arch/powerpc/kernel/setup_64.c

   1 /*
   2  *
   3  * Common boot and setup code.
   4  *
   5  * Copyright (C) 2001 PPC64 Team, IBM Corp
   6  *
   7  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
   8  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
   9  *      as published by the Free Software Foundation; either version
  10  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  */
  12
  13 #include <linux/export.h>
  14 #include <linux/string.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/init.h>
  17 #include <linux/kernel.h>
  18 #include <linux/reboot.h>
  19 #include <linux/delay.h>
  20 #include <linux/initrd.h>
  21 #include <linux/seq_file.h>
  22 #include <linux/ioport.h>
  23 #include <linux/console.h>
  24 #include <linux/utsname.h>
  25 #include <linux/tty.h>
  26 #include <linux/root_dev.h>
  27 #include <linux/notifier.h>
  28 #include <linux/cpu.h>
  29 #include <linux/unistd.h>
  30 #include <linux/serial.h>
  31 #include <linux/serial_8250.h>
  32 #include <linux/bootmem.h>
  33 #include <linux/pci.h>
  34 #include <linux/lockdep.h>
  35 #include <linux/memblock.h>
  36 #include <linux/memory.h>
  37 #include <linux/nmi.h>
  38
  39 #include <asm/debugfs.h>
  40 #include <asm/io.h>
  41 #include <asm/kdump.h>
  42 #include <asm/prom.h>
  43 #include <asm/processor.h>
  44 #include <asm/pgtable.h>
  45 #include <asm/smp.h>
  46 #include <asm/elf.h>
  47 #include <asm/machdep.h>
  48 #include <asm/paca.h>
  49 #include <asm/time.h>
  50 #include <asm/cputable.h>
  51 #include <asm/dt_cpu_ftrs.h>
  52 #include <asm/sections.h>
  53 #include <asm/btext.h>
  54 #include <asm/nvram.h>
  55 #include <asm/setup.h>
  56 #include <asm/rtas.h>
  57 #include <asm/iommu.h>
  58 #include <asm/serial.h>
  59 #include <asm/cache.h>
  60 #include <asm/page.h>
  61 #include <asm/mmu.h>
  62 #include <asm/firmware.h>
  63 #include <asm/xmon.h>
  64 #include <asm/udbg.h>
  65 #include <asm/kexec.h>
  66 #include <asm/code-patching.h>
  67 #include <asm/livepatch.h>
  68 #include <asm/opal.h>
  69 #include <asm/cputhreads.h>
  70 #include <asm/hw_irq.h>
  71 #include <asm/feature-fixups.h>
  72
  73 #include "setup.h"
  74
  75 #ifdef DEBUG
  76 #define DBG(fmt...) udbg_printf(fmt)
  77 #else
  78 #define DBG(fmt...)
  79 #endif
  80
  81 int spinning_secondaries;
  82 u64 ppc64_pft_size;
  83
  84 struct ppc64_caches ppc64_caches = {
  85         .l1d = {
  86                 .block_size = 0x40,
  87                 .log_block_size = 6,
  88         },
  89         .l1i = {
  90                 .block_size = 0x40,
  91                 .log_block_size = 6
  92         },
  93 };
  94 EXPORT_SYMBOL_GPL(ppc64_caches);
  95
  96 #if defined(CONFIG_PPC_BOOK3E) && defined(CONFIG_SMP)
  97 void __init setup_tlb_core_data(void)
  98 {
  99         int cpu;
 100
 101         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct tlb_core_data, lock) != 0);
 102
 103         for_each_possible_cpu(cpu) {
 104                 int first = cpu_first_thread_sibling(cpu);
 105
 106                 /*
 107                  * If we boot via kdump on a non-primary thread,
 108                  * make sure we point at the thread that actually
 109                  * set up this TLB.
 110                  */
 111                 if (cpu_first_thread_sibling(boot_cpuid) == first)
 112                         first = boot_cpuid;
 113
 114                 paca_ptrs[cpu]->tcd_ptr = &paca_ptrs[first]->tcd;
 115
 116                 /*
 117                  * If we have threads, we need either tlbsrx.
 118                  * or e6500 tablewalk mode, or else TLB handlers
 119                  * will be racy and could produce duplicate entries.
 120                  * Should we panic instead?
