drivers/misc/sgi-gru/grumain.c

   1 /*
   2  * SN Platform GRU Driver
   3  *
   4  *            DRIVER TABLE MANAGER + GRU CONTEXT LOAD/UNLOAD
   5  *
   6  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
   7  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
   8  * for more details.
   9  *
  10  * Copyright (c) 2008 Silicon Graphics, Inc.  All Rights Reserved.
  11  */
  12
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/mm.h>
  16 #include <linux/spinlock.h>
  17 #include <linux/sched.h>
  18 #include <linux/device.h>
  19 #include <linux/list.h>
  20 #include <asm/uv/uv_hub.h>
  21 #include "gru.h"
  22 #include "grutables.h"
  23 #include "gruhandles.h"
  24
  25 unsigned long gru_options __read_mostly;
  26
  27 static struct device_driver gru_driver = {
  28         .name = "gru"
  29 };
  30
  31 static struct device gru_device = {
  32         .init_name = "",
  33         .driver = &gru_driver,
  34 };
  35
  36 struct device *grudev = &gru_device;
  37
  38 /*
  39  * Select a gru fault map to be used by the current cpu. Note that
  40  * multiple cpus may be using the same map.
  41  *      ZZZ should "shift" be used?? Depends on HT cpu numbering
  42  *      ZZZ should be inline but did not work on emulator
  43  */
  44 int gru_cpu_fault_map_id(void)
  45 {
  46         return uv_blade_processor_id() % GRU_NUM_TFM;
  47 }
  48
  49 /*--------- ASID Management -------------------------------------------
  50  *
  51  *  Initially, assign asids sequentially from MIN_ASID .. MAX_ASID.
  52  *  Once MAX is reached, flush the TLB & start over. However,
  53  *  some asids may still be in use. There won't be many (percentage wise) still
  54  *  in use. Search active contexts & determine the value of the first
  55  *  asid in use ("x"s below). Set "limit" to this value.
  56  *  This defines a block of assignable asids.
  57  *
  58  *  When "limit" is reached, search forward from limit+1 and determine the
  59  *  next block of assignable asids.
  60  *
  61  *  Repeat until MAX_ASID is reached, then start over again.
  62  *
  63  *  Each time MAX_ASID is reached, increment the asid generation. Since
  64  *  the search for in-use asids only checks contexts with GRUs currently
  65  *  assigned, asids in some contexts will be missed. Prior to loading
  66  *  a context, the asid generation of the GTS asid is rechecked. If it
  67  *  doesn't match the current generation, a new asid will be assigned.
  68  *
  69  *      0---------------x------------x---------------------x----|
  70  *        ^-next        ^-limit                                 ^-MAX_ASID
  71  *
  72  * All asid manipulation & context loading/unloading is protected by the
  73  * gs_lock.
  74  */
  75
  76 /* Hit the asid limit. Start over */
  77 static int gru_wrap_asid(struct gru_state *gru)
  78 {
  79         gru_dbg(grudev, "gid %d\n", gru->gs_gid);
  80         STAT(asid_wrap);
  81         gru->gs_asid_gen++;
  82         return MIN_ASID;
  83 }
  84
  85 /* Find the next chunk of unused asids */
  86 static int gru_reset_asid_limit(struct gru_state *gru, int asid)
  87 {
  88         int i, gid, inuse_asid, limit;
  89
  90         gru_dbg(grudev, "gid %d, asid 0x%x\n", gru->gs_gid, asid);
  91         STAT(asid_next);
  92         limit = MAX_ASID;
  93         if (asid >= limit)
  94                 asid = gru_wrap_asid(gru);
  95         gru_flush_all_tlb(gru);
  96         gid = gru->gs_gid;
  97 again:
  98         for (i = 0; i < GRU_NUM_CCH; i++) {
  99                 if (!gru->gs_gts[i])
 100                         continue;
 101                 inuse_asid = gru->gs_gts[i]->ts_gms->ms_asids[gid].mt_asid;
 102                 gru_dbg(grudev, "gid %d, gts %p, gms %p, inuse 0x%x, cxt %d\n",
 103                         gru->gs_gid, gru->gs_gts[i], gru->gs_gts[i]->ts_gms,
 104                         inuse_asid, i);
 105                 if (inuse_asid == asid) {
 106                         asid += ASID_INC;
 107                         if (asid >= limit) {
 108                                 /*
 109                                  * empty range: reset the range limit and
 110                                  * start over
 111                                  */
 112                                 limit = MAX_ASID;
 113                                 if (asid >= MAX_ASID)
 114                                         asid = gru_wrap_asid(gru);
 115                                 goto again;
 116                         }
 117                 }
 118
 119                 if ((inuse_asid > asid) && (inuse_asid < limit))
 120                         limit = inuse_asid;
 121         }
 122         gru->gs_asid_limit = limit;
 123         gru->gs_asid = asid;
 124         gru_dbg(grudev, "gid %d, new asid 0x%x, new_limit 0x%x\n", gru->gs_gid,
 125                                         asid, limit);
 126         return asid;
 127 }
 128
 129 /* Assign a new ASID to a thread context.  */
 130 static int gru_assign_asid(struct gru_state *gru)
 131 {
 132         int asid;
 133
 134         gru->gs_asid += ASID_INC;
 135         asid = gru->gs_asid;
 136         if (asid >= gru->gs_asid_limit)
 137                 asid = gru_reset_asid_limit(gru, asid);
 138
 139         gru_dbg(grudev, "gid %d, asid 0x%x\n", gru->gs_gid, asid);
 140         return asid;
 141 }
 142
 143 /*
 144  * Clear n bits in a word. Return a word indicating the bits that were cleared.
