arch/powerpc/kernel/setup_64.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  *
   4  * Common boot and setup code.
   5  *
   6  * Copyright (C) 2001 PPC64 Team, IBM Corp
   7  */
   8
   9 #include <linux/export.h>
  10 #include <linux/string.h>
  11 #include <linux/sched.h>
  12 #include <linux/init.h>
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/reboot.h>
  15 #include <linux/delay.h>
  16 #include <linux/initrd.h>
  17 #include <linux/seq_file.h>
  18 #include <linux/ioport.h>
  19 #include <linux/console.h>
  20 #include <linux/utsname.h>
  21 #include <linux/tty.h>
  22 #include <linux/root_dev.h>
  23 #include <linux/notifier.h>
  24 #include <linux/cpu.h>
  25 #include <linux/unistd.h>
  26 #include <linux/serial.h>
  27 #include <linux/serial_8250.h>
  28 #include <linux/memblock.h>
  29 #include <linux/pci.h>
  30 #include <linux/lockdep.h>
  31 #include <linux/memory.h>
  32 #include <linux/nmi.h>
  33 #include <linux/pgtable.h>
  34 #include <linux/of.h>
  35 #include <linux/of_fdt.h>
  36
  37 #include <asm/asm-prototypes.h>
  38 #include <asm/kvm_guest.h>
  39 #include <asm/io.h>
  40 #include <asm/kdump.h>
  41 #include <asm/processor.h>
  42 #include <asm/smp.h>
  43 #include <asm/elf.h>
  44 #include <asm/machdep.h>
  45 #include <asm/paca.h>
  46 #include <asm/time.h>
  47 #include <asm/cputable.h>
  48 #include <asm/dt_cpu_ftrs.h>
  49 #include <asm/sections.h>
  50 #include <asm/btext.h>
  51 #include <asm/nvram.h>
  52 #include <asm/setup.h>
  53 #include <asm/rtas.h>
  54 #include <asm/iommu.h>
  55 #include <asm/serial.h>
  56 #include <asm/cache.h>
  57 #include <asm/page.h>
  58 #include <asm/mmu.h>
  59 #include <asm/firmware.h>
  60 #include <asm/xmon.h>
  61 #include <asm/udbg.h>
  62 #include <asm/kexec.h>
  63 #include <asm/code-patching.h>
  64 #include <asm/ftrace.h>
  65 #include <asm/opal.h>
  66 #include <asm/cputhreads.h>
  67 #include <asm/hw_irq.h>
  68 #include <asm/feature-fixups.h>
  69 #include <asm/kup.h>
  70 #include <asm/early_ioremap.h>
  71 #include <asm/pgalloc.h>
  72
  73 #include "setup.h"
  74
  75 int spinning_secondaries;
  76 u64 ppc64_pft_size;
  77
  78 struct ppc64_caches ppc64_caches = {
  79         .l1d = {
  80                 .block_size = 0x40,
  81                 .log_block_size = 6,
  82         },
  83         .l1i = {
  84                 .block_size = 0x40,
  85                 .log_block_size = 6
  86         },
  87 };
  88 EXPORT_SYMBOL_GPL(ppc64_caches);
  89
  90 #if defined(CONFIG_PPC_BOOK3E_64) && defined(CONFIG_SMP)
  91 void __init setup_tlb_core_data(void)
  92 {
  93         int cpu;
  94
  95         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct tlb_core_data, lock) != 0);
  96
  97         for_each_possible_cpu(cpu) {
  98                 int first = cpu_first_thread_sibling(cpu);
  99
 100                 /*
 101                  * If we boot via kdump on a non-primary thread,
 102                  * make sure we point at the thread that actually
 103                  * set up this TLB.
 104                  */
 105                 if (cpu_first_thread_sibling(boot_cpuid) == first)
 106                         first = boot_cpuid;
 107
 108                 paca_ptrs[cpu]->tcd_ptr = &paca_ptrs[first]->tcd;
 109
 110                 /*
 111                  * If we have threads, we need either tlbsrx.
 112                  * or e6500 tablewalk mode, or else TLB handlers
 113                  * will be racy and could produce duplicate entries.
 114                  * Should we panic instead?
