driver core: Make Kconfig text for DEBUG_TEST_DRIVER_REMOVE stronger
[cascardo/linux.git] / arch / powerpc / kernel / idle_book3s.S
1 /*
2  *  This file contains idle entry/exit functions for POWER7,
3  *  POWER8 and POWER9 CPUs.
4  *
5  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
6  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
7  *  as published by the Free Software Foundation; either version
8  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
9  */
10
11 #include <linux/threads.h>
12 #include <asm/processor.h>
13 #include <asm/page.h>
14 #include <asm/cputable.h>
15 #include <asm/thread_info.h>
16 #include <asm/ppc_asm.h>
17 #include <asm/asm-offsets.h>
18 #include <asm/ppc-opcode.h>
19 #include <asm/hw_irq.h>
20 #include <asm/kvm_book3s_asm.h>
21 #include <asm/opal.h>
22 #include <asm/cpuidle.h>
23 #include <asm/book3s/64/mmu-hash.h>
24 #include <asm/mmu.h>
25
26 #undef DEBUG
27
28 /*
29  * Use unused space in the interrupt stack to save and restore
30  * registers for winkle support.
31  */
32 #define _SDR1   GPR3
33 #define _RPR    GPR4
34 #define _SPURR  GPR5
35 #define _PURR   GPR6
36 #define _TSCR   GPR7
37 #define _DSCR   GPR8
38 #define _AMOR   GPR9
39 #define _WORT   GPR10
40 #define _WORC   GPR11
41 #define _PTCR   GPR12
42
43 #define PSSCR_HV_TEMPLATE       PSSCR_ESL | PSSCR_EC | \
44                                 PSSCR_PSLL_MASK | PSSCR_TR_MASK | \
45                                 PSSCR_MTL_MASK
46
47         .text
48
49 /*
50  * Used by threads before entering deep idle states. Saves SPRs
51  * in interrupt stack frame
52  */
53 save_sprs_to_stack:
54         /*
55          * Note all register i.e per-core, per-subcore or per-thread is saved
56          * here since any thread in the core might wake up first
57          */
58 BEGIN_FTR_SECTION
59         mfspr   r3,SPRN_PTCR
60         std     r3,_PTCR(r1)
61         /*
62          * Note - SDR1 is dropped in Power ISA v3. Hence not restoring
63          * SDR1 here
64          */
65 FTR_SECTION_ELSE
66         mfspr   r3,SPRN_SDR1
67         std     r3,_SDR1(r1)
68 ALT_FTR_SECTION_END_IFSET(CPU_FTR_ARCH_300)
69         mfspr   r3,SPRN_RPR
70         std     r3,_RPR(r1)
71         mfspr   r3,SPRN_SPURR
72         std     r3,_SPURR(r1)
73         mfspr   r3,SPRN_PURR
74         std     r3,_PURR(r1)
75         mfspr   r3,SPRN_TSCR
76         std     r3,_TSCR(r1)
77         mfspr   r3,SPRN_DSCR
78         std     r3,_DSCR(r1)
79         mfspr   r3,SPRN_AMOR
80         std     r3,_AMOR(r1)
81         mfspr   r3,SPRN_WORT
82         std     r3,_WORT(r1)
83         mfspr   r3,SPRN_WORC
84         std     r3,_WORC(r1)
85
86         blr
87
88 /*
89  * Used by threads when the lock bit of core_idle_state is set.
90  * Threads will spin in HMT_LOW until the lock bit is cleared.
91  * r14 - pointer to core_idle_state
92  * r15 - used to load contents of core_idle_state
93  */
94
95 core_idle_lock_held:
96         HMT_LOW
97 3:      lwz     r15,0(r14)
98         andi.   r15,r15,PNV_CORE_IDLE_LOCK_BIT
99         bne     3b
100         HMT_MEDIUM
101         lwarx   r15,0,r14
102         blr
103
104 /*
105  * Pass requested state in r3:
106  *      r3 - PNV_THREAD_NAP/SLEEP/WINKLE in POWER8
107  *         - Requested STOP state in POWER9
108  *
109  * To check IRQ_HAPPENED in r4
110  *      0 - don't check
111  *      1 - check
112  *
113  * Address to 'rfid' to in r5
114  */
115 _GLOBAL(pnv_powersave_common)
116         /* Use r3 to pass state nap/sleep/winkle */
117         /* NAP is a state loss, we create a regs frame on the
118          * stack, fill it up with the state we care about and
119          * stick a pointer to it in PACAR1. We really only
120          * need to save PC, some CR bits and the NV GPRs,
121          * but for now an interrupt frame will do.
