GRU_HANDLE_STRIDE;
 270         *dsr = bs->kernel_dsr + lcpu * GRU_NUM_KERNEL_DSR_BYTES;
 271         return 0;
 272 }
 273
 274 /*
 275  * Free the current cpus reserved DSR/CBR resources.
 276  */
 277 static void gru_free_cpu_resources(void *cb, void *dsr)
 278 {
 279         gru_unlock_kernel_context(uv_numa_blade_id());
 280         preempt_enable();
 281 }
 282
 283 /*
 284  * Reserve GRU resources to be used asynchronously.
 285  *   Note: currently supports only 1 reservation per blade.
 286  *
 287  *      input:
 288  *              blade_id  - blade on which resources should be reserved
 289  *              cbrs      - number of CBRs
 290  *              dsr_bytes - number of DSR bytes needed
 291  *      output:
 292  *              handle to identify resource
 293  *              (0 = async resources already reserved)
 294  */
 295 unsigned long gru_reserve_async_resources(int blade_id, int cbrs, int dsr_bytes,
 296                         struct completion *cmp)
 297 {
 298         struct gru_blade_state *bs;
 299         struct gru_thread_state *kgts;
 300         int ret = 0;
 301
 302         bs = gru_base[blade_id];
 303
 304         down_write(&bs->bs_kgts_sema);
 305
 306         /* Verify no resources already reserved */
 307         if (bs->bs_async_dsr_bytes + bs->bs_async_cbrs)
 308                 goto done;
 309         bs->bs_async_dsr_bytes = dsr_bytes;
 310         bs->bs_async_cbrs = cbrs;
 311         bs->bs_async_wq = cmp;
 312         kgts = bs->bs_kgts;
 313
 314         /* Resources changed. Unload context if already loaded */
 315         if (kgts && kgts->ts_gru)
 316                 gru_unload_context(kgts, 0);
 317         ret = ASYNC_BID_TO_HAN(blade_id);
 318
 319 done:
 320         up_write(&bs->bs_kgts_sema);
 321         return ret;
 322 }
 323
 324 /*
 325  * Release async resources previously reserved.
 326  *
 327  *      input:
 328  *              han - handle to identify resources
 329  */
 330 void gru_release_async_resources(unsigned long han)
 331 {
 332         struct gru_blade_state *bs = ASYNC_HAN_TO_BS(han);
 333
 334         down_write(&bs->bs_kgts_sema);
 335         bs->bs_async_dsr_bytes = 0;
 336         bs->bs_async_cbrs = 0;
 337         bs->bs_async_wq = NULL;
 338         up_write(&bs->bs_kgts_sema);
 339 }
 340
 341 /*
 342  * Wait for async GRU instructions to complete.
 343  *
 344  *      input:
 345  *              han - handle to identify resources
 346  */
 347 void gru_wait_async_cbr(unsigned long han)
 348 {
 349         struct gru_blade_state *bs = ASYNC_HAN_TO_BS(han);
 350
 351         wait_for_completion(bs->bs_async_wq);
 352         mb();
 353 }
 354
 355 /*
 356  * Lock previous reserved async GRU resources
 357  *
 358  *      input:
 359  *              han - handle to identify resources
 360  *      output:
 361  *              cb  - pointer to first CBR
 362  *              dsr - pointer to first DSR
 363  */
 364 void gru_lock_async_resource(unsigned long han,  void **cb, void **dsr)
 365 {
 366         struct gru_blade_state *bs = ASYNC_HAN_TO_BS(han);
 367         int blade_id = ASYNC_HAN_TO_BID(han);
 368         int ncpus;
 369
 370         gru_lock_kernel_context(blade_id);
 371         ncpus = uv_blade_nr_possible_cpus(blade_id);
 372         if (cb)
 373                 *cb = bs->kernel_cb + ncpus * GRU_HANDLE_STRIDE;
 374         if (dsr)
 375                 *dsr = bs->kernel_dsr + ncpus * GRU_NUM_KERNEL_DSR_BYTES;
 376 }
 377
 378 /*
 379  * Unlock previous reserved async GRU resources
 380  *
 381  *      input:
 382  *              han - handle to identify resources
 383  */
 384 void gru_unlock_async_resource(unsigned long han)
 385 {
 386         int blade_id = ASYNC_HAN_TO_BID(han);
 387
 388         gru_unlock_kernel_context(blade_id);
 389 }
 390
 391 /*----------------------------------------------------------------------*/
 392 int gru_get_cb_exception_detail(void *cb,
 393                 struct control_block_extended_exc_detail *excdet)
 394 {
 395         struct gru_control_block_extended *cbe;
 396         struct gru_thread_state *kgts = NULL;
 397         unsigned long off;
 398         int cbrnum, bid;
 399
 400         /*
 401          * Locate kgts for cb. This algorithm is SLOW but
 402          * this function is rarely called (ie., almost never).