 121                  */
 122                 WARN_ONCE(smt_enabled_at_boot >= 2 &&
 123                           !mmu_has_feature(MMU_FTR_USE_TLBRSRV) &&
 124                           book3e_htw_mode != PPC_HTW_E6500,
 125                           "%s: unsupported MMU configuration\n", __func__);
 126         }
 127 }
 128 #endif
 129
 130 #ifdef CONFIG_SMP
 131
 132 static char *smt_enabled_cmdline;
 133
 134 /* Look for ibm,smt-enabled OF option */
 135 void __init check_smt_enabled(void)
 136 {
 137         struct device_node *dn;
 138         const char *smt_option;
 139
 140         /* Default to enabling all threads */
 141         smt_enabled_at_boot = threads_per_core;
 142
 143         /* Allow the command line to overrule the OF option */
 144         if (smt_enabled_cmdline) {
 145                 if (!strcmp(smt_enabled_cmdline, "on"))
 146                         smt_enabled_at_boot = threads_per_core;
 147                 else if (!strcmp(smt_enabled_cmdline, "off"))
 148                         smt_enabled_at_boot = 0;
 149                 else {
 150                         int smt;
 151                         int rc;
 152
 153                         rc = kstrtoint(smt_enabled_cmdline, 10, &smt);
 154                         if (!rc)
 155                                 smt_enabled_at_boot =
 156                                         min(threads_per_core, smt);
 157                 }
 158         } else {
 159                 dn = of_find_node_by_path("/options");
 160                 if (dn) {
 161                         smt_option = of_get_property(dn, "ibm,smt-enabled",
 162                                                      NULL);
 163
 164                         if (smt_option) {
 165                                 if (!strcmp(smt_option, "on"))
 166                                         smt_enabled_at_boot = threads_per_core;
 167                                 else if (!strcmp(smt_option, "off"))
 168                                         smt_enabled_at_boot = 0;
 169                         }
 170
 171                         of_node_put(dn);
 172                 }
 173         }
 174 }
 175
 176 /* Look for smt-enabled= cmdline option */
 177 static int __init early_smt_enabled(char *p)
 178 {
 179         smt_enabled_cmdline = p;
 180         return 0;
 181 }
 182 early_param("smt-enabled", early_smt_enabled);
 183
 184 #endif /* CONFIG_SMP */
 185
 186 /** Fix up paca fields required for the boot cpu */
 187 static void __init fixup_boot_paca(void)
 188 {
 189         /* The boot cpu is started */
 190         get_paca()->cpu_start = 1;
 191         /* Allow percpu accesses to work until we setup percpu data */
 192         get_paca()->data_offset = 0;
 193         /* Mark interrupts disabled in PACA */
 194         irq_soft_mask_set(IRQS_DISABLED);
 195 }
 196
 197 static void __init configure_exceptions(void)
 198 {
 199         /*
 200          * Setup the trampolines from the lowmem exception vectors
 201          * to the kdump kernel when not using a relocatable kernel.
 202          */
 203         setup_kdump_trampoline();
 204
 205         /* Under a PAPR hypervisor, we need hypercalls */
 206         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_SET_MODE)) {
 207                 /* Enable AIL if possible */
 208                 pseries_enable_reloc_on_exc();
 209
 210                 /*
 211                  * Tell the hypervisor that we want our exceptions to
 212                  * be taken in little endian mode.
 213                  *
 214                  * We don't call this for big endian as our calling convention
 215                  * makes us always enter in BE, and the call may fail under
 216                  * some circumstances with kdump.
 217                  */
 218 #ifdef __LITTLE_ENDIAN__
 219                 pseries_little_endian_exceptions();
 220 #endif
 221         } else {
 222                 /* Set endian mode using OPAL */
 223                 if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_OPAL))
 224                         opal_configure_cores();
 225
 226                 /* AIL on native is done in cpu_ready_for_interrupts() */
 227         }
 228 }
 229
 230 static void cpu_ready_for_interrupts(void)
 231 {
 232         /*
 233          * Enable AIL if supported, and we are in hypervisor mode. This
 234          * is called once for every processor.
 235          *
 236          * If we are not in hypervisor mode the job is done once for
 237          * the whole partition in configure_exceptions().
 238          */
 239         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE) &&
 240             cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_207S)) {
 241                 unsigned long lpcr = mfspr(SPRN_LPCR);
 242                 mtspr(SPRN_LPCR, lpcr | LPCR_AIL_3);
 243         }
 244
 245         /*
 246          * Set HFSCR:TM based on CPU features:
 247          * In the special case of TM no suspend (P9N DD2.1), Linux is
 248          * told TM is off via the dt-ftrs but told to (partially) use
 249          * it via OPAL_REINIT_CPUS_TM_SUSPEND_DISABLED. So HFSCR[TM]
 250          * will be off from dt-ftrs but we need to turn it on for the
 251          * no suspend case.
 252          */
 253         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE)) {
 254                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_TM_COMP))
 255                         mtspr(SPRN_HFSCR, mfspr(SPRN_HFSCR) | HFSCR_TM);
 256                 else
 257                         mtspr(SPRN_HFSCR, mfspr(SPRN_HFSCR) & ~HFSCR_TM);
 258         }
 259
 260         /* Set IR and DR in PACA MSR */
 261         get_paca()->kernel_msr = MSR_KERNEL;
 262 }
 263
 264 unsigned long spr_default_dscr = 0;
 265
 266 void __init record_spr_defaults(void)
 267 {
 268         if (early_cpu_has_feature(CPU_FTR_DSCR))
 269                 spr_default_dscr = mfspr(SPRN_DSCR);
 270 }
 271
 272 /*
 273  * Early initialization entry point. This is called by head.S
 274  * with MMU translation disabled. We rely on the "feature" of
 275  * the CPU that ignores the top 2 bits of the address in real
 276  * mode so we can access kernel globals normally provided we
 277  * only toy with things in the RMO region. From here, we do
 278  * some early parsing of the device-tree to setup out MEMBLOCK
 279  * data structures, and allocate & initialize the hash table
 280  * and segment tables so we can start running with translation
 281  * enabled.