122          */
123         mflr    r0
124         std     r0,16(r1)
125         stdu    r1,-INT_FRAME_SIZE(r1)
126         std     r0,_LINK(r1)
127         std     r0,_NIP(r1)
128
129         /* Hard disable interrupts */
130         mfmsr   r9
131         rldicl  r9,r9,48,1
132         rotldi  r9,r9,16
133         mtmsrd  r9,1                    /* hard-disable interrupts */
134
135         /* Check if something happened while soft-disabled */
136         lbz     r0,PACAIRQHAPPENED(r13)
137         andi.   r0,r0,~PACA_IRQ_HARD_DIS@l
138         beq     1f
139         cmpwi   cr0,r4,0
140         beq     1f
141         addi    r1,r1,INT_FRAME_SIZE
142         ld      r0,16(r1)
143         li      r3,0                    /* Return 0 (no nap) */
144         mtlr    r0
145         blr
146
147 1:      /* We mark irqs hard disabled as this is the state we'll
148          * be in when returning and we need to tell arch_local_irq_restore()
149          * about it
150          */
151         li      r0,PACA_IRQ_HARD_DIS
152         stb     r0,PACAIRQHAPPENED(r13)
153
154         /* We haven't lost state ... yet */
155         li      r0,0
156         stb     r0,PACA_NAPSTATELOST(r13)
157
158         /* Continue saving state */
159         SAVE_GPR(2, r1)
160         SAVE_NVGPRS(r1)
161         mfcr    r4
162         std     r4,_CCR(r1)
163         std     r9,_MSR(r1)
164         std     r1,PACAR1(r13)
165
166 #ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE
167         /* Tell KVM we're entering idle */
168         li      r4,KVM_HWTHREAD_IN_IDLE
169         stb     r4,HSTATE_HWTHREAD_STATE(r13)
170 #endif
171
172         /*
173          * Go to real mode to do the nap, as required by the architecture.
174          * Also, we need to be in real mode before setting hwthread_state,
175          * because as soon as we do that, another thread can switch
176          * the MMU context to the guest.
177          */
178         LOAD_REG_IMMEDIATE(r7, MSR_IDLE)
179         li      r6, MSR_RI
180         andc    r6, r9, r6
181         mtmsrd  r6, 1           /* clear RI before setting SRR0/1 */
182         mtspr   SPRN_SRR0, r5
183         mtspr   SPRN_SRR1, r7
184         rfid
185
186         .globl pnv_enter_arch207_idle_mode
187 pnv_enter_arch207_idle_mode:
188         stb     r3,PACA_THREAD_IDLE_STATE(r13)
189         cmpwi   cr3,r3,PNV_THREAD_SLEEP
190         bge     cr3,2f
191         IDLE_STATE_ENTER_SEQ(PPC_NAP)
192         /* No return */
193 2:
194         /* Sleep or winkle */
195         lbz     r7,PACA_THREAD_MASK(r13)
196         ld      r14,PACA_CORE_IDLE_STATE_PTR(r13)
197 lwarx_loop1:
198         lwarx   r15,0,r14
199
200         andi.   r9,r15,PNV_CORE_IDLE_LOCK_BIT
201         bnel    core_idle_lock_held
202
203         andc    r15,r15,r7                      /* Clear thread bit */
204
205         andi.   r15,r15,PNV_CORE_IDLE_THREAD_BITS
206
207 /*
208  * If cr0 = 0, then current thread is the last thread of the core entering
209  * sleep. Last thread needs to execute the hardware bug workaround code if
210  * required by the platform.
211  * Make the workaround call unconditionally here. The below branch call is
212  * patched out when the idle states are discovered if the platform does not
213  * require it.