 403          * Performance does not matter.
 404          */
 405         for_each_possible_blade(bid) {
 406                 if (!gru_base[bid])
 407                         break;
 408                 kgts = gru_base[bid]->bs_kgts;
 409                 if (!kgts || !kgts->ts_gru)
 410                         continue;
 411                 off = cb - kgts->ts_gru->gs_gru_base_vaddr;
 412                 if (off < GRU_SIZE)
 413                         break;
 414                 kgts = NULL;
 415         }
 416         BUG_ON(!kgts);
 417         cbrnum = thread_cbr_number(kgts, get_cb_number(cb));
 418         cbe = get_cbe(GRUBASE(cb), cbrnum);
 419         gru_flush_cache(cbe);   /* CBE not coherent */
 420         sync_core();
 421         excdet->opc = cbe->opccpy;
 422         excdet->exopc = cbe->exopccpy;
 423         excdet->ecause = cbe->ecause;
 424         excdet->exceptdet0 = cbe->idef1upd;
 425         excdet->exceptdet1 = cbe->idef3upd;
 426         gru_flush_cache(cbe);
 427         return 0;
 428 }
 429
 430 char *gru_get_cb_exception_detail_str(int ret, void *cb,
 431                                       char *buf, int size)
 432 {
 433         struct gru_control_block_status *gen = (void *)cb;
 434         struct control_block_extended_exc_detail excdet;
 435
 436         if (ret > 0 && gen->istatus == CBS_EXCEPTION) {
 437                 gru_get_cb_exception_detail(cb, &excdet);
 438                 snprintf(buf, size,
 439                         "GRU:%d exception: cb %p, opc %d, exopc %d, ecause 0x%x,"
 440                         "excdet0 0x%lx, excdet1 0x%x", smp_processor_id(),
 441                         gen, excdet.opc, excdet.exopc, excdet.ecause,
 442                         excdet.exceptdet0, excdet.exceptdet1);
 443         } else {
 444                 snprintf(buf, size, "No exception");
 445         }
 446         return buf;
 447 }
 448
 449 static int gru_wait_idle_or_exception(struct gru_control_block_status *gen)
 450 {
 451         while (gen->istatus >= CBS_ACTIVE) {
 452                 cpu_relax();
 453                 barrier();
 454         }
 455         return gen->istatus;
 456 }
 457
 458 static int gru_retry_exception(void *cb)
 459 {
 460         struct gru_control_block_status *gen = (void *)cb;
 461         struct control_block_extended_exc_detail excdet;
 462         int retry = EXCEPTION_RETRY_LIMIT;
 463
 464         while (1)  {
 465                 if (gru_wait_idle_or_exception(gen) == CBS_IDLE)
 466                         return CBS_IDLE;
 467                 if (gru_get_cb_message_queue_substatus(cb))
 468                         return CBS_EXCEPTION;
 469                 gru_get_cb_exception_detail(cb, &excdet);
 470                 if ((excdet.ecause & ~EXCEPTION_RETRY_BITS) ||
 471                                 (excdet.cbrexecstatus & CBR_EXS_ABORT_OCC))
 472                         break;
 473                 if (retry-- == 0)
 474                         break;
 475                 gen->icmd = 1;
 476                 gru_flush_cache(gen);
 477         }
 478         return CBS_EXCEPTION;
 479 }
 480
 481 int gru_check_status_proc(void *cb)
 482 {
 483         struct gru_control_block_status *gen = (void *)cb;
 484         int ret;
 485
 486         ret = gen->istatus;
 487         if (ret == CBS_EXCEPTION)
 488                 ret = gru_retry_exception(cb);
 489         rmb();
 490         return ret;
 491
 492 }
 493
 494 int gru_wait_proc(void *cb)
 495 {
 496         struct gru_control_block_status *gen = (void *)cb;
 497         int ret;
 498
 499         ret = gru_wait_idle_or_exception(gen);
 500         if (ret == CBS_EXCEPTION)
 501                 ret = gru_retry_exception(cb);
 502         rmb();
 503         return ret;
 504 }
 505
 506 void gru_abort(int ret, void *cb, char *str)
 507 {
 508         char buf[GRU_EXC_STR_SIZE];
 509
 510         panic("GRU FATAL ERROR: %s - %s\n", str,
 511               gru_get_cb_exception_detail_str(ret, cb, buf, sizeof(buf)));
 512 }
 513
 514 void gru_wait_abort_proc(void *cb)
 515 {
 516         int ret;
 517
 518         ret = gru_wait_proc(cb);
 519         if (ret)
 520                 gru_abort(ret, cb, "gru_wait_abort");
 521 }
 522
 523
 524 /*------------------------------ MESSAGE QUEUES -----------------------------*/
 525
 526 /* Internal status . These are NOT returned to the user. */
 527 #define MQIE_AGAIN              -1      /* try again */