 282  *
 283  * It is this function which will call the probe() callback of
 284  * the various platform types and copy the matching one to the
 285  * global ppc_md structure. Your platform can eventually do
 286  * some very early initializations from the probe() routine, but
 287  * this is not recommended, be very careful as, for example, the
 288  * device-tree is not accessible via normal means at this point.
 289  */
 290
 291 void __init early_setup(unsigned long dt_ptr)
 292 {
 293         static __initdata struct paca_struct boot_paca;
 294
 295         /* -------- printk is _NOT_ safe to use here ! ------- */
 296
 297         /* Try new device tree based feature discovery ... */
 298         if (!dt_cpu_ftrs_init(__va(dt_ptr)))
 299                 /* Otherwise use the old style CPU table */
 300                 identify_cpu(0, mfspr(SPRN_PVR));
 301
 302         /* Assume we're on cpu 0 for now. Don't write to the paca yet! */
 303         initialise_paca(&boot_paca, 0);
 304         setup_paca(&boot_paca);
 305         fixup_boot_paca();
 306
 307         /* -------- printk is now safe to use ------- */
 308
 309         /* Enable early debugging if any specified (see udbg.h) */
 310         udbg_early_init();
 311
 312         DBG(" -> early_setup(), dt_ptr: 0x%lx\n", dt_ptr);
 313
 314         /*
 315          * Do early initialization using the flattened device
 316          * tree, such as retrieving the physical memory map or
 317          * calculating/retrieving the hash table size.
 318          */
 319         early_init_devtree(__va(dt_ptr));
 320
 321         /* Now we know the logical id of our boot cpu, setup the paca. */
 322         if (boot_cpuid != 0) {
 323                 /* Poison paca_ptrs[0] again if it's not the boot cpu */
 324                 memset(&paca_ptrs[0], 0x88, sizeof(paca_ptrs[0]));
 325         }
 326         setup_paca(paca_ptrs[boot_cpuid]);
 327         fixup_boot_paca();
 328
 329         /*
 330          * Configure exception handlers. This include setting up trampolines
 331          * if needed, setting exception endian mode, etc...
 332          */
 333         configure_exceptions();
 334
 335         /* Apply all the dynamic patching */
 336         apply_feature_fixups();
 337         setup_feature_keys();
 338
 339         /* Initialize the hash table or TLB handling */
 340         early_init_mmu();
 341
 342         /*
 343          * After firmware and early platform setup code has set things up,
 344          * we note the SPR values for configurable control/performance
 345          * registers, and use those as initial defaults.
 346          */
 347         record_spr_defaults();
 348
 349         /*
 350          * At this point, we can let interrupts switch to virtual mode
 351          * (the MMU has been setup), so adjust the MSR in the PACA to
 352          * have IR and DR set and enable AIL if it exists
 353          */
 354         cpu_ready_for_interrupts();
 355
 356         /*
 357          * We enable ftrace here, but since we only support DYNAMIC_FTRACE, it
 358          * will only actually get enabled on the boot cpu much later once
 359          * ftrace itself has been initialized.
 360          */
 361         this_cpu_enable_ftrace();
 362
 363         DBG(" <- early_setup()\n");
 364
 365 #ifdef CONFIG_PPC_EARLY_DEBUG_BOOTX
 366         /*
 367          * This needs to be done *last* (after the above DBG() even)
 368          *
 369          * Right after we return from this function, we turn on the MMU
 370          * which means the real-mode access trick that btext does will
 371          * no longer work, it needs to switch to using a real MMU
 372          * mapping. This call will ensure that it does
 373          */
 374         btext_map();
 375 #endif /* CONFIG_PPC_EARLY_DEBUG_BOOTX */
 376 }
 377
 378 #ifdef CONFIG_SMP
 379 void early_setup_secondary(void)
 380 {
 381         /* Mark interrupts disabled in PACA */
 382         irq_soft_mask_set(IRQS_DISABLED);
 383
 384         /* Initialize the hash table or TLB handling */
 385         early_init_mmu_secondary();
 386
 387         /*
 388          * At this point, we can let interrupts switch to virtual mode
 389          * (the MMU has been setup), so adjust the MSR in the PACA to
 390          * have IR and DR set.
 391          */
 392         cpu_ready_for_interrupts();
 393 }
 394
 395 #endif /* CONFIG_SMP */
 396
 397 void panic_smp_self_stop(void)
 398 {
 399         hard_irq_disable();
 400         spin_begin();
 401         while (1)
 402                 spin_cpu_relax();
 403 }
 404
 405 #if defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_KEXEC_CORE)
 406 static bool use_spinloop(void)
 407 {
 408         if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC_BOOK3S)) {
 409                 /*
 410                  * See comments in head_64.S -- not all platforms insert
 411                  * secondaries at __secondary_hold and wait at the spin
 412                  * loop.
 413                  */
 414                 if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_OPAL))
 415                         return false;
 416                 return true;
 417         }
 418
 419         /*
 420          * When book3e boots from kexec, the ePAPR spin table does
 421          * not get used.