214  */
215 .global pnv_fastsleep_workaround_at_entry
216 pnv_fastsleep_workaround_at_entry:
217         beq     fastsleep_workaround_at_entry
218
219         stwcx.  r15,0,r14
220         bne-    lwarx_loop1
221         isync
222
223 common_enter: /* common code for all the threads entering sleep or winkle */
224         bgt     cr3,enter_winkle
225         IDLE_STATE_ENTER_SEQ(PPC_SLEEP)
226
227 fastsleep_workaround_at_entry:
228         ori     r15,r15,PNV_CORE_IDLE_LOCK_BIT
229         stwcx.  r15,0,r14
230         bne-    lwarx_loop1
231         isync
232
233         /* Fast sleep workaround */
234         li      r3,1
235         li      r4,1
236         bl      opal_rm_config_cpu_idle_state
237
238         /* Clear Lock bit */
239         li      r0,0
240         lwsync
241         stw     r0,0(r14)
242         b       common_enter
243
244 enter_winkle:
245         bl      save_sprs_to_stack
246
247         IDLE_STATE_ENTER_SEQ(PPC_WINKLE)
248
249 /*
250  * r3 - requested stop state
251  */
252 power_enter_stop:
253 /*
254  * Check if the requested state is a deep idle state.
255  */
256         LOAD_REG_ADDRBASE(r5,pnv_first_deep_stop_state)
257         ld      r4,ADDROFF(pnv_first_deep_stop_state)(r5)
258         cmpd    r3,r4
259         bge     2f
260         IDLE_STATE_ENTER_SEQ(PPC_STOP)
261 2:
262 /*
263  * Entering deep idle state.
264  * Clear thread bit in PACA_CORE_IDLE_STATE, save SPRs to
265  * stack and enter stop
266  */
267         lbz     r7,PACA_THREAD_MASK(r13)
268         ld      r14,PACA_CORE_IDLE_STATE_PTR(r13)
269
270 lwarx_loop_stop:
271         lwarx   r15,0,r14
272         andi.   r9,r15,PNV_CORE_IDLE_LOCK_BIT
273         bnel    core_idle_lock_held
274         andc    r15,r15,r7                      /* Clear thread bit */
275
276         stwcx.  r15,0,r14
277         bne-    lwarx_loop_stop
278         isync
279
280         bl      save_sprs_to_stack
281
282         IDLE_STATE_ENTER_SEQ(PPC_STOP)
283
284 _GLOBAL(power7_idle)
285         /* Now check if user or arch enabled NAP mode */
286         LOAD_REG_ADDRBASE(r3,powersave_nap)
287         lwz     r4,ADDROFF(powersave_nap)(r3)
288         cmpwi   0,r4,0
289         beqlr
290         li      r3, 1
291         /* fall through */
292
293 _GLOBAL(power7_nap)
294         mr      r4,r3
295         li      r3,PNV_THREAD_NAP
296         LOAD_REG_ADDR(r5, pnv_enter_arch207_idle_mode)
297         b       pnv_powersave_common
298         /* No return */
299
300 _GLOBAL(power7_sleep)
301         li      r3,PNV_THREAD_SLEEP
302         li      r4,1
303         LOAD_REG_ADDR(r5, pnv_enter_arch207_idle_mode)
304         b       pnv_powersave_common
305         /* No return */
306
307 _GLOBAL(power7_winkle)
308         li      r3,PNV_THREAD_WINKLE
309         li      r4,1
310         LOAD_REG_ADDR(r5, pnv_enter_arch207_idle_mode)
311         b       pnv_powersave_common
312         /* No return */
313
314 #define CHECK_HMI_INTERRUPT                                             \
315         mfspr   r0,SPRN_SRR1;                                           \
316 BEGIN_FTR_SECTION_NESTED(66);                                           \
317         rlwinm  r0,r0,45-31,0xf;  /* extract wake reason field (P8) */  \
318 FTR_SECTION_ELSE_NESTED(66);                                            \
319         rlwinm  r0,r0,45-31,0xe;  /* P7 wake reason field is 3 bits */  \
320 ALT_FTR_SECTION_END_NESTED_IFSET(CPU_FTR_ARCH_207S, 66);                \
321         cmpwi   r0,0xa;                 /* Hypervisor maintenance ? */  \
322         bne     20f;                                                    \
323         /* Invoke opal call to handle hmi */                            \
324         ld      r2,PACATOC(r13);                                        \
325         ld      r1,PACAR1(r13);                                         \
326         std     r3,ORIG_GPR3(r1);       /* Save original r3 */          \
327         li      r3,0;                   /* NULL argument */             \
328         bl      hmi_exception_realmode;                                 \
329         nop;                                                            \
330         ld      r3,ORIG_GPR3(r1);       /* Restore original r3 */       \
331 20:     nop;
332
333
334 /*
335  * r3 - requested stop state
336  */
337 _GLOBAL(power9_idle_stop)
338         LOAD_REG_IMMEDIATE(r4, PSSCR_HV_TEMPLATE)
339         or      r4,r4,r3
340         mtspr   SPRN_PSSCR, r4
341         li      r4, 1
342         LOAD_REG_ADDR(r5,power_enter_stop)
343         b       pnv_powersave_common
344         /* No return */
345 /*
346  * Called from reset vector. Check whether we have woken up with
347  * hypervisor state loss. If yes, restore hypervisor state and return
348  * back to reset vector.