 115                  */
 116                 WARN_ONCE(smt_enabled_at_boot >= 2 &&
 117                           book3e_htw_mode != PPC_HTW_E6500,
 118                           "%s: unsupported MMU configuration\n", __func__);
 119         }
 120 }
 121 #endif
 122
 123 #ifdef CONFIG_SMP
 124
 125 static char *smt_enabled_cmdline;
 126
 127 /* Look for ibm,smt-enabled OF option */
 128 void __init check_smt_enabled(void)
 129 {
 130         struct device_node *dn;
 131         const char *smt_option;
 132
 133         /* Default to enabling all threads */
 134         smt_enabled_at_boot = threads_per_core;
 135
 136         /* Allow the command line to overrule the OF option */
 137         if (smt_enabled_cmdline) {
 138                 if (!strcmp(smt_enabled_cmdline, "on"))
 139                         smt_enabled_at_boot = threads_per_core;
 140                 else if (!strcmp(smt_enabled_cmdline, "off"))
 141                         smt_enabled_at_boot = 0;
 142                 else {
 143                         int smt;
 144                         int rc;
 145
 146                         rc = kstrtoint(smt_enabled_cmdline, 10, &smt);
 147                         if (!rc)
 148                                 smt_enabled_at_boot =
 149                                         min(threads_per_core, smt);
 150                 }
 151         } else {
 152                 dn = of_find_node_by_path("/options");
 153                 if (dn) {
 154                         smt_option = of_get_property(dn, "ibm,smt-enabled",
 155                                                      NULL);
 156
 157                         if (smt_option) {
 158                                 if (!strcmp(smt_option, "on"))
 159                                         smt_enabled_at_boot = threads_per_core;
 160                                 else if (!strcmp(smt_option, "off"))
 161                                         smt_enabled_at_boot = 0;
 162                         }
 163
 164                         of_node_put(dn);
 165                 }
 166         }
 167 }
 168
 169 /* Look for smt-enabled= cmdline option */
 170 static int __init early_smt_enabled(char *p)
 171 {
 172         smt_enabled_cmdline = p;
 173         return 0;
 174 }
 175 early_param("smt-enabled", early_smt_enabled);
 176
 177 #endif /* CONFIG_SMP */
 178
 179 /** Fix up paca fields required for the boot cpu */
 180 static void __init fixup_boot_paca(struct paca_struct *boot_paca)
 181 {
 182         /* The boot cpu is started */
 183         boot_paca->cpu_start = 1;
 184 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
 185         /*
 186          * Give the early boot machine check stack somewhere to use, use
 187          * half of the init stack. This is a bit hacky but there should not be
 188          * deep stack usage in early init so shouldn't overflow it or overwrite
 189          * things.
 190          */
 191         boot_paca->mc_emergency_sp = (void *)&init_thread_union +
 192                 (THREAD_SIZE/2);
 193 #endif
 194         /* Allow percpu accesses to work until we setup percpu data */
 195         boot_paca->data_offset = 0;
 196         /* Mark interrupts soft and hard disabled in PACA */
 197         boot_paca->irq_soft_mask = IRQS_DISABLED;
 198         boot_paca->irq_happened = PACA_IRQ_HARD_DIS;
 199         WARN_ON(mfmsr() & MSR_EE);
 200 }
 201
 202 static void __init configure_exceptions(void)
 203 {
 204         /*
 205          * Setup the trampolines from the lowmem exception vectors
 206          * to the kdump kernel when not using a relocatable kernel.
 207          */
 208         setup_kdump_trampoline();
 209
 210         /* Under a PAPR hypervisor, we need hypercalls */
 211         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_SET_MODE)) {
 212                 /*
 213                  * - PR KVM does not support AIL mode interrupts in the host
 214                  *   while a PR guest is running.
 215                  *
 216                  * - SCV system call interrupt vectors are only implemented for
 217                  *   AIL mode interrupts.
 218                  *
 219                  * - On pseries, AIL mode can only be enabled and disabled
 220                  *   system-wide so when a PR VM is created on a pseries host,
 221                  *   all CPUs of the host are set to AIL=0 mode.
 222                  *
 223                  * - Therefore host CPUs must not execute scv while a PR VM
 224                  *   exists.
 225                  *
 226                  * - SCV support can not be disabled dynamically because the
 227                  *   feature is advertised to host userspace. Disabling the
 228                  *   facility and emulating it would be possible but is not
 229                  *   implemented.
 230                  *
 231                  * - So SCV support is blanket disabled if PR KVM could possibly
 232                  *   run. That is, PR support compiled in, booting on pseries
 233                  *   with hash MMU.