 145  * Optionally, build an array of chars that contain the bit numbers allocated.
 146  */
 147 static unsigned long reserve_resources(unsigned long *p, int n, int mmax,
 148                                        char *idx)
 149 {
 150         unsigned long bits = 0;
 151         int i;
 152
 153         do {
 154                 i = find_first_bit(p, mmax);
 155                 if (i == mmax)
 156                         BUG();
 157                 __clear_bit(i, p);
 158                 __set_bit(i, &bits);
 159                 if (idx)
 160                         *idx++ = i;
 161         } while (--n);
 162         return bits;
 163 }
 164
 165 unsigned long gru_reserve_cb_resources(struct gru_state *gru, int cbr_au_count,
 166                                        char *cbmap)
 167 {
 168         return reserve_resources(&gru->gs_cbr_map, cbr_au_count, GRU_CBR_AU,
 169                                  cbmap);
 170 }
 171
 172 unsigned long gru_reserve_ds_resources(struct gru_state *gru, int dsr_au_count,
 173                                        char *dsmap)
 174 {
 175         return reserve_resources(&gru->gs_dsr_map, dsr_au_count, GRU_DSR_AU,
 176                                  dsmap);
 177 }
 178
 179 static void reserve_gru_resources(struct gru_state *gru,
 180                                   struct gru_thread_state *gts)
 181 {
 182         gru->gs_active_contexts++;
 183         gts->ts_cbr_map =
 184             gru_reserve_cb_resources(gru, gts->ts_cbr_au_count,
 185                                      gts->ts_cbr_idx);
 186         gts->ts_dsr_map =
 187             gru_reserve_ds_resources(gru, gts->ts_dsr_au_count, NULL);
 188 }
 189
 190 static void free_gru_resources(struct gru_state *gru,
 191                                struct gru_thread_state *gts)
 192 {
 193         gru->gs_active_contexts--;
 194         gru->gs_cbr_map |= gts->ts_cbr_map;
 195         gru->gs_dsr_map |= gts->ts_dsr_map;
 196 }
 197
 198 /*
 199  * Check if a GRU has sufficient free resources to satisfy an allocation
 200  * request. Note: GRU locks may or may not be held when this is called. If
 201  * not held, recheck after acquiring the appropriate locks.
 202  *
 203  * Returns 1 if sufficient resources, 0 if not
 204  */
 205 static int check_gru_resources(struct gru_state *gru, int cbr_au_count,
 206                                int dsr_au_count, int max_active_contexts)
 207 {
 208         return hweight64(gru->gs_cbr_map) >= cbr_au_count
 209                 && hweight64(gru->gs_dsr_map) >= dsr_au_count
 210                 && gru->gs_active_contexts < max_active_contexts;
 211 }
 212
 213 /*
 214  * TLB manangment requires tracking all GRU chiplets that have loaded a GSEG
 215  * context.