349  *
350  * r13 - Contents of HSPRG0
351  * cr3 - set to gt if waking up with partial/complete hypervisor state loss
352  */
353 _GLOBAL(pnv_restore_hyp_resource)
354 BEGIN_FTR_SECTION
355         ld      r2,PACATOC(r13);
356         /*
357          * POWER ISA 3. Use PSSCR to determine if we
358          * are waking up from deep idle state
359          */
360         LOAD_REG_ADDRBASE(r5,pnv_first_deep_stop_state)
361         ld      r4,ADDROFF(pnv_first_deep_stop_state)(r5)
362
363         mfspr   r5,SPRN_PSSCR
364         /*
365          * 0-3 bits correspond to Power-Saving Level Status
366          * which indicates the idle state we are waking up from
367          */
368         rldicl  r5,r5,4,60
369         cmpd    cr4,r5,r4
370         bge     cr4,pnv_wakeup_tb_loss
371         /*
372          * Waking up without hypervisor state loss. Return to
373          * reset vector
374          */
375         blr
376
377 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_ARCH_300)
378
379         /*
380          * POWER ISA 2.07 or less.
381          * Check if last bit of HSPGR0 is set. This indicates whether we are
382          * waking up from winkle.
383          */
384         clrldi  r5,r13,63
385         clrrdi  r13,r13,1
386
387         /* Now that we are sure r13 is corrected, load TOC */
388         ld      r2,PACATOC(r13);
389         cmpwi   cr4,r5,1
390         mtspr   SPRN_HSPRG0,r13
391
392         lbz     r0,PACA_THREAD_IDLE_STATE(r13)
393         cmpwi   cr2,r0,PNV_THREAD_NAP
394         bgt     cr2,pnv_wakeup_tb_loss  /* Either sleep or Winkle */
395
396         /*
397          * We fall through here if PACA_THREAD_IDLE_STATE shows we are waking
398          * up from nap. At this stage CR3 shouldn't contains 'gt' since that
399          * indicates we are waking with hypervisor state loss from nap.
400          */
401         bgt     cr3,.
402
403         blr     /* Return back to System Reset vector from where
404                    pnv_restore_hyp_resource was invoked */
405
406 /*
407  * Called if waking up from idle state which can cause either partial or
408  * complete hyp state loss.
409  * In POWER8, called if waking up from fastsleep or winkle
410  * In POWER9, called if waking up from stop state >= pnv_first_deep_stop_state
411  *
412  * r13 - PACA
413  * cr3 - gt if waking up with partial/complete hypervisor state loss
414  * cr4 - gt or eq if waking up from complete hypervisor state loss.
415  */
416 _GLOBAL(pnv_wakeup_tb_loss)
417         ld      r1,PACAR1(r13)
418         /*
419          * Before entering any idle state, the NVGPRs are saved in the stack
420          * and they are restored before switching to the process context. Hence
421          * until they are restored, they are free to be used.
422          *
423          * Save SRR1 and LR in NVGPRs as they might be clobbered in
424          * opal_call() (called in CHECK_HMI_INTERRUPT). SRR1 is required
425          * to determine the wakeup reason if we branch to kvm_start_guest. LR
426          * is required to return back to reset vector after hypervisor state
427          * restore is complete.