 234                  */
 235                 if (IS_ENABLED(CONFIG_KVM_BOOK3S_PR_POSSIBLE) && !radix_enabled()) {
 236                         init_task.thread.fscr &= ~FSCR_SCV;
 237                         cur_cpu_spec->cpu_user_features2 &= ~PPC_FEATURE2_SCV;
 238                 }
 239
 240                 /* Enable AIL if possible */
 241                 if (!pseries_enable_reloc_on_exc()) {
 242                         init_task.thread.fscr &= ~FSCR_SCV;
 243                         cur_cpu_spec->cpu_user_features2 &= ~PPC_FEATURE2_SCV;
 244                 }
 245
 246                 /*
 247                  * Tell the hypervisor that we want our exceptions to
 248                  * be taken in little endian mode.
 249                  *
 250                  * We don't call this for big endian as our calling convention
 251                  * makes us always enter in BE, and the call may fail under
 252                  * some circumstances with kdump.
 253                  */
 254 #ifdef __LITTLE_ENDIAN__
 255                 pseries_little_endian_exceptions();
 256 #endif
 257         } else {
 258                 /* Set endian mode using OPAL */
 259                 if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_OPAL))
 260                         opal_configure_cores();
 261
 262                 /* AIL on native is done in cpu_ready_for_interrupts() */
 263         }
 264 }
 265
 266 static void cpu_ready_for_interrupts(void)
 267 {
 268         /*
 269          * Enable AIL if supported, and we are in hypervisor mode. This
 270          * is called once for every processor.
 271          *
 272          * If we are not in hypervisor mode the job is done once for
 273          * the whole partition in configure_exceptions().
 274          */
 275         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE)) {
 276                 unsigned long lpcr = mfspr(SPRN_LPCR);
 277                 unsigned long new_lpcr = lpcr;
 278
 279                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_31)) {
 280                         /* P10 DD1 does not have HAIL */
 281                         if (pvr_version_is(PVR_POWER10) &&
 282                                         (mfspr(SPRN_PVR) & 0xf00) == 0x100)
 283                                 new_lpcr |= LPCR_AIL_3;
 284                         else
 285                                 new_lpcr |= LPCR_HAIL;
 286                 } else if (cpu_has_feature(CPU_FTR_ARCH_207S)) {
 287                         new_lpcr |= LPCR_AIL_3;
 288                 }
 289
 290                 if (new_lpcr != lpcr)
 291                         mtspr(SPRN_LPCR, new_lpcr);
 292         }
 293
 294         /*
 295          * Set HFSCR:TM based on CPU features:
 296          * In the special case of TM no suspend (P9N DD2.1), Linux is
 297          * told TM is off via the dt-ftrs but told to (partially) use
 298          * it via OPAL_REINIT_CPUS_TM_SUSPEND_DISABLED. So HFSCR[TM]
 299          * will be off from dt-ftrs but we need to turn it on for the
 300          * no suspend case.
 301          */
 302         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_HVMODE)) {
 303                 if (cpu_has_feature(CPU_FTR_TM_COMP))
 304                         mtspr(SPRN_HFSCR, mfspr(SPRN_HFSCR) | HFSCR_TM);
 305                 else
 306                         mtspr(SPRN_HFSCR, mfspr(SPRN_HFSCR) & ~HFSCR_TM);
 307         }
 308
 309         /* Set IR and DR in PACA MSR */
 310         get_paca()->kernel_msr = MSR_KERNEL;
 311 }
 312
 313 unsigned long spr_default_dscr = 0;
 314
 315 static void __init record_spr_defaults(void)
 316 {
 317         if (early_cpu_has_feature(CPU_FTR_DSCR))
 318                 spr_default_dscr = mfspr(SPRN_DSCR);
 319 }
 320
 321 /*
 322  * Early initialization entry point. This is called by head.S
 323  * with MMU translation disabled. We rely on the "feature" of
 324  * the CPU that ignores the top 2 bits of the address in real
 325  * mode so we can access kernel globals normally provided we
 326  * only toy with things in the RMO region. From here, we do
 327  * some early parsing of the device-tree to setup out MEMBLOCK
 328  * data structures, and allocate & initialize the hash table
 329  * and segment tables so we can start running with translation
 330  * enabled.
 331  *
 332  * It is this function which will call the probe() callback of
 333  * the various platform types and copy the matching one to the
 334  * global ppc_md structure. Your platform can eventually do
 335  * some very early initializations from the probe() routine, but
 336  * this is not recommended, be very careful as, for example, the
 337  * device-tree is not accessible via normal means at this point.