 528
 529
 530 /*
 531  * Save/restore the "present" flag that is in the second line of 2-line
 532  * messages
 533  */
 534 static inline int get_present2(void *p)
 535 {
 536         struct message_header *mhdr = p + GRU_CACHE_LINE_BYTES;
 537         return mhdr->present;
 538 }
 539
 540 static inline void restore_present2(void *p, int val)
 541 {
 542         struct message_header *mhdr = p + GRU_CACHE_LINE_BYTES;
 543         mhdr->present = val;
 544 }
 545
 546 /*
 547  * Create a message queue.
 548  *      qlines - message queue size in cache lines. Includes 2-line header.
 549  */
 550 int gru_create_message_queue(struct gru_message_queue_desc *mqd,
 551                 void *p, unsigned int bytes, int nasid, int vector, int apicid)
 552 {
 553         struct message_queue *mq = p;
 554         unsigned int qlines;
 555
 556         qlines = bytes / GRU_CACHE_LINE_BYTES - 2;
 557         memset(mq, 0, bytes);
 558         mq->start = &mq->data;
 559         mq->start2 = &mq->data + (qlines / 2 - 1) * GRU_CACHE_LINE_BYTES;
 560         mq->next = &mq->data;
 561         mq->limit = &mq->data + (qlines - 2) * GRU_CACHE_LINE_BYTES;
 562         mq->qlines = qlines;
 563         mq->hstatus[0] = 0;
 564         mq->hstatus[1] = 1;
 565         mq->head = gru_mesq_head(2, qlines / 2 + 1);
 566         mqd->mq = mq;
 567         mqd->mq_gpa = uv_gpa(mq);
 568         mqd->qlines = qlines;
 569         mqd->interrupt_pnode = UV_NASID_TO_PNODE(nasid);
 570         mqd->interrupt_vector = vector;
 571         mqd->interrupt_apicid = apicid;
 572         return 0;
 573 }
 574 EXPORT_SYMBOL_GPL(gru_create_message_queue);
 575
 576 /*
 577  * Send a NOOP message to a message queue
 578  *      Returns:
 579  *               0 - if queue is full after the send. This is the normal case
 580  *                   but various races can change this.
 581  *              -1 - if mesq sent successfully but queue not full
 582  *              >0 - unexpected error. MQE_xxx returned
 583  */
 584 static int send_noop_message(void *cb, struct gru_message_queue_desc *mqd,
 585                                 void *mesg)
 586 {
 587         const struct message_header noop_header = {
 588                                         .present = MQS_NOOP, .lines = 1};
 589         unsigned long m;
 590         int substatus, ret;
 591         struct message_header save_mhdr, *mhdr = mesg;
 592
 593         STAT(mesq_noop);
 594         save_mhdr = *mhdr;
 595         *mhdr = noop_header;
 596         gru_mesq(cb, mqd->mq_gpa, gru_get_tri(mhdr), 1, IMA);
 597         ret = gru_wait(cb);
 598
 599         if (ret) {
 600                 substatus = gru_get_cb_message_queue_substatus(cb);
 601                 switch (substatus) {
 602                 case CBSS_NO_ERROR:
 603                         STAT(mesq_noop_unexpected_error);
 604                         ret = MQE_UNEXPECTED_CB_ERR;
 605                         break;
 606                 case CBSS_LB_OVERFLOWED:
 607                         STAT(mesq_noop_lb_overflow);
 608                         ret = MQE_CONGESTION;
 609                         break;
 610                 case CBSS_QLIMIT_REACHED:
 611                         STAT(mesq_noop_qlimit_reached);
 612                         ret = 0;
 613                         break;
 614                 case CBSS_AMO_NACKED:
 615                         STAT(mesq_noop_amo_nacked);
 616                         ret = MQE_CONGESTION;
 617                         break;
 618                 case CBSS_PUT_NACKED:
 619                         STAT(mesq_noop_put_nacked);
 620                         m = mqd->mq_gpa + (gru_get_amo_value_head(cb) << 6);
 621                         gru_vstore(cb, m, gru_get_tri(mesg), XTYPE_CL, 1, 1,
 622                                                 IMA);
 623                         if (gru_wait(cb) == CBS_IDLE)
 624                                 ret = MQIE_AGAIN;
 625                         else
 626                                 ret = MQE_UNEXPECTED_CB_ERR;
 627                         break;
 628                 case CBSS_PAGE_OVERFLOW:
 629                         STAT(mesq_noop_page_overflow);
 630                         /* fallthru */
 631                 default:
 632                         BUG();
 633                 }
 634         }
 635         *mhdr = save_mhdr;
 636         return ret;
 637 }
 638
 639 /*
 640  * Handle a gru_mesq full.