428          */
429         mflr    r17
430         mfspr   r16,SPRN_SRR1
431 BEGIN_FTR_SECTION
432         CHECK_HMI_INTERRUPT
433 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_HVMODE)
434
435         lbz     r7,PACA_THREAD_MASK(r13)
436         ld      r14,PACA_CORE_IDLE_STATE_PTR(r13)
437 lwarx_loop2:
438         lwarx   r15,0,r14
439         andi.   r9,r15,PNV_CORE_IDLE_LOCK_BIT
440         /*
441          * Lock bit is set in one of the 2 cases-
442          * a. In the sleep/winkle enter path, the last thread is executing
443          * fastsleep workaround code.
444          * b. In the wake up path, another thread is executing fastsleep
445          * workaround undo code or resyncing timebase or restoring context
446          * In either case loop until the lock bit is cleared.
447          */
448         bnel    core_idle_lock_held
449
450         cmpwi   cr2,r15,0
451
452         /*
453          * At this stage
454          * cr2 - eq if first thread to wakeup in core
455          * cr3-  gt if waking up with partial/complete hypervisor state loss
456          * cr4 - gt or eq if waking up from complete hypervisor state loss.
457          */
458
459         ori     r15,r15,PNV_CORE_IDLE_LOCK_BIT
460         stwcx.  r15,0,r14
461         bne-    lwarx_loop2
462         isync
463
464 BEGIN_FTR_SECTION
465         lbz     r4,PACA_SUBCORE_SIBLING_MASK(r13)
466         and     r4,r4,r15
467         cmpwi   r4,0    /* Check if first in subcore */
468
469         or      r15,r15,r7              /* Set thread bit */
470         beq     first_thread_in_subcore
471 END_FTR_SECTION_IFCLR(CPU_FTR_ARCH_300)
472
473         or      r15,r15,r7              /* Set thread bit */
474         beq     cr2,first_thread_in_core
475
476         /* Not first thread in core or subcore to wake up */
477         b       clear_lock
478
479 first_thread_in_subcore:
480         /*
481          * If waking up from sleep, subcore state is not lost. Hence
482          * skip subcore state restore
483          */
484         blt     cr4,subcore_state_restored
485
486         /* Restore per-subcore state */
487         ld      r4,_SDR1(r1)
488         mtspr   SPRN_SDR1,r4
489
490         ld      r4,_RPR(r1)
491         mtspr   SPRN_RPR,r4
492         ld      r4,_AMOR(r1)
493         mtspr   SPRN_AMOR,r4
494
495 subcore_state_restored:
496         /*
497          * Check if the thread is also the first thread in the core. If not,
498          * skip to clear_lock.
499          */
500         bne     cr2,clear_lock
501
502 first_thread_in_core:
503
504         /*
505          * First thread in the core waking up from any state which can cause
506          * partial or complete hypervisor state loss. It needs to
507          * call the fastsleep workaround code if the platform requires it.
508          * Call it unconditionally here. The below branch instruction will
509          * be patched out if the platform does not have fastsleep or does not
510          * require the workaround. Patching will be performed during the
511          * discovery of idle-states.
512          */
513 .global pnv_fastsleep_workaround_at_exit
514 pnv_fastsleep_workaround_at_exit:
515         b       fastsleep_workaround_at_exit
516
517 timebase_resync:
518         /*
519          * Use cr3 which indicates that we are waking up with atleast partial
520          * hypervisor state loss to determine if TIMEBASE RESYNC is needed.
521          */
522         ble     cr3,clear_lock
523         /* Time base re-sync */
524         bl      opal_rm_resync_timebase;
525         /*
526          * If waking up from sleep, per core state is not lost, skip to
527          * clear_lock.
528          */
529         blt     cr4,clear_lock
530
531         /*
532          * First thread in the core to wake up and its waking up with
533          * complete hypervisor state loss. Restore per core hypervisor
534          * state.