 422          */
 423         return of_property_read_bool(of_chosen, "linux,booted-from-kexec");
 424 }
 425
 426 void smp_release_cpus(void)
 427 {
 428         unsigned long *ptr;
 429         int i;
 430
 431         if (!use_spinloop())
 432                 return;
 433
 434         DBG(" -> smp_release_cpus()\n");
 435
 436         /* All secondary cpus are spinning on a common spinloop, release them
 437          * all now so they can start to spin on their individual paca
 438          * spinloops. For non SMP kernels, the secondary cpus never get out
 439          * of the common spinloop.
 440          */
 441
 442         ptr  = (unsigned long *)((unsigned long)&__secondary_hold_spinloop
 443                         - PHYSICAL_START);
 444         *ptr = ppc_function_entry(generic_secondary_smp_init);
 445
 446         /* And wait a bit for them to catch up */
 447         for (i = 0; i < 100000; i++) {
 448                 mb();
 449                 HMT_low();
 450                 if (spinning_secondaries == 0)
 451                         break;
 452                 udelay(1);
 453         }
 454         DBG("spinning_secondaries = %d\n", spinning_secondaries);
 455
 456         DBG(" <- smp_release_cpus()\n");
 457 }
 458 #endif /* CONFIG_SMP || CONFIG_KEXEC_CORE */
 459
 460 /*
 461  * Initialize some remaining members of the ppc64_caches and systemcfg
 462  * structures
 463  * (at least until we get rid of them completely). This is mostly some
 464  * cache informations about the CPU that will be used by cache flush
 465  * routines and/or provided to userland
 466  */
 467
 468 static void init_cache_info(struct ppc_cache_info *info, u32 size, u32 lsize,
 469                             u32 bsize, u32 sets)
 470 {
 471         info->size = size;
 472         info->sets = sets;
 473         info->line_size = lsize;
 474         info->block_size = bsize;
 475         info->log_block_size = __ilog2(bsize);
 476         if (bsize)
 477                 info->blocks_per_page = PAGE_SIZE / bsize;
 478         else
 479                 info->blocks_per_page = 0;
 480
 481         if (sets == 0)
 482                 info->assoc = 0xffff;
 483         else
 484                 info->assoc = size / (sets * lsize);
 485 }
 486
 487 static bool __init parse_cache_info(struct device_node *np,
 488                                     bool icache,
 489                                     struct ppc_cache_info *info)
 490 {
 491         static const char *ipropnames[] __initdata = {
 492                 "i-cache-size",
 493                 "i-cache-sets",
 494                 "i-cache-block-size",
 495                 "i-cache-line-size",
 496         };
 497         static const char *dpropnames[] __initdata = {
 498                 "d-cache-size",
 499                 "d-cache-sets",
 500                 "d-cache-block-size",
 501                 "d-cache-line-size",
 502         };
 503         const char **propnames = icache ? ipropnames : dpropnames;
 504         const __be32 *sizep, *lsizep, *bsizep, *setsp;
 505         u32 size, lsize, bsize, sets;
 506         bool success = true;
 507
 508         size = 0;
 509         sets = -1u;
 510         lsize = bsize = cur_cpu_spec->dcache_bsize;
 511         sizep = of_get_property(np, propnames[0], NULL);
 512         if (sizep != NULL)
 513                 size = be32_to_cpu(*sizep);
 514         setsp = of_get_property(np, propnames[1], NULL);
 515         if (setsp != NULL)
 516                 sets = be32_to_cpu(*setsp);
 517         bsizep = of_get_property(np, propnames[2], NULL);
 518         lsizep = of_get_property(np, propnames[3], NULL);
 519         if (bsizep == NULL)
 520                 bsizep = lsizep;
 521         if (lsizep == NULL)
 522                 lsizep = bsizep;
 523         if (lsizep != NULL)
 524                 lsize = be32_to_cpu(*lsizep);
 525         if (bsizep != NULL)
 526                 bsize = be32_to_cpu(*bsizep);
 527         if (sizep == NULL || bsizep == NULL || lsizep == NULL)
 528                 success = false;
 529
 530         /*
 531          * OF is weird .. it represents fully associative caches
 532          * as "1 way" which doesn't make much sense and doesn't
 533          * leave room for direct mapped. We'll assume that 0
 534          * in OF means direct mapped for that reason.
 535          */
 536         if (sets == 1)
 537                 sets = 0;
 538         else if (sets == 0)
 539                 sets = 1;
 540
 541         init_cache_info(info, size, lsize, bsize, sets);
 542
 543         return success;
 544 }
 545
 546 void __init initialize_cache_info(void)
 547 {
 548         struct device_node *cpu = NULL, *l2, *l3 = NULL;
 549         u32 pvr;
 550
 551         DBG(" -> initialize_cache_info()\n");
 552
 553         /*
 554          * All shipping POWER8 machines have a firmware bug that
 555          * puts incorrect information in the device-tree. This will
 556          * be (hopefully) fixed for future chips but for now hard
 557          * code the values if we are running on one of these
 558          */
 559         pvr = PVR_VER(mfspr(SPRN_PVR));
 560         if (pvr == PVR_POWER8 || pvr == PVR_POWER8E ||
 561             pvr == PVR_POWER8NVL) {
 562                                                 /* size    lsize   blk  sets */
 563                 init_cache_info(&ppc64_caches.l1i, 0x8000,   128,  128, 32);
 564                 init_cache_info(&ppc64_caches.l1d, 0x10000,  128,  128, 64);
 565                 init_cache_info(&ppc64_caches.l2,  0x80000,  128,  0,   512);
 566                 init_cache_info(&ppc64_caches.l3,  0x800000, 128,  0,   8192);
 567         } else
 568                 cpu = of_find_node_by_type(NULL, "cpu");
 569
 570         /*
 571          * We're assuming *all* of the CPUs have the same
 572          * d-cache and i-cache sizes... -Peter
 573          */
 574         if (cpu) {
 575                 if (!parse_cache_info(cpu, false, &ppc64_caches.l1d))
 576                         DBG("Argh, can't find dcache properties !\n");
 577
 578                 if (!parse_cache_info(cpu, true, &ppc64_caches.l1i))
 579                         DBG("Argh, can't find icache properties !\n");
 580
 581                 /*
 582                  * Try to find the L2 and L3 if any. Assume they are
 583                  * unified and use the D-side properties.