 216  */
 217 static int gru_load_mm_tracker(struct gru_state *gru,
 218                                         struct gru_thread_state *gts)
 219 {
 220         struct gru_mm_struct *gms = gts->ts_gms;
 221         struct gru_mm_tracker *asids = &gms->ms_asids[gru->gs_gid];
 222         unsigned short ctxbitmap = (1 << gts->ts_ctxnum);
 223         int asid;
 224
 225         spin_lock(&gms->ms_asid_lock);
 226         asid = asids->mt_asid;
 227
 228         spin_lock(&gru->gs_asid_lock);
 229         if (asid == 0 || (asids->mt_ctxbitmap == 0 && asids->mt_asid_gen !=
 230                           gru->gs_asid_gen)) {
 231                 asid = gru_assign_asid(gru);
 232                 asids->mt_asid = asid;
 233                 asids->mt_asid_gen = gru->gs_asid_gen;
 234                 STAT(asid_new);
 235         } else {
 236                 STAT(asid_reuse);
 237         }
 238         spin_unlock(&gru->gs_asid_lock);
 239
 240         BUG_ON(asids->mt_ctxbitmap & ctxbitmap);
 241         asids->mt_ctxbitmap |= ctxbitmap;
 242         if (!test_bit(gru->gs_gid, gms->ms_asidmap))
 243                 __set_bit(gru->gs_gid, gms->ms_asidmap);
 244         spin_unlock(&gms->ms_asid_lock);
 245
 246         gru_dbg(grudev,
 247                 "gid %d, gts %p, gms %p, ctxnum %d, asid 0x%x, asidmap 0x%lx\n",
 248                 gru->gs_gid, gts, gms, gts->ts_ctxnum, asid,
 249                 gms->ms_asidmap[0]);
 250         return asid;
 251 }
 252
 253 static void gru_unload_mm_tracker(struct gru_state *gru,
 254                                         struct gru_thread_state *gts)
 255 {
 256         struct gru_mm_struct *gms = gts->ts_gms;
 257         struct gru_mm_tracker *asids;
 258         unsigned short ctxbitmap;
 259
 260         asids = &gms->ms_asids[gru->gs_gid];
 261         ctxbitmap = (1 << gts->ts_ctxnum);
 262         spin_lock(&gms->ms_asid_lock);
 263         spin_lock(&gru->gs_asid_lock);
 264         BUG_ON((asids->mt_ctxbitmap & ctxbitmap) != ctxbitmap);
 265         asids->mt_ctxbitmap ^= ctxbitmap;
 266         gru_dbg(grudev, "gid %d, gts %p, gms %p, ctxnum 0x%d, asidmap 0x%lx\n",
 267                 gru->gs_gid, gts, gms, gts->ts_ctxnum, gms->ms_asidmap[0]);
 268         spin_unlock(&gru->gs_asid_lock);
 269         spin_unlock(&gms->ms_asid_lock);
 270 }
 271
 272 /*
 273  * Decrement the reference count on a GTS structure. Free the structure
 274  * if the reference count goes to zero.
 275  */
 276 void gts_drop(struct gru_thread_state *gts)
 277 {
 278         if (gts && atomic_dec_return(&gts->ts_refcnt) == 0) {
 279                 gru_drop_mmu_notifier(gts->ts_gms);
 280                 kfree(gts);
 281                 STAT(gts_free);
 282         }
 283 }
 284
 285 /*
 286  * Locate the GTS structure for the current thread.
 287  */
 288 static struct gru_thread_state *gru_find_current_gts_nolock(struct gru_vma_data
 289                             *vdata, int tsid)
 290 {
 291         struct gru_thread_state *gts;
 292
 293         list_for_each_entry(gts, &vdata->vd_head, ts_next)
 294             if (gts->ts_tsid == tsid)
 295                 return gts;
 296         return NULL;
 297 }
 298
 299 /*
 300  * Allocate a thread state structure.