 641  */
 642 static int send_message_queue_full(void *cb, struct gru_message_queue_desc *mqd,
 643                                 void *mesg, int lines)
 644 {
 645         union gru_mesqhead mqh;
 646         unsigned int limit, head;
 647         unsigned long avalue;
 648         int half, qlines;
 649
 650         /* Determine if switching to first/second half of q */
 651         avalue = gru_get_amo_value(cb);
 652         head = gru_get_amo_value_head(cb);
 653         limit = gru_get_amo_value_limit(cb);
 654
 655         qlines = mqd->qlines;
 656         half = (limit != qlines);
 657
 658         if (half)
 659                 mqh = gru_mesq_head(qlines / 2 + 1, qlines);
 660         else
 661                 mqh = gru_mesq_head(2, qlines / 2 + 1);
 662
 663         /* Try to get lock for switching head pointer */
 664         gru_gamir(cb, EOP_IR_CLR, HSTATUS(mqd->mq_gpa, half), XTYPE_DW, IMA);
 665         if (gru_wait(cb) != CBS_IDLE)
 666                 goto cberr;
 667         if (!gru_get_amo_value(cb)) {
 668                 STAT(mesq_qf_locked);
 669                 return MQE_QUEUE_FULL;
 670         }
 671
 672         /* Got the lock. Send optional NOP if queue not full, */
 673         if (head != limit) {
 674                 if (send_noop_message(cb, mqd, mesg)) {
 675                         gru_gamir(cb, EOP_IR_INC, HSTATUS(mqd->mq_gpa, half),
 676                                         XTYPE_DW, IMA);
 677                         if (gru_wait(cb) != CBS_IDLE)
 678                                 goto cberr;
 679                         STAT(mesq_qf_noop_not_full);
 680                         return MQIE_AGAIN;
 681                 }
 682                 avalue++;
 683         }
 684
 685         /* Then flip queuehead to other half of queue. */
 686         gru_gamer(cb, EOP_ERR_CSWAP, mqd->mq_gpa, XTYPE_DW, mqh.val, avalue,
 687                                                         IMA);
 688         if (gru_wait(cb) != CBS_IDLE)
 689                 goto cberr;
 690
 691         /* If not successfully in swapping queue head, clear the hstatus lock */
 692         if (gru_get_amo_value(cb) != avalue) {
 693                 STAT(mesq_qf_switch_head_failed);
 694                 gru_gamir(cb, EOP_IR_INC, HSTATUS(mqd->mq_gpa, half), XTYPE_DW,
 695                                                         IMA);
 696                 if (gru_wait(cb) != CBS_IDLE)
 697                         goto cberr;
 698         }
 699         return MQIE_AGAIN;
 700 cberr:
 701         STAT(mesq_qf_unexpected_error);
 702         return MQE_UNEXPECTED_CB_ERR;
 703 }
 704
 705 /*
 706  * Send a cross-partition interrupt to the SSI that contains the target
 707  * message queue. Normally, the interrupt is automatically delivered by hardware
 708  * but some error conditions require explicit delivery.