 584                  */
 585                 l2 = of_find_next_cache_node(cpu);
 586                 of_node_put(cpu);
 587                 if (l2) {
 588                         parse_cache_info(l2, false, &ppc64_caches.l2);
 589                         l3 = of_find_next_cache_node(l2);
 590                         of_node_put(l2);
 591                 }
 592                 if (l3) {
 593                         parse_cache_info(l3, false, &ppc64_caches.l3);
 594                         of_node_put(l3);
 595                 }
 596         }
 597
 598         /* For use by binfmt_elf */
 599         dcache_bsize = ppc64_caches.l1d.block_size;
 600         icache_bsize = ppc64_caches.l1i.block_size;
 601
 602         cur_cpu_spec->dcache_bsize = dcache_bsize;
 603         cur_cpu_spec->icache_bsize = icache_bsize;
 604
 605         DBG(" <- initialize_cache_info()\n");
 606 }
 607
 608 /*
 609  * This returns the limit below which memory accesses to the linear
 610  * mapping are guarnateed not to cause an architectural exception (e.g.,
 611  * TLB or SLB miss fault).
 612  *
 613  * This is used to allocate PACAs and various interrupt stacks that
 614  * that are accessed early in interrupt handlers that must not cause
 615  * re-entrant interrupts.
 616  */
 617 __init u64 ppc64_bolted_size(void)
 618 {
 619 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
 620         /* Freescale BookE bolts the entire linear mapping */
 621         /* XXX: BookE ppc64_rma_limit setup seems to disagree? */
 622         if (early_mmu_has_feature(MMU_FTR_TYPE_FSL_E))
 623                 return linear_map_top;
 624         /* Other BookE, we assume the first GB is bolted */
 625         return 1ul << 30;
 626 #else
 627         /* BookS radix, does not take faults on linear mapping */
 628         if (early_radix_enabled())
 629                 return ULONG_MAX;
 630
 631         /* BookS hash, the first segment is bolted */
 632         if (early_mmu_has_feature(MMU_FTR_1T_SEGMENT))
 633                 return 1UL << SID_SHIFT_1T;
 634         return 1UL << SID_SHIFT;
 635 #endif
 636 }
 637
 638 static void *__init alloc_stack(unsigned long limit, int cpu)
 639 {
 640         unsigned long pa;
 641
 642         pa = memblock_alloc_base_nid(THREAD_SIZE, THREAD_SIZE, limit,
 643                                         early_cpu_to_node(cpu), MEMBLOCK_NONE);
 644         if (!pa) {
 645                 pa = memblock_alloc_base(THREAD_SIZE, THREAD_SIZE, limit);
 646                 if (!pa)
 647                         panic("cannot allocate stacks");
 648         }
 649
 650         return __va(pa);
 651 }
 652
 653 void __init irqstack_early_init(void)
 654 {
 655         u64 limit = ppc64_bolted_size();
 656         unsigned int i;
 657
 658         /*
 659          * Interrupt stacks must be in the first segment since we
 660          * cannot afford to take SLB misses on them. They are not
 661          * accessed in realmode.
 662          */
 663         for_each_possible_cpu(i) {
 664                 softirq_ctx[i] = alloc_stack(limit, i);
 665                 hardirq_ctx[i] = alloc_stack(limit, i);
 666         }
 667 }
 668
 669 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E
 670 void __init exc_lvl_early_init(void)
 671 {
 672         unsigned int i;
 673
 674         for_each_possible_cpu(i) {
 675                 void *sp;
 676
 677                 sp = alloc_stack(ULONG_MAX, i);
 678                 critirq_ctx[i] = sp;
 679                 paca_ptrs[i]->crit_kstack = sp + THREAD_SIZE;
 680
 681                 sp = alloc_stack(ULONG_MAX, i);
 682                 dbgirq_ctx[i] = sp;
 683                 paca_ptrs[i]->dbg_kstack = sp + THREAD_SIZE;
 684
 685                 sp = alloc_stack(ULONG_MAX, i);
 686                 mcheckirq_ctx[i] = sp;
 687                 paca_ptrs[i]->mc_kstack = sp + THREAD_SIZE;
 688         }
 689
 690         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_DEBUG_LVL_EXC))
 691                 patch_exception(0x040, exc_debug_debug_book3e);
 692 }
 693 #endif
 694
 695 /*
 696  * Emergency stacks are used for a range of things, from asynchronous
 697  * NMIs (system reset, machine check) to synchronous, process context.