 301  */
 302 static struct gru_thread_state *gru_alloc_gts(struct vm_area_struct *vma,
 303                                               struct gru_vma_data *vdata,
 304                                               int tsid)
 305 {
 306         struct gru_thread_state *gts;
 307         int bytes;
 308
 309         bytes = DSR_BYTES(vdata->vd_dsr_au_count) +
 310                                 CBR_BYTES(vdata->vd_cbr_au_count);
 311         bytes += sizeof(struct gru_thread_state);
 312         gts = kzalloc(bytes, GFP_KERNEL);
 313         if (!gts)
 314                 return NULL;
 315
 316         STAT(gts_alloc);
 317         atomic_set(&gts->ts_refcnt, 1);
 318         mutex_init(&gts->ts_ctxlock);
 319         gts->ts_cbr_au_count = vdata->vd_cbr_au_count;
 320         gts->ts_dsr_au_count = vdata->vd_dsr_au_count;
 321         gts->ts_user_options = vdata->vd_user_options;
 322         gts->ts_tsid = tsid;
 323         gts->ts_user_options = vdata->vd_user_options;
 324         gts->ts_ctxnum = NULLCTX;
 325         gts->ts_mm = current->mm;
 326         gts->ts_vma = vma;
 327         gts->ts_tlb_int_select = -1;
 328         gts->ts_gms = gru_register_mmu_notifier();
 329         gts->ts_sizeavail = GRU_SIZEAVAIL(PAGE_SHIFT);
 330         if (!gts->ts_gms)
 331                 goto err;
 332
 333         gru_dbg(grudev, "alloc vdata %p, new gts %p\n", vdata, gts);
 334         return gts;
 335
 336 err:
 337         gts_drop(gts);
 338         return NULL;
 339 }
 340
 341 /*
 342  * Allocate a vma private data structure.
 343  */
 344 struct gru_vma_data *gru_alloc_vma_data(struct vm_area_struct *vma, int tsid)
 345 {
 346         struct gru_vma_data *vdata = NULL;
 347
 348         vdata = kmalloc(sizeof(*vdata), GFP_KERNEL);
 349         if (!vdata)
 350                 return NULL;
 351
 352         INIT_LIST_HEAD(&vdata->vd_head);
 353         spin_lock_init(&vdata->vd_lock);
 354         gru_dbg(grudev, "alloc vdata %p\n", vdata);
 355         return vdata;
 356 }
 357
 358 /*
 359  * Find the thread state structure for the current thread.
 360  */
 361 struct gru_thread_state *gru_find_thread_state(struct vm_area_struct *vma,
 362                                         int tsid)
 363 {
 364         struct gru_vma_data *vdata = vma->vm_private_data;
 365         struct gru_thread_state *gts;
 366
 367         spin_lock(&vdata->vd_lock);
 368         gts = gru_find_current_gts_nolock(vdata, tsid);
 369         spin_unlock(&vdata->vd_lock);
 370         gru_dbg(grudev, "vma %p, gts %p\n", vma, gts);
 371         return gts;
 372 }
 373
 374 /*
 375  * Allocate a new thread state for a GSEG. Note that races may allow
 376  * another thread to race to create a gts.
 377  */
 378 struct gru_thread_state *gru_alloc_thread_state(struct vm_area_struct *vma,
 379                                         int tsid)
 380 {
 381         struct gru_vma_data *vdata = vma->vm_private_data;
 382         struct gru_thread_state *gts, *ngts;
 383
 384         gts = gru_alloc_gts(vma, vdata, tsid);
 385         if (!gts)
 386                 return NULL;
 387
 388         spin_lock(&vdata->vd_lock);
 389         ngts = gru_find_current_gts_nolock(vdata, tsid);
 390         if (ngts) {
 391                 gts_drop(gts);
 392                 gts = ngts;
 393                 STAT(gts_double_allocate);
 394         } else {
 395                 list_add(&gts->ts_next, &vdata->vd_head);
 396         }
 397         spin_unlock(&vdata->vd_lock);
 398         gru_dbg(grudev, "vma %p, gts %p\n", vma, gts);
 399         return gts;
 400 }
 401
 402 /*
 403  * Free the GRU context assigned to the thread state.
 404  */
 405 static void gru_free_gru_context(struct gru_thread_state *gts)
 406 {
 407         struct gru_state *gru;
 408
 409         gru = gts->ts_gru;
 410         gru_dbg(grudev, "gts %p, gid %d\n", gts, gru->gs_gid);
 411
 412         spin_lock(&gru->gs_lock);
 413         gru->gs_gts[gts->ts_ctxnum] = NULL;
 414         free_gru_resources(gru, gts);
 415         BUG_ON(test_bit(gts->ts_ctxnum, &gru->gs_context_map) == 0);
 416         __clear_bit(gts->ts_ctxnum, &gru->gs_context_map);
 417         gts->ts_ctxnum = NULLCTX;
 418         gts->ts_gru = NULL;
 419         gts->ts_blade = -1;
 420         spin_unlock(&gru->gs_lock);
 421
 422         gts_drop(gts);
 423         STAT(free_context);
 424 }
 425
 426 /*
 427  * Prefetching cachelines help hardware performance.