 709  */
 710 static void send_message_queue_interrupt(struct gru_message_queue_desc *mqd)
 711 {
 712         if (mqd->interrupt_vector)
 713                 uv_hub_send_ipi(mqd->interrupt_pnode, mqd->interrupt_apicid,
 714                                 mqd->interrupt_vector);
 715 }
 716
 717 /*
 718  * Handle a PUT failure. Note: if message was a 2-line message, one of the
 719  * lines might have successfully have been written. Before sending the
 720  * message, "present" must be cleared in BOTH lines to prevent the receiver
 721  * from prematurely seeing the full message.
 722  */
 723 static int send_message_put_nacked(void *cb, struct gru_message_queue_desc *mqd,
 724                         void *mesg, int lines)
 725 {
 726         unsigned long m;
 727
 728         m = mqd->mq_gpa + (gru_get_amo_value_head(cb) << 6);
 729         if (lines == 2) {
 730                 gru_vset(cb, m, 0, XTYPE_CL, lines, 1, IMA);
 731                 if (gru_wait(cb) != CBS_IDLE)
 732                         return MQE_UNEXPECTED_CB_ERR;
 733         }
 734         gru_vstore(cb, m, gru_get_tri(mesg), XTYPE_CL, lines, 1, IMA);
 735         if (gru_wait(cb) != CBS_IDLE)
 736                 return MQE_UNEXPECTED_CB_ERR;
 737         send_message_queue_interrupt(mqd);
 738         return MQE_OK;
 739 }
 740
 741 /*
 742  * Handle a gru_mesq failure. Some of these failures are software recoverable
 743  * or retryable.
 744  */
 745 static int send_message_failure(void *cb, struct gru_message_queue_desc *mqd,
 746                                 void *mesg, int lines)
 747 {
 748         int substatus, ret = 0;
 749
 750         substatus = gru_get_cb_message_queue_substatus(cb);
 751         switch (substatus) {
 752         case CBSS_NO_ERROR:
 753                 STAT(mesq_send_unexpected_error);
 754                 ret = MQE_UNEXPECTED_CB_ERR;
 755                 break;
 756         case CBSS_LB_OVERFLOWED:
 757                 STAT(mesq_send_lb_overflow);
 758                 ret = MQE_CONGESTION;
 759                 break;
 760         case CBSS_QLIMIT_REACHED:
 761                 STAT(mesq_send_qlimit_reached);
 762                 ret = send_message_queue_full(cb, mqd, mesg, lines);
 763                 break;
 764         case CBSS_AMO_NACKED:
 765                 STAT(mesq_send_amo_nacked);
 766                 ret = MQE_CONGESTION;
 767                 break;
 768         case CBSS_PUT_NACKED:
 769                 STAT(mesq_send_put_nacked);
 770                 ret = send_message_put_nacked(cb, mqd, mesg, lines);
 771                 break;
 772         case CBSS_PAGE_OVERFLOW:
 773                 STAT(mesq_page_overflow);
 774                 /* fallthru */
 775         default:
 776                 BUG();
 777         }
 778         return ret;
 779 }
 780
 781 /*
 782  * Send a message to a message queue
 783  *      mqd     message queue descriptor
 784  *      mesg    message. ust be vaddr within a GSEG
 785  *      bytes   message size (<= 2 CL)
 786  */
 787 int gru_send_message_gpa(struct gru_message_queue_desc *mqd, void *mesg,
 788                                 unsigned int bytes)
 789 {
 790         struct message_header *mhdr;
 791         void *cb;
 792         void *dsr;
 793         int istatus, clines, ret;
 794
 795         STAT(mesq_send);
 796         BUG_ON(bytes < sizeof(int) || bytes > 2 * GRU_CACHE_LINE_BYTES);
 797
 798         clines = DIV_ROUND_UP(bytes, GRU_CACHE_LINE_BYTES);
 799         if (gru_get_cpu_resources(bytes, &cb, &dsr))
 800                 return MQE_BUG_NO_RESOURCES;
 801         memcpy(dsr, mesg, bytes);
 802         mhdr = dsr;
 803         mhdr->present = MQS_FULL;
 804         mhdr->lines = clines;
 805         if (clines == 2) {
 806                 mhdr->present2 = get_present2(mhdr);
 807                 restore_present2(mhdr, MQS_FULL);
 808         }
 809
 810         do {
 811                 ret = MQE_OK;
 812                 gru_mesq(cb, mqd->mq_gpa, gru_get_tri(mhdr), clines, IMA);
 813                 istatus = gru_wait(cb);
 814                 if (istatus != CBS_IDLE)
 815                         ret = send_message_failure(cb, mqd, dsr, clines);
 816         } while (ret == MQIE_AGAIN);
 817         gru_free_cpu_resources(cb, dsr);
 818
 819         if (ret)
 820                 STAT(mesq_send_failed);
 821         return ret;
 822 }
 823 EXPORT_SYMBOL_GPL(gru_send_message_gpa);
 824
 825 /*
 826  * Advance the receive pointer for the queue to the next message.