 698  * We set preempt_count to zero, even though that isn't necessarily correct. To
 699  * get the right value we'd need to copy it from the previous thread_info, but
 700  * doing that might fault causing more problems.
 701  * TODO: what to do with accounting?
 702  */
 703 static void emerg_stack_init_thread_info(struct thread_info *ti, int cpu)
 704 {
 705         ti->task = NULL;
 706         ti->cpu = cpu;
 707         ti->preempt_count = 0;
 708         ti->local_flags = 0;
 709         ti->flags = 0;
 710         klp_init_thread_info(ti);
 711 }
 712
 713 /*
 714  * Stack space used when we detect a bad kernel stack pointer, and
 715  * early in SMP boots before relocation is enabled. Exclusive emergency
 716  * stack for machine checks.
 717  */
 718 void __init emergency_stack_init(void)
 719 {
 720         u64 limit;
 721         unsigned int i;
 722
 723         /*
 724          * Emergency stacks must be under 256MB, we cannot afford to take
 725          * SLB misses on them. The ABI also requires them to be 128-byte
 726          * aligned.
 727          *
 728          * Since we use these as temporary stacks during secondary CPU
 729          * bringup, machine check, system reset, and HMI, we need to get
 730          * at them in real mode. This means they must also be within the RMO
 731          * region.
 732          *
 733          * The IRQ stacks allocated elsewhere in this file are zeroed and
 734          * initialized in kernel/irq.c. These are initialized here in order
 735          * to have emergency stacks available as early as possible.
 736          */
 737         limit = min(ppc64_bolted_size(), ppc64_rma_size);
 738
 739         for_each_possible_cpu(i) {
 740                 struct thread_info *ti;
 741
 742                 ti = alloc_stack(limit, i);
 743                 memset(ti, 0, THREAD_SIZE);
 744                 emerg_stack_init_thread_info(ti, i);
 745                 paca_ptrs[i]->emergency_sp = (void *)ti + THREAD_SIZE;
 746
 747 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
 748                 /* emergency stack for NMI exception handling. */
 749                 ti = alloc_stack(limit, i);
 750                 memset(ti, 0, THREAD_SIZE);
 751                 emerg_stack_init_thread_info(ti, i);
 752                 paca_ptrs[i]->nmi_emergency_sp = (void *)ti + THREAD_SIZE;
 753
 754                 /* emergency stack for machine check exception handling. */
 755                 ti = alloc_stack(limit, i);
 756                 memset(ti, 0, THREAD_SIZE);
 757                 emerg_stack_init_thread_info(ti, i);
 758                 paca_ptrs[i]->mc_emergency_sp = (void *)ti + THREAD_SIZE;
 759 #endif
 760         }
 761 }
 762
 763 #ifdef CONFIG_SMP
 764 #define PCPU_DYN_SIZE           ()
 765
 766 static void * __init pcpu_fc_alloc(unsigned int cpu, size_t size, size_t align)
 767 {
 768         return __alloc_bootmem_node(NODE_DATA(early_cpu_to_node(cpu)), size, align,
 769                                     __pa(MAX_DMA_ADDRESS));
 770 }
 771
 772 static void __init pcpu_fc_free(void *ptr, size_t size)
 773 {
 774         free_bootmem(__pa(ptr), size);
 775 }
 776
 777 static int pcpu_cpu_distance(unsigned int from, unsigned int to)
 778 {
 779         if (early_cpu_to_node(from) == early_cpu_to_node(to))
 780                 return LOCAL_DISTANCE;
 781         else
 782                 return REMOTE_DISTANCE;
 783 }
 784
 785 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS] __read_mostly;
 786 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
 787
 788 void __init setup_per_cpu_areas(void)
 789 {
 790         const size_t dyn_size = PERCPU_MODULE_RESERVE + PERCPU_DYNAMIC_RESERVE;
 791         size_t atom_size;
 792         unsigned long delta;
 793         unsigned int cpu;
 794         int rc;
 795
 796         /*
 797          * Linear mapping is one of 4K, 1M and 16M.  For 4K, no need
 798          * to group units.  For larger mappings, use 1M atom which
 799          * should be large enough to contain a number of units.