 338  */
 339
 340 void __init early_setup(unsigned long dt_ptr)
 341 {
 342         static __initdata struct paca_struct boot_paca;
 343
 344         /* -------- printk is _NOT_ safe to use here ! ------- */
 345
 346         /*
 347          * Assume we're on cpu 0 for now.
 348          *
 349          * We need to load a PACA very early for a few reasons.
 350          *
 351          * The stack protector canary is stored in the paca, so as soon as we
 352          * call any stack protected code we need r13 pointing somewhere valid.
 353          *
 354          * If we are using kcov it will call in_task() in its instrumentation,
 355          * which relies on the current task from the PACA.
 356          *
 357          * dt_cpu_ftrs_init() calls into generic OF/fdt code, as well as
 358          * printk(), which can trigger both stack protector and kcov.
 359          *
 360          * percpu variables and spin locks also use the paca.
 361          *
 362          * So set up a temporary paca. It will be replaced below once we know
 363          * what CPU we are on.
 364          */
 365         initialise_paca(&boot_paca, 0);
 366         fixup_boot_paca(&boot_paca);
 367         WARN_ON(local_paca != 0);
 368         setup_paca(&boot_paca); /* install the paca into registers */
 369
 370         /* -------- printk is now safe to use ------- */
 371
 372         if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC_BOOK3S_64) && (mfmsr() & MSR_HV))
 373                 enable_machine_check();
 374
 375         /* Try new device tree based feature discovery ... */
 376         if (!dt_cpu_ftrs_init(__va(dt_ptr)))
 377                 /* Otherwise use the old style CPU table */
 378                 identify_cpu(0, mfspr(SPRN_PVR));
 379
 380         /* Enable early debugging if any specified (see udbg.h) */
 381         udbg_early_init();
 382
 383         udbg_printf(" -> %s(), dt_ptr: 0x%lx\n", __func__, dt_ptr);
 384
 385         /*
 386          * Do early initialization using the flattened device
 387          * tree, such as retrieving the physical memory map or
 388          * calculating/retrieving the hash table size.
 389          */
 390         early_init_devtree(__va(dt_ptr));
 391
 392         /* Now we know the logical id of our boot cpu, setup the paca. */
 393         if (boot_cpuid != 0) {
 394                 /* Poison paca_ptrs[0] again if it's not the boot cpu */
 395                 memset(&paca_ptrs[0], 0x88, sizeof(paca_ptrs[0]));
 396         }
 397         fixup_boot_paca(paca_ptrs[boot_cpuid]);
 398         setup_paca(paca_ptrs[boot_cpuid]); /* install the paca into registers */
 399
 400         /*
 401          * Configure exception handlers. This include setting up trampolines
 402          * if needed, setting exception endian mode, etc...
 403          */
 404         configure_exceptions();
 405
 406         /*
 407          * Configure Kernel Userspace Protection. This needs to happen before
 408          * feature fixups for platforms that implement this using features.
 409          */
 410         setup_kup();
 411
 412         /* Apply all the dynamic patching */
 413         apply_feature_fixups();
 414         setup_feature_keys();
 415
 416         /* Initialize the hash table or TLB handling */
 417         early_init_mmu();
 418
 419         early_ioremap_setup();
 420
 421         /*
 422          * After firmware and early platform setup code has set things up,
 423          * we note the SPR values for configurable control/performance
 424          * registers, and use those as initial defaults.
 425          */
 426         record_spr_defaults();
 427
 428         /*
 429          * At this point, we can let interrupts switch to virtual mode
 430          * (the MMU has been setup), so adjust the MSR in the PACA to
 431          * have IR and DR set and enable AIL if it exists
 432          */
 433         cpu_ready_for_interrupts();
 434
 435         /*
 436          * We enable ftrace here, but since we only support DYNAMIC_FTRACE, it
 437          * will only actually get enabled on the boot cpu much later once
 438          * ftrace itself has been initialized.
 439          */
 440         this_cpu_enable_ftrace();
 441
 442         udbg_printf(" <- %s()\n", __func__);
 443
 444 #ifdef CONFIG_PPC_EARLY_DEBUG_BOOTX
 445         /*
 446          * This needs to be done *last* (after the above udbg_printf() even)
 447          *
 448          * Right after we return from this function, we turn on the MMU
 449          * which means the real-mode access trick that btext does will
 450          * no longer work, it needs to switch to using a real MMU
 451          * mapping. This call will ensure that it does
 452          */
 453         btext_map();
 454 #endif /* CONFIG_PPC_EARLY_DEBUG_BOOTX */
 455 }
 456
 457 #ifdef CONFIG_SMP
 458 void early_setup_secondary(void)
 459 {
 460         /* Mark interrupts disabled in PACA */
 461         irq_soft_mask_set(IRQS_DISABLED);
 462
 463         /* Initialize the hash table or TLB handling */
 464         early_init_mmu_secondary();
 465
 466         /* Perform any KUP setup that is per-cpu */
 467         setup_kup();
 468
 469         /*
 470          * At this point, we can let interrupts switch to virtual mode
 471          * (the MMU has been setup), so adjust the MSR in the PACA to
 472          * have IR and DR set.