 428  * (Strictly a performance enhancement. Not functionally required).
 429  */
 430 static void prefetch_data(void *p, int num, int stride)
 431 {
 432         while (num-- > 0) {
 433                 prefetchw(p);
 434                 p += stride;
 435         }
 436 }
 437
 438 static inline long gru_copy_handle(void *d, void *s)
 439 {
 440         memcpy(d, s, GRU_HANDLE_BYTES);
 441         return GRU_HANDLE_BYTES;
 442 }
 443
 444 static void gru_prefetch_context(void *gseg, void *cb, void *cbe,
 445                                 unsigned long cbrmap, unsigned long length)
 446 {
 447         int i, scr;
 448
 449         prefetch_data(gseg + GRU_DS_BASE, length / GRU_CACHE_LINE_BYTES,
 450                       GRU_CACHE_LINE_BYTES);
 451
 452         for_each_cbr_in_allocation_map(i, &cbrmap, scr) {
 453                 prefetch_data(cb, 1, GRU_CACHE_LINE_BYTES);
 454                 prefetch_data(cbe + i * GRU_HANDLE_STRIDE, 1,
 455                               GRU_CACHE_LINE_BYTES);
 456                 cb += GRU_HANDLE_STRIDE;
 457         }
 458 }
 459
 460 static void gru_load_context_data(void *save, void *grubase, int ctxnum,
 461                                   unsigned long cbrmap, unsigned long dsrmap)
 462 {
 463         void *gseg, *cb, *cbe;
 464         unsigned long length;
 465         int i, scr;
 466
 467         gseg = grubase + ctxnum * GRU_GSEG_STRIDE;
 468         cb = gseg + GRU_CB_BASE;
 469         cbe = grubase + GRU_CBE_BASE;
 470         length = hweight64(dsrmap) * GRU_DSR_AU_BYTES;
 471         gru_prefetch_context(gseg, cb, cbe, cbrmap, length);
 472
 473         for_each_cbr_in_allocation_map(i, &cbrmap, scr) {
 474                 save += gru_copy_handle(cb, save);
 475                 save += gru_copy_handle(cbe + i * GRU_HANDLE_STRIDE, save);
 476                 cb += GRU_HANDLE_STRIDE;
 477         }
 478
 479         memcpy(gseg + GRU_DS_BASE, save, length);
 480 }
 481
 482 static void gru_unload_context_data(void *save, void *grubase, int ctxnum,
 483                                     unsigned long cbrmap, unsigned long dsrmap)
 484 {
 485         void *gseg, *cb, *cbe;
 486         unsigned long length;
 487         int i, scr;
 488
 489         gseg = grubase + ctxnum * GRU_GSEG_STRIDE;
 490         cb = gseg + GRU_CB_BASE;
 491         cbe = grubase + GRU_CBE_BASE;
 492         length = hweight64(dsrmap) * GRU_DSR_AU_BYTES;
 493         gru_prefetch_context(gseg, cb, cbe, cbrmap, length);
 494
 495         for_each_cbr_in_allocation_map(i, &cbrmap, scr) {
 496                 save += gru_copy_handle(save, cb);
 497                 save += gru_copy_handle(save, cbe + i * GRU_HANDLE_STRIDE);
 498                 cb += GRU_HANDLE_STRIDE;
 499         }
 500         memcpy(save, gseg + GRU_DS_BASE, length);
 501 }
 502
 503 void gru_unload_context(struct gru_thread_state *gts, int savestate)
 504 {
 505         struct gru_state *gru = gts->ts_gru;
 506         struct gru_context_configuration_handle *cch;
 507         int ctxnum = gts->ts_ctxnum;
 508
 509         zap_vma_ptes(gts->ts_vma, UGRUADDR(gts), GRU_GSEG_PAGESIZE);
 510         cch = get_cch(gru->gs_gru_base_vaddr, ctxnum);
 511
 512         gru_dbg(grudev, "gts %p\n", gts);
 513         lock_cch_handle(cch);
 514         if (cch_interrupt_sync(cch))
 515                 BUG();
 516
 517         gru_unload_mm_tracker(gru, gts);
 518         if (savestate)
 519                 gru_unload_context_data(gts->ts_gdata, gru->gs_gru_base_vaddr,
 520                                         ctxnum, gts->ts_cbr_map,
 521                                         gts->ts_dsr_map);
 522
 523         if (cch_deallocate(cch))
 524                 BUG();
 525         gts->ts_force_unload = 0;       /* ts_force_unload locked by CCH lock */
 526         unlock_cch_handle(cch);
 527
 528         gru_free_gru_context(gts);
 529         STAT(unload_context);
 530 }
 531
 532 /*
 533  * Load a GRU context by copying it from the thread data structure in memory
 534  * to the GRU.