 827  */
 828 void gru_free_message(struct gru_message_queue_desc *mqd, void *mesg)
 829 {
 830         struct message_queue *mq = mqd->mq;
 831         struct message_header *mhdr = mq->next;
 832         void *next, *pnext;
 833         int half = -1;
 834         int lines = mhdr->lines;
 835
 836         if (lines == 2)
 837                 restore_present2(mhdr, MQS_EMPTY);
 838         mhdr->present = MQS_EMPTY;
 839
 840         pnext = mq->next;
 841         next = pnext + GRU_CACHE_LINE_BYTES * lines;
 842         if (next == mq->limit) {
 843                 next = mq->start;
 844                 half = 1;
 845         } else if (pnext < mq->start2 && next >= mq->start2) {
 846                 half = 0;
 847         }
 848
 849         if (half >= 0)
 850                 mq->hstatus[half] = 1;
 851         mq->next = next;
 852 }
 853 EXPORT_SYMBOL_GPL(gru_free_message);
 854
 855 /*
 856  * Get next message from message queue. Return NULL if no message
 857  * present. User must call next_message() to move to next message.
 858  *      rmq     message queue
 859  */
 860 void *gru_get_next_message(struct gru_message_queue_desc *mqd)
 861 {
 862         struct message_queue *mq = mqd->mq;
 863         struct message_header *mhdr = mq->next;
 864         int present = mhdr->present;
 865
 866         /* skip NOOP messages */
 867         while (present == MQS_NOOP) {
 868                 gru_free_message(mqd, mhdr);
 869                 mhdr = mq->next;
 870                 present = mhdr->present;
 871         }
 872
 873         /* Wait for both halves of 2 line messages */
 874         if (present == MQS_FULL && mhdr->lines == 2 &&
 875                                 get_present2(mhdr) == MQS_EMPTY)
 876                 present = MQS_EMPTY;
 877
 878         if (!present) {
 879                 STAT(mesq_receive_none);
 880                 return NULL;
 881         }
 882
 883         if (mhdr->lines == 2)
 884                 restore_present2(mhdr, mhdr->present2);
 885
 886         STAT(mesq_receive);
 887         return mhdr;
 888 }
 889 EXPORT_SYMBOL_GPL(gru_get_next_message);
 890
 891 /* ---------------------- GRU DATA COPY FUNCTIONS ---------------------------*/
 892
 893 /*
 894  * Load a DW from a global GPA. The GPA can be a memory or MMR address.
 895  */
 896 int gru_read_gpa(unsigned long *value, unsigned long gpa)
 897 {
 898         void *cb;
 899         void *dsr;
 900         int ret, iaa;
 901
 902         STAT(read_gpa);
 903         if (gru_get_cpu_resources(GRU_NUM_KERNEL_DSR_BYTES, &cb, &dsr))
 904                 return MQE_BUG_NO_RESOURCES;
 905         iaa = gpa >> 62;
 906         gru_vload_phys(cb, gpa, gru_get_tri(dsr), iaa, IMA);
 907         ret = gru_wait(cb);
 908         if (ret == CBS_IDLE)
 909                 *value = *(unsigned long *)dsr;
 910         gru_free_cpu_resources(cb, dsr);
 911         return ret;
 912 }
 913 EXPORT_SYMBOL_GPL(gru_read_gpa);
 914
 915
 916 /*
 917  * Copy a block of data using the GRU resources
 918  */
 919 int gru_copy_gpa(unsigned long dest_gpa, unsigned long src_gpa,
 920                                 unsigned int bytes)
 921 {
 922         void *cb;
 923         void *dsr;
 924         int ret;
 925
 926         STAT(copy_gpa);
 927         if (gru_get_cpu_resources(GRU_NUM_KERNEL_DSR_BYTES, &cb, &dsr))
 928                 return MQE_BUG_NO_RESOURCES;
 929         gru_bcopy(cb, src_gpa, dest_gpa, gru_get_tri(dsr),
 930                   XTYPE_B, bytes, GRU_NUM_KERNEL_DSR_CL, IMA);
 931         ret = gru_wait(cb);
 932         gru_free_cpu_resources(cb, dsr);
 933         return ret;
 934 }
 935 EXPORT_SYMBOL_GPL(gru_copy_gpa);
 936
 937 /* ------------------- KERNEL QUICKTESTS RUN AT STARTUP ----------------*/