 473          */
 474         cpu_ready_for_interrupts();
 475 }
 476
 477 #endif /* CONFIG_SMP */
 478
 479 void panic_smp_self_stop(void)
 480 {
 481         hard_irq_disable();
 482         spin_begin();
 483         while (1)
 484                 spin_cpu_relax();
 485 }
 486
 487 #if defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_KEXEC_CORE)
 488 static bool use_spinloop(void)
 489 {
 490         if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC_BOOK3S)) {
 491                 /*
 492                  * See comments in head_64.S -- not all platforms insert
 493                  * secondaries at __secondary_hold and wait at the spin
 494                  * loop.
 495                  */
 496                 if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_OPAL))
 497                         return false;
 498                 return true;
 499         }
 500
 501         /*
 502          * When book3e boots from kexec, the ePAPR spin table does
 503          * not get used.
 504          */
 505         return of_property_read_bool(of_chosen, "linux,booted-from-kexec");
 506 }
 507
 508 void smp_release_cpus(void)
 509 {
 510         unsigned long *ptr;
 511         int i;
 512
 513         if (!use_spinloop())
 514                 return;
 515
 516         /* All secondary cpus are spinning on a common spinloop, release them
 517          * all now so they can start to spin on their individual paca
 518          * spinloops. For non SMP kernels, the secondary cpus never get out
 519          * of the common spinloop.
 520          */
 521
 522         ptr  = (unsigned long *)((unsigned long)&__secondary_hold_spinloop
 523                         - PHYSICAL_START);
 524         *ptr = ppc_function_entry(generic_secondary_smp_init);
 525
 526         /* And wait a bit for them to catch up */
 527         for (i = 0; i < 100000; i++) {
 528                 mb();
 529                 HMT_low();
 530                 if (spinning_secondaries == 0)
 531                         break;
 532                 udelay(1);
 533         }
 534         pr_debug("spinning_secondaries = %d\n", spinning_secondaries);
 535 }
 536 #endif /* CONFIG_SMP || CONFIG_KEXEC_CORE */
 537
 538 /*
 539  * Initialize some remaining members of the ppc64_caches and systemcfg
 540  * structures
 541  * (at least until we get rid of them completely). This is mostly some
 542  * cache informations about the CPU that will be used by cache flush
 543  * routines and/or provided to userland
 544  */
 545
 546 static void __init init_cache_info(struct ppc_cache_info *info, u32 size, u32 lsize,
 547                             u32 bsize, u32 sets)
 548 {
 549         info->size = size;
 550         info->sets = sets;
 551         info->line_size = lsize;
 552         info->block_size = bsize;
 553         info->log_block_size = __ilog2(bsize);
 554         if (bsize)
 555                 info->blocks_per_page = PAGE_SIZE / bsize;
 556         else
 557                 info->blocks_per_page = 0;
 558
 559         if (sets == 0)
 560                 info->assoc = 0xffff;
 561         else
 562                 info->assoc = size / (sets * lsize);
 563 }
 564
 565 static bool __init parse_cache_info(struct device_node *np,
 566                                     bool icache,
 567                                     struct ppc_cache_info *info)
 568 {
 569         static const char *ipropnames[] __initdata = {
 570                 "i-cache-size",
 571                 "i-cache-sets",
 572                 "i-cache-block-size",
 573                 "i-cache-line-size",
 574         };
 575         static const char *dpropnames[] __initdata = {
 576                 "d-cache-size",
 577                 "d-cache-sets",
 578                 "d-cache-block-size",
 579                 "d-cache-line-size",
 580         };
 581         const char **propnames = icache ? ipropnames : dpropnames;
 582         const __be32 *sizep, *lsizep, *bsizep, *setsp;
 583         u32 size, lsize, bsize, sets;
 584         bool success = true;
 585
 586         size = 0;
 587         sets = -1u;
 588         lsize = bsize = cur_cpu_spec->dcache_bsize;
 589         sizep = of_get_property(np, propnames[0], NULL);
 590         if (sizep != NULL)
 591                 size = be32_to_cpu(*sizep);
 592         setsp = of_get_property(np, propnames[1], NULL);
 593         if (setsp != NULL)
 594                 sets = be32_to_cpu(*setsp);
 595         bsizep = of_get_property(np, propnames[2], NULL);
 596         lsizep = of_get_property(np, propnames[3], NULL);
 597         if (bsizep == NULL)
 598                 bsizep = lsizep;
 599         if (lsizep == NULL)
 600                 lsizep = bsizep;
 601         if (lsizep != NULL)
 602                 lsize = be32_to_cpu(*lsizep);
 603         if (bsizep != NULL)
 604                 bsize = be32_to_cpu(*bsizep);
 605         if (sizep == NULL || bsizep == NULL || lsizep == NULL)
 606                 success = false;
 607
 608         /*
 609          * OF is weird .. it represents fully associative caches
 610          * as "1 way" which doesn't make much sense and doesn't
 611          * leave room for direct mapped. We'll assume that 0
 612          * in OF means direct mapped for that reason.