535          */
536 BEGIN_FTR_SECTION
537         ld      r4,_PTCR(r1)
538         mtspr   SPRN_PTCR,r4
539         ld      r4,_RPR(r1)
540         mtspr   SPRN_RPR,r4
541 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_ARCH_300)
542
543         ld      r4,_TSCR(r1)
544         mtspr   SPRN_TSCR,r4
545         ld      r4,_WORC(r1)
546         mtspr   SPRN_WORC,r4
547
548 clear_lock:
549         andi.   r15,r15,PNV_CORE_IDLE_THREAD_BITS
550         lwsync
551         stw     r15,0(r14)
552
553 common_exit:
554         /*
555          * Common to all threads.
556          *
557          * If waking up from sleep, hypervisor state is not lost. Hence
558          * skip hypervisor state restore.
559          */
560         blt     cr4,hypervisor_state_restored
561
562         /* Waking up from winkle */
563
564 BEGIN_MMU_FTR_SECTION
565         b       no_segments
566 END_MMU_FTR_SECTION_IFSET(MMU_FTR_TYPE_RADIX)
567         /* Restore SLB  from PACA */
568         ld      r8,PACA_SLBSHADOWPTR(r13)
569
570         .rept   SLB_NUM_BOLTED
571         li      r3, SLBSHADOW_SAVEAREA
572         LDX_BE  r5, r8, r3
573         addi    r3, r3, 8
574         LDX_BE  r6, r8, r3
575         andis.  r7,r5,SLB_ESID_V@h
576         beq     1f
577         slbmte  r6,r5
578 1:      addi    r8,r8,16
579         .endr
580 no_segments:
581
582         /* Restore per thread state */
583
584         ld      r4,_SPURR(r1)
585         mtspr   SPRN_SPURR,r4
586         ld      r4,_PURR(r1)
587         mtspr   SPRN_PURR,r4
588         ld      r4,_DSCR(r1)
589         mtspr   SPRN_DSCR,r4
590         ld      r4,_WORT(r1)
591         mtspr   SPRN_WORT,r4
592
593         /* Call cur_cpu_spec->cpu_restore() */
594         LOAD_REG_ADDR(r4, cur_cpu_spec)
595         ld      r4,0(r4)
596         ld      r12,CPU_SPEC_RESTORE(r4)
597 #ifdef PPC64_ELF_ABI_v1
598         ld      r12,0(r12)
599 #endif
600         mtctr   r12
601         bctrl
602
603 hypervisor_state_restored:
604
605         mtspr   SPRN_SRR1,r16
606         mtlr    r17
607         blr     /* Return back to System Reset vector from where
608                    pnv_restore_hyp_resource was invoked */
609
610 fastsleep_workaround_at_exit:
611         li      r3,1
612         li      r4,0
613         bl      opal_rm_config_cpu_idle_state
614         b       timebase_resync
615
616 /*
617  * R3 here contains the value that will be returned to the caller
618  * of power7_nap.
619  */
620 _GLOBAL(pnv_wakeup_loss)
621         ld      r1,PACAR1(r13)
622 BEGIN_FTR_SECTION
623         CHECK_HMI_INTERRUPT
624 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_HVMODE)
625         REST_NVGPRS(r1)
626         REST_GPR(2, r1)
627         ld      r6,_CCR(r1)
628         ld      r4,_MSR(r1)
629         ld      r5,_NIP(r1)
630         addi    r1,r1,INT_FRAME_SIZE
631         mtcr    r6
632         mtspr   SPRN_SRR1,r4
633         mtspr   SPRN_SRR0,r5
634         rfid
635
636 /*
637  * R3 here contains the value that will be returned to the caller
638  * of power7_nap.
639  */
640 _GLOBAL(pnv_wakeup_noloss)
641         lbz     r0,PACA_NAPSTATELOST(r13)
642         cmpwi   r0,0
643         bne     pnv_wakeup_loss
644 BEGIN_FTR_SECTION
645         CHECK_HMI_INTERRUPT
646 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_HVMODE)
647         ld      r1,PACAR1(r13)
648         ld      r6,_CCR(r1)
649         ld      r4,_MSR(r1)
650         ld      r5,_NIP(r1)
651         addi    r1,r1,INT_FRAME_SIZE
652         mtcr    r6
653         mtspr   SPRN_SRR1,r4
654         mtspr   SPRN_SRR0,r5
655         rfid