 535  */
 536 static void gru_load_context(struct gru_thread_state *gts)
 537 {
 538         struct gru_state *gru = gts->ts_gru;
 539         struct gru_context_configuration_handle *cch;
 540         int err, asid, ctxnum = gts->ts_ctxnum;
 541
 542         gru_dbg(grudev, "gts %p\n", gts);
 543         cch = get_cch(gru->gs_gru_base_vaddr, ctxnum);
 544
 545         lock_cch_handle(cch);
 546         asid = gru_load_mm_tracker(gru, gts);
 547         cch->tfm_fault_bit_enable =
 548             (gts->ts_user_options == GRU_OPT_MISS_FMM_POLL
 549              || gts->ts_user_options == GRU_OPT_MISS_FMM_INTR);
 550         cch->tlb_int_enable = (gts->ts_user_options == GRU_OPT_MISS_FMM_INTR);
 551         if (cch->tlb_int_enable) {
 552                 gts->ts_tlb_int_select = gru_cpu_fault_map_id();
 553                 cch->tlb_int_select = gts->ts_tlb_int_select;
 554         }
 555         cch->tfm_done_bit_enable = 0;
 556         err = cch_allocate(cch, asid, gts->ts_sizeavail, gts->ts_cbr_map,
 557                                 gts->ts_dsr_map);
 558         if (err) {
 559                 gru_dbg(grudev,
 560                         "err %d: cch %p, gts %p, cbr 0x%lx, dsr 0x%lx\n",
 561                         err, cch, gts, gts->ts_cbr_map, gts->ts_dsr_map);
 562                 BUG();
 563         }
 564
 565         gru_load_context_data(gts->ts_gdata, gru->gs_gru_base_vaddr, ctxnum,
 566                               gts->ts_cbr_map, gts->ts_dsr_map);
 567
 568         if (cch_start(cch))
 569                 BUG();
 570         unlock_cch_handle(cch);
 571
 572         STAT(load_context);
 573 }
 574
 575 /*
 576  * Update fields in an active CCH:
 577  *      - retarget interrupts on local blade
 578  *      - update sizeavail mask
 579  *      - force a delayed context unload by clearing the CCH asids. This
 580  *        forces TLB misses for new GRU instructions. The context is unloaded
 581  *        when the next TLB miss occurs.
 582  */
 583 int gru_update_cch(struct gru_thread_state *gts, int force_unload)
 584 {
 585         struct gru_context_configuration_handle *cch;
 586         struct gru_state *gru = gts->ts_gru;
 587         int i, ctxnum = gts->ts_ctxnum, ret = 0;
 588
 589         cch = get_cch(gru->gs_gru_base_vaddr, ctxnum);
 590
 591         lock_cch_handle(cch);
 592         if (cch->state == CCHSTATE_ACTIVE) {
 593                 if (gru->gs_gts[gts->ts_ctxnum] != gts)
 594                         goto exit;
 595                 if (cch_interrupt(cch))
 596                         BUG();
 597                 if (!force_unload) {
 598                         for (i = 0; i < 8; i++)
 599                                 cch->sizeavail[i] = gts->ts_sizeavail;
 600                         gts->ts_tlb_int_select = gru_cpu_fault_map_id();
 601                         cch->tlb_int_select = gru_cpu_fault_map_id();
 602                 } else {
 603                         for (i = 0; i < 8; i++)
 604                                 cch->asid[i] = 0;
 605                         cch->tfm_fault_bit_enable = 0;
 606                         cch->tlb_int_enable = 0;
 607                         gts->ts_force_unload = 1;
 608                 }
 609                 if (cch_start(cch))
 610                         BUG();
 611                 ret = 1;
 612         }
 613 exit:
 614         unlock_cch_handle(cch);
 615         return ret;
 616 }
 617
 618 /*
 619  * Update CCH tlb interrupt select. Required when all the following is true:
 620  *      - task's GRU context is loaded into a GRU
 621  *      - task is using interrupt notification for TLB faults
 622  *      - task has migrated to a different cpu on the same blade where
 623  *        it was previously running.