 800          */
 801         if (mmu_linear_psize == MMU_PAGE_4K)
 802                 atom_size = PAGE_SIZE;
 803         else
 804                 atom_size = 1 << 20;
 805
 806         rc = pcpu_embed_first_chunk(0, dyn_size, atom_size, pcpu_cpu_distance,
 807                                     pcpu_fc_alloc, pcpu_fc_free);
 808         if (rc < 0)
 809                 panic("cannot initialize percpu area (err=%d)", rc);
 810
 811         delta = (unsigned long)pcpu_base_addr - (unsigned long)__per_cpu_start;
 812         for_each_possible_cpu(cpu) {
 813                 __per_cpu_offset[cpu] = delta + pcpu_unit_offsets[cpu];
 814                 paca_ptrs[cpu]->data_offset = __per_cpu_offset[cpu];
 815         }
 816 }
 817 #endif
 818
 819 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_SPARSE
 820 unsigned long memory_block_size_bytes(void)
 821 {
 822         if (ppc_md.memory_block_size)
 823                 return ppc_md.memory_block_size();
 824
 825         return MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE;
 826 }
 827 #endif
 828
 829 #if defined(CONFIG_PPC_INDIRECT_PIO) || defined(CONFIG_PPC_INDIRECT_MMIO)
 830 struct ppc_pci_io ppc_pci_io;
 831 EXPORT_SYMBOL(ppc_pci_io);
 832 #endif
 833
 834 #ifdef CONFIG_HARDLOCKUP_DETECTOR_PERF
 835 u64 hw_nmi_get_sample_period(int watchdog_thresh)
 836 {
 837         return ppc_proc_freq * watchdog_thresh;
 838 }
 839 #endif
 840
 841 /*
 842  * The perf based hardlockup detector breaks PMU event based branches, so
 843  * disable it by default. Book3S has a soft-nmi hardlockup detector based
 844  * on the decrementer interrupt, so it does not suffer from this problem.
 845  *
 846  * It is likely to get false positives in VM guests, so disable it there
 847  * by default too.
 848  */
 849 static int __init disable_hardlockup_detector(void)
 850 {
 851 #ifdef CONFIG_HARDLOCKUP_DETECTOR_PERF
 852         hardlockup_detector_disable();
 853 #else
 854         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_LPAR))
 855                 hardlockup_detector_disable();
 856 #endif
 857
 858         return 0;
 859 }
 860 early_initcall(disable_hardlockup_detector);
 861
 862 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
 863 static enum l1d_flush_type enabled_flush_types;
 864 static void *l1d_flush_fallback_area;
 865 static bool no_rfi_flush;
 866 static bool no_entry_flush;
 867 static bool no_uaccess_flush;
 868 bool rfi_flush;
 869 bool entry_flush;
 870 bool uaccess_flush;
 871 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(uaccess_flush_key);
 872 EXPORT_SYMBOL(uaccess_flush_key);
 873
 874 static int __init handle_no_rfi_flush(char *p)
 875 {
 876         pr_info("rfi-flush: disabled on command line.");
 877         no_rfi_flush = true;
 878         return 0;
 879 }
 880 early_param("no_rfi_flush", handle_no_rfi_flush);
 881
 882 static int __init handle_no_entry_flush(char *p)
 883 {
 884         pr_info("entry-flush: disabled on command line.");
 885         no_entry_flush = true;
 886         return 0;
 887 }
 888 early_param("no_entry_flush", handle_no_entry_flush);
 889
 890 static int __init handle_no_uaccess_flush(char *p)
 891 {
 892         pr_info("uaccess-flush: disabled on command line.");
 893         no_uaccess_flush = true;
 894         return 0;
 895 }
 896 early_param("no_uaccess_flush", handle_no_uaccess_flush);
 897
 898 /*
 899  * The RFI flush is not KPTI, but because users will see doco that says to use
 900  * nopti we hijack that option here to also disable the RFI flush.
 901  */
 902 static int __init handle_no_pti(char *p)
 903 {
 904         pr_info("rfi-flush: disabling due to 'nopti' on command line.\n");
 905         handle_no_rfi_flush(NULL);
 906         return 0;
 907 }
 908 early_param("nopti", handle_no_pti);
 909
 910 static void do_nothing(void *unused)
 911 {
 912         /*
 913          * We don't need to do the flush explicitly, just enter+exit kernel is
 914          * sufficient, the RFI exit handlers will do the right thing.
 915          */
 916 }
 917
 918 void rfi_flush_enable(bool enable)
 919 {
 920         if (enable) {
 921                 do_rfi_flush_fixups(enabled_flush_types);
 922                 on_each_cpu(do_nothing, NULL, 1);
 923         } else
 924                 do_rfi_flush_fixups(L1D_FLUSH_NONE);
 925
 926         rfi_flush = enable;
 927 }
 928
 929 void entry_flush_enable(bool enable)
 930 {
 931         if (enable) {
 932                 do_entry_flush_fixups(enabled_flush_types);
 933                 on_each_cpu(do_nothing, NULL, 1);
 934         } else {
 935                 do_entry_flush_fixups(L1D_FLUSH_NONE);
 936         }
 937
 938         entry_flush = enable;
 939 }
 940
 941 void uaccess_flush_enable(bool enable)
 942 {
 943         if (enable) {
 944                 do_uaccess_flush_fixups(enabled_flush_types);
 945                 static_branch_enable(&uaccess_flush_key);
 946                 on_each_cpu(do_nothing, NULL, 1);
 947         } else {
 948                 static_branch_disable(&uaccess_flush_key);
 949                 do_uaccess_flush_fixups(L1D_FLUSH_NONE);
 950         }
 951
 952         uaccess_flush = enable;
 953 }
 954
 955 static void __ref init_fallback_flush(void)
 956 {
 957         u64 l1d_size, limit;
 958         int cpu;
 959
 960         /* Only allocate the fallback flush area once (at boot time). */
 961         if (l1d_flush_fallback_area)
 962                 return;
 963
 964         l1d_size = ppc64_caches.l1d.size;
 965
 966         /*
 967          * If there is no d-cache-size property in the device tree, l1d_size
 968          * could be zero. That leads to the loop in the asm wrapping around to
 969          * 2^64-1, and then walking off the end of the fallback area and
 970          * eventually causing a page fault which is fatal. Just default to
 971          * something vaguely sane.