 938 /*      Temp - will delete after we gain confidence in the GRU          */
 939
 940 static int quicktest0(unsigned long arg)
 941 {
 942         unsigned long word0;
 943         unsigned long word1;
 944         void *cb;
 945         void *dsr;
 946         unsigned long *p;
 947         int ret = -EIO;
 948
 949         if (gru_get_cpu_resources(GRU_CACHE_LINE_BYTES, &cb, &dsr))
 950                 return MQE_BUG_NO_RESOURCES;
 951         p = dsr;
 952         word0 = MAGIC;
 953         word1 = 0;
 954
 955         gru_vload(cb, uv_gpa(&word0), gru_get_tri(dsr), XTYPE_DW, 1, 1, IMA);
 956         if (gru_wait(cb) != CBS_IDLE) {
 957                 printk(KERN_DEBUG "GRU:%d quicktest0: CBR failure 1\n", smp_processor_id());
 958                 goto done;
 959         }
 960
 961         if (*p != MAGIC) {
 962                 printk(KERN_DEBUG "GRU:%d quicktest0 bad magic 0x%lx\n", smp_processor_id(), *p);
 963                 goto done;
 964         }
 965         gru_vstore(cb, uv_gpa(&word1), gru_get_tri(dsr), XTYPE_DW, 1, 1, IMA);
 966         if (gru_wait(cb) != CBS_IDLE) {
 967                 printk(KERN_DEBUG "GRU:%d quicktest0: CBR failure 2\n", smp_processor_id());
 968                 goto done;
 969         }
 970
 971         if (word0 != word1 || word1 != MAGIC) {
 972                 printk(KERN_DEBUG
 973                        "GRU:%d quicktest0 err: found 0x%lx, expected 0x%lx\n",
 974                      smp_processor_id(), word1, MAGIC);
 975                 goto done;
 976         }
 977         ret = 0;
 978
 979 done:
 980         gru_free_cpu_resources(cb, dsr);
 981         return ret;
 982 }
 983
 984 #define ALIGNUP(p, q)   ((void *)(((unsigned long)(p) + (q) - 1) & ~(q - 1)))
 985
 986 static int quicktest1(unsigned long arg)
 987 {
 988         struct gru_message_queue_desc mqd;
 989         void *p, *mq;
 990         unsigned long *dw;
 991         int i, ret = -EIO;
 992         char mes[GRU_CACHE_LINE_BYTES], *m;
 993
 994         /* Need  1K cacheline aligned that does not cross page boundary */
 995         p = kmalloc(4096, 0);
 996         if (p == NULL)
 997                 return -ENOMEM;
 998         mq = ALIGNUP(p, 1024);
 999         memset(mes, 0xee, sizeof(mes));
1000         dw = mq;
1001
1002         gru_create_message_queue(&mqd, mq, 8 * GRU_CACHE_LINE_BYTES, 0, 0, 0);
1003         for (i = 0; i < 6; i++) {
1004                 mes[8] = i;
1005                 do {
1006                         ret = gru_send_message_gpa(&mqd, mes, sizeof(mes));
1007                 } while (ret == MQE_CONGESTION);
1008                 if (ret)
1009                         break;
1010         }
1011         if (ret != MQE_QUEUE_FULL || i != 4) {
1012                 printk(KERN_DEBUG "GRU:%d quicktest1: unexpect status %d, i %d\n",
1013                        smp_processor_id(), ret, i);
1014                 goto done;
1015         }
1016
1017         for (i = 0; i < 6; i++) {
1018                 m = gru_get_next_message(&mqd);
1019                 if (!m || m[8] != i)
1020                         break;
1021                 gru_free_message(&mqd, m);
1022         }
1023         if (i != 4) {
1024                 printk(KERN_DEBUG "GRU:%d quicktest2: bad message, i %d, m %p, m8 %d\n",
1025                         smp_processor_id(), i, m, m ? m[8] : -1);
1026                 goto done;
1027         }
1028         ret = 0;
1029
1030 done:
1031         kfree(p);
1032         return ret;
1033 }
1034
1035 static int quicktest2(unsigned long arg)
1036 {
1037         static DECLARE_COMPLETION(cmp);
1038         unsigned long han;
1039         int blade_id = 0;
1040         int numcb = 4;
1041         int ret = 0;
1042         unsigned long *buf;