 624  */
 625 static int gru_retarget_intr(struct gru_thread_state *gts)
 626 {
 627         if (gts->ts_tlb_int_select < 0
 628             || gts->ts_tlb_int_select == gru_cpu_fault_map_id())
 629                 return 0;
 630
 631         gru_dbg(grudev, "retarget from %d to %d\n", gts->ts_tlb_int_select,
 632                 gru_cpu_fault_map_id());
 633         return gru_update_cch(gts, 0);
 634 }
 635
 636
 637 /*
 638  * Insufficient GRU resources available on the local blade. Steal a context from
 639  * a process. This is a hack until a _real_ resource scheduler is written....
 640  */
 641 #define next_ctxnum(n)  ((n) <  GRU_NUM_CCH - 2 ? (n) + 1 : 0)
 642 #define next_gru(b, g)  (((g) < &(b)->bs_grus[GRU_CHIPLETS_PER_BLADE - 1]) ?  \
 643                                  ((g)+1) : &(b)->bs_grus[0])
 644
 645 static void gru_steal_context(struct gru_thread_state *gts)
 646 {
 647         struct gru_blade_state *blade;
 648         struct gru_state *gru, *gru0;
 649         struct gru_thread_state *ngts = NULL;
 650         int ctxnum, ctxnum0, flag = 0, cbr, dsr;
 651
 652         cbr = gts->ts_cbr_au_count;
 653         dsr = gts->ts_dsr_au_count;
 654
 655         preempt_disable();
 656         blade = gru_base[uv_numa_blade_id()];
 657         spin_lock(&blade->bs_lock);
 658
 659         ctxnum = next_ctxnum(blade->bs_lru_ctxnum);
 660         gru = blade->bs_lru_gru;
 661         if (ctxnum == 0)
 662                 gru = next_gru(blade, gru);
 663         ctxnum0 = ctxnum;
 664         gru0 = gru;
 665         while (1) {
 666                 if (check_gru_resources(gru, cbr, dsr, GRU_NUM_CCH))
 667                         break;
 668                 spin_lock(&gru->gs_lock);
 669                 for (; ctxnum < GRU_NUM_CCH; ctxnum++) {
 670                         if (flag && gru == gru0 && ctxnum == ctxnum0)
 671                                 break;
 672                         ngts = gru->gs_gts[ctxnum];
 673                         /*
 674                          * We are grabbing locks out of order, so trylock is
 675                          * needed. GTSs are usually not locked, so the odds of
 676                          * success are high. If trylock fails, try to steal a
 677                          * different GSEG.
 678                          */
 679                         if (ngts && mutex_trylock(&ngts->ts_ctxlock))
 680                                 break;
 681                         ngts = NULL;
 682                         flag = 1;
 683                 }
 684                 spin_unlock(&gru->gs_lock);
 685                 if (ngts || (flag && gru == gru0 && ctxnum == ctxnum0))
 686                         break;
 687                 ctxnum = 0;
 688                 gru = next_gru(blade, gru);
 689         }
 690         blade->bs_lru_gru = gru;
 691         blade->bs_lru_ctxnum = ctxnum;
 692         spin_unlock(&blade->bs_lock);
 693         preempt_enable();
 694
 695         if (ngts) {
 696                 STAT(steal_context);
 697                 ngts->ts_steal_jiffies = jiffies;
 698                 gru_unload_context(ngts, 1);
 699                 mutex_unlock(&ngts->ts_ctxlock);
 700         } else {
 701                 STAT(steal_context_failed);
 702         }
 703         gru_dbg(grudev,
 704                 "stole gid %d, ctxnum %d from gts %p. Need cb %d, ds %d;"
 705                 " avail cb %ld, ds %ld\n",
 706                 gru->gs_gid, ctxnum, ngts, cbr, dsr, hweight64(gru->gs_cbr_map),
 707                 hweight64(gru->gs_dsr_map));
 708 }
 709
 710 /*
 711  * Scan the GRUs on the local blade & assign a GRU context.