 972          */
 973         if (!l1d_size)
 974                 l1d_size = (64 * 1024);
 975
 976         limit = min(ppc64_bolted_size(), ppc64_rma_size);
 977
 978         /*
 979          * Align to L1d size, and size it at 2x L1d size, to catch possible
 980          * hardware prefetch runoff. We don't have a recipe for load patterns to
 981          * reliably avoid the prefetcher.
 982          */
 983         l1d_flush_fallback_area = __va(memblock_alloc_base(l1d_size * 2, l1d_size, limit));
 984         memset(l1d_flush_fallback_area, 0, l1d_size * 2);
 985
 986         for_each_possible_cpu(cpu) {
 987                 struct paca_struct *paca = paca_ptrs[cpu];
 988                 paca->rfi_flush_fallback_area = l1d_flush_fallback_area;
 989                 paca->l1d_flush_size = l1d_size;
 990         }
 991 }
 992
 993 void setup_rfi_flush(enum l1d_flush_type types, bool enable)
 994 {
 995         if (types & L1D_FLUSH_FALLBACK) {
 996                 pr_info("rfi-flush: fallback displacement flush available\n");
 997                 init_fallback_flush();
 998         }
 999
1000         if (types & L1D_FLUSH_ORI)
1001                 pr_info("rfi-flush: ori type flush available\n");
1002
1003         if (types & L1D_FLUSH_MTTRIG)
1004                 pr_info("rfi-flush: mttrig type flush available\n");
1005
1006         enabled_flush_types = types;
1007
1008         if (!cpu_mitigations_off() && !no_rfi_flush)
1009                 rfi_flush_enable(enable);
1010 }
1011
1012 void setup_entry_flush(bool enable)
1013 {
1014         if (cpu_mitigations_off())
1015                 return;
1016
1017         if (!no_entry_flush)
1018                 entry_flush_enable(enable);
1019 }
1020
1021 void setup_uaccess_flush(bool enable)
1022 {
1023         if (cpu_mitigations_off())
1024                 return;
1025
1026         if (!no_uaccess_flush)
1027                 uaccess_flush_enable(enable);
1028 }
1029
1030 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
1031 static int rfi_flush_set(void *data, u64 val)
1032 {
1033         bool enable;
1034
1035         if (val == 1)
1036                 enable = true;
1037         else if (val == 0)
1038                 enable = false;
1039         else
1040                 return -EINVAL;
1041
1042         /* Only do anything if we're changing state */
1043         if (enable != rfi_flush)
1044                 rfi_flush_enable(enable);
1045
1046         return 0;
1047 }
1048
1049 static int rfi_flush_get(void *data, u64 *val)
1050 {
1051         *val = rfi_flush ? 1 : 0;
1052         return 0;
1053 }
1054
1055 DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE(fops_rfi_flush, rfi_flush_get, rfi_flush_set, "%llu\n");
1056
1057 static int entry_flush_set(void *data, u64 val)
1058 {
1059         bool enable;
1060
1061         if (val == 1)
1062                 enable = true;
1063         else if (val == 0)
1064                 enable = false;
1065         else
1066                 return -EINVAL;
1067
1068         /* Only do anything if we're changing state */
1069         if (enable != entry_flush)
1070                 entry_flush_enable(enable);
1071
1072         return 0;
1073 }
1074
1075 static int entry_flush_get(void *data, u64 *val)
1076 {
1077         *val = entry_flush ? 1 : 0;
1078         return 0;
1079 }
1080
1081 DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE(fops_entry_flush, entry_flush_get, entry_flush_set, "%llu\n");
1082
1083 static int uaccess_flush_set(void *data, u64 val)
1084 {
1085         bool enable;
1086
1087         if (val == 1)
1088                 enable = true;
1089         else if (val == 0)
1090                 enable = false;
1091         else
1092                 return -EINVAL;
1093
1094         /* Only do anything if we're changing state */
1095         if (enable != uaccess_flush)
1096                 uaccess_flush_enable(enable);
1097
1098         return 0;
1099 }
1100
1101 static int uaccess_flush_get(void *data, u64 *val)
1102 {
1103         *val = uaccess_flush ? 1 : 0;
1104         return 0;
1105 }
1106
1107 DEFINE_SIMPLE_ATTRIBUTE(fops_uaccess_flush, uaccess_flush_get, uaccess_flush_set, "%llu\n");
1108
1109 static __init int rfi_flush_debugfs_init(void)
1110 {
1111         debugfs_create_file("rfi_flush", 0600, powerpc_debugfs_root, NULL, &fops_rfi_flush);
1112         debugfs_create_file("entry_flush", 0600, powerpc_debugfs_root, NULL, &fops_entry_flush);
1113         debugfs_create_file("uaccess_flush", 0600, powerpc_debugfs_root, NULL, &fops_uaccess_flush);
1114         return 0;
1115 }
1116 device_initcall(rfi_flush_debugfs_init);
1117 #endif
1118 #endif /* CONFIG_PPC_BOOK3S_64 */