1043         void *cb0, *cb;
1044         struct gru_control_block_status *gen;
1045         int i, k, istatus, bytes;
1046
1047         bytes = numcb * 4 * 8;
1048         buf = kmalloc(bytes, GFP_KERNEL);
1049         if (!buf)
1050                 return -ENOMEM;
1051
1052         ret = -EBUSY;
1053         han = gru_reserve_async_resources(blade_id, numcb, 0, &cmp);
1054         if (!han)
1055                 goto done;
1056
1057         gru_lock_async_resource(han, &cb0, NULL);
1058         memset(buf, 0xee, bytes);
1059         for (i = 0; i < numcb; i++)
1060                 gru_vset(cb0 + i * GRU_HANDLE_STRIDE, uv_gpa(&buf[i * 4]), 0,
1061                                 XTYPE_DW, 4, 1, IMA_INTERRUPT);
1062
1063         ret = 0;
1064         k = numcb;
1065         do {
1066                 gru_wait_async_cbr(han);
1067                 for (i = 0; i < numcb; i++) {
1068                         cb = cb0 + i * GRU_HANDLE_STRIDE;
1069                         istatus = gru_check_status(cb);
1070                         if (istatus != CBS_ACTIVE && istatus != CBS_CALL_OS)
1071                                 break;
1072                 }
1073                 if (i == numcb)
1074                         continue;
1075                 if (istatus != CBS_IDLE) {
1076                         printk(KERN_DEBUG "GRU:%d quicktest2: cb %d, exception\n", smp_processor_id(), i);
1077                         ret = -EFAULT;
1078                 } else if (buf[4 * i] || buf[4 * i + 1] || buf[4 * i + 2] ||
1079                                 buf[4 * i + 3]) {
1080                         printk(KERN_DEBUG "GRU:%d quicktest2:cb %d,  buf 0x%lx, 0x%lx, 0x%lx, 0x%lx\n",
1081                                smp_processor_id(), i, buf[4 * i], buf[4 * i + 1], buf[4 * i + 2], buf[4 * i + 3]);
1082                         ret = -EIO;
1083                 }
1084                 k--;
1085                 gen = cb;
1086                 gen->istatus = CBS_CALL_OS; /* don't handle this CBR again */
1087         } while (k);
1088         BUG_ON(cmp.done);
1089
1090         gru_unlock_async_resource(han);
1091         gru_release_async_resources(han);
1092 done:
1093         kfree(buf);
1094         return ret;
1095 }
1096
1097 #define BUFSIZE 200
1098 static int quicktest3(unsigned long arg)
1099 {
1100         char buf1[BUFSIZE], buf2[BUFSIZE];
1101         int ret = 0;
1102
1103         memset(buf2, 0, sizeof(buf2));
1104         memset(buf1, get_cycles() & 255, sizeof(buf1));
1105         gru_copy_gpa(uv_gpa(buf2), uv_gpa(buf1), BUFSIZE);
1106         if (memcmp(buf1, buf2, BUFSIZE)) {
1107                 printk(KERN_DEBUG "GRU:%d quicktest3 error\n", smp_processor_id());
1108                 ret = -EIO;
1109         }
1110         return ret;
1111 }
1112
1113 /*
1114  * Debugging only. User hook for various kernel tests
1115  * of driver & gru.
1116  */
1117 int gru_ktest(unsigned long arg)
1118 {
1119         int ret = -EINVAL;
1120
1121         switch (arg & 0xff) {
1122         case 0:
1123                 ret = quicktest0(arg);
1124                 break;
1125         case 1:
1126                 ret = quicktest1(arg);
1127                 break;
1128         case 2:
1129                 ret = quicktest2(arg);
1130                 break;
1131         case 3:
1132                 ret = quicktest3(arg);
1133                 break;
1134         case 99:
1135                 ret = gru_free_kernel_contexts();
1136                 break;
1137         }
1138         return ret;
1139
1140 }
1141
1142 int gru_kservices_init(void)
1143 {
1144         return 0;
1145 }
1146
1147 void gru_kservices_exit(void)
1148 {
1149         if (gru_free_kernel_contexts())
1150                 BUG();
1151 }
1152