 712  */
 713 static struct gru_state *gru_assign_gru_context(struct gru_thread_state *gts)
 714 {
 715         struct gru_state *gru, *grux;
 716         int i, max_active_contexts;
 717
 718         preempt_disable();
 719
 720 again:
 721         gru = NULL;
 722         max_active_contexts = GRU_NUM_CCH;
 723         for_each_gru_on_blade(grux, uv_numa_blade_id(), i) {
 724                 if (check_gru_resources(grux, gts->ts_cbr_au_count,
 725                                         gts->ts_dsr_au_count,
 726                                         max_active_contexts)) {
 727                         gru = grux;
 728                         max_active_contexts = grux->gs_active_contexts;
 729                         if (max_active_contexts == 0)
 730                                 break;
 731                 }
 732         }
 733
 734         if (gru) {
 735                 spin_lock(&gru->gs_lock);
 736                 if (!check_gru_resources(gru, gts->ts_cbr_au_count,
 737                                          gts->ts_dsr_au_count, GRU_NUM_CCH)) {
 738                         spin_unlock(&gru->gs_lock);
 739                         goto again;
 740                 }
 741                 reserve_gru_resources(gru, gts);
 742                 gts->ts_gru = gru;
 743                 gts->ts_blade = gru->gs_blade_id;
 744                 gts->ts_ctxnum =
 745                     find_first_zero_bit(&gru->gs_context_map, GRU_NUM_CCH);
 746                 BUG_ON(gts->ts_ctxnum == GRU_NUM_CCH);
 747                 atomic_inc(&gts->ts_refcnt);
 748                 gru->gs_gts[gts->ts_ctxnum] = gts;
 749                 __set_bit(gts->ts_ctxnum, &gru->gs_context_map);
 750                 spin_unlock(&gru->gs_lock);
 751
 752                 STAT(assign_context);
 753                 gru_dbg(grudev,
 754                         "gseg %p, gts %p, gid %d, ctx %d, cbr %d, dsr %d\n",
 755                         gseg_virtual_address(gts->ts_gru, gts->ts_ctxnum), gts,
 756                         gts->ts_gru->gs_gid, gts->ts_ctxnum,
 757                         gts->ts_cbr_au_count, gts->ts_dsr_au_count);
 758         } else {
 759                 gru_dbg(grudev, "failed to allocate a GTS %s\n", "");
 760                 STAT(assign_context_failed);
 761         }
 762
 763         preempt_enable();
 764         return gru;
 765 }
 766
 767 /*
 768  * gru_nopage
 769  *
 770  * Map the user's GRU segment
 771  *
 772  *      Note: gru segments alway mmaped on GRU_GSEG_PAGESIZE boundaries.
 773  */
 774 int gru_fault(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 775 {
 776         struct gru_thread_state *gts;
 777         unsigned long paddr, vaddr;
 778
 779         vaddr = (unsigned long)vmf->virtual_address;
 780         gru_dbg(grudev, "vma %p, vaddr 0x%lx (0x%lx)\n",
 781                 vma, vaddr, GSEG_BASE(vaddr));
 782         STAT(nopfn);
 783
 784         /* The following check ensures vaddr is a valid address in the VMA */
 785         gts = gru_find_thread_state(vma, TSID(vaddr, vma));
 786         if (!gts)
 787                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 788
 789 again:
 790         mutex_lock(&gts->ts_ctxlock);
 791         preempt_disable();
 792         if (gts->ts_gru) {
 793                 if (gts->ts_gru->gs_blade_id != uv_numa_blade_id()) {
 794                         STAT(migrated_nopfn_unload);
 795                         gru_unload_context(gts, 1);
 796                 } else {
 797                         if (gru_retarget_intr(gts))
 798                                 STAT(migrated_nopfn_retarget);
 799                 }
 800         }
 801
 802         if (!gts->ts_gru) {
 803                 if (!gru_assign_gru_context(gts)) {
 804                         mutex_unlock(&gts->ts_ctxlock);
 805                         preempt_enable();
 806                         schedule_timeout(GRU_ASSIGN_DELAY);  /* true hack ZZZ */
 807                         if (gts->ts_steal_jiffies + GRU_STEAL_DELAY < jiffies)
 808                                 gru_steal_context(gts);
 809                         goto again;
 810                 }
 811                 gru_load_context(gts);
 812                 paddr = gseg_physical_address(gts->ts_gru, gts->ts_ctxnum);
 813                 remap_pfn_range(vma, vaddr & ~(GRU_GSEG_PAGESIZE - 1),
 814                                 paddr >> PAGE_SHIFT, GRU_GSEG_PAGESIZE,
 815                                 vma->vm_page_prot);
 816         }
 817
 818         mutex_unlock(&gts->ts_ctxlock);
 819         preempt_enable();
 820
 821         return VM_FAULT_NOPAGE;
 822 }
 823