 613          */
 614         if (sets == 1)
 615                 sets = 0;
 616         else if (sets == 0)
 617                 sets = 1;
 618
 619         init_cache_info(info, size, lsize, bsize, sets);
 620
 621         return success;
 622 }
 623
 624 void __init initialize_cache_info(void)
 625 {
 626         struct device_node *cpu = NULL, *l2, *l3 = NULL;
 627         u32 pvr;
 628
 629         /*
 630          * All shipping POWER8 machines have a firmware bug that
 631          * puts incorrect information in the device-tree. This will
 632          * be (hopefully) fixed for future chips but for now hard
 633          * code the values if we are running on one of these
 634          */
 635         pvr = PVR_VER(mfspr(SPRN_PVR));
 636         if (pvr == PVR_POWER8 || pvr == PVR_POWER8E ||
 637             pvr == PVR_POWER8NVL) {
 638                                                 /* size    lsize   blk  sets */
 639                 init_cache_info(&ppc64_caches.l1i, 0x8000,   128,  128, 32);
 640                 init_cache_info(&ppc64_caches.l1d, 0x10000,  128,  128, 64);
 641                 init_cache_info(&ppc64_caches.l2,  0x80000,  128,  0,   512);
 642                 init_cache_info(&ppc64_caches.l3,  0x800000, 128,  0,   8192);
 643         } else
 644                 cpu = of_find_node_by_type(NULL, "cpu");
 645
 646         /*
 647          * We're assuming *all* of the CPUs have the same
 648          * d-cache and i-cache sizes... -Peter
 649          */
 650         if (cpu) {
 651                 if (!parse_cache_info(cpu, false, &ppc64_caches.l1d))
 652                         pr_warn("Argh, can't find dcache properties !\n");
 653
 654                 if (!parse_cache_info(cpu, true, &ppc64_caches.l1i))
 655                         pr_warn("Argh, can't find icache properties !\n");
 656
 657                 /*
 658                  * Try to find the L2 and L3 if any. Assume they are
 659                  * unified and use the D-side properties.
 660                  */
 661                 l2 = of_find_next_cache_node(cpu);
 662                 of_node_put(cpu);
 663                 if (l2) {
 664                         parse_cache_info(l2, false, &ppc64_caches.l2);
 665                         l3 = of_find_next_cache_node(l2);
 666                         of_node_put(l2);
 667                 }
 668                 if (l3) {
 669                         parse_cache_info(l3, false, &ppc64_caches.l3);
 670                         of_node_put(l3);
 671                 }
 672         }
 673
 674         /* For use by binfmt_elf */
 675         dcache_bsize = ppc64_caches.l1d.block_size;
 676         icache_bsize = ppc64_caches.l1i.block_size;
 677
 678         cur_cpu_spec->dcache_bsize = dcache_bsize;
 679         cur_cpu_spec->icache_bsize = icache_bsize;
 680 }
 681
 682 /*
 683  * This returns the limit below which memory accesses to the linear
 684  * mapping are guarnateed not to cause an architectural exception (e.g.,
 685  * TLB or SLB miss fault).
 686  *
 687  * This is used to allocate PACAs and various interrupt stacks that
 688  * that are accessed early in interrupt handlers that must not cause
 689  * re-entrant interrupts.
 690  */
 691 __init u64 ppc64_bolted_size(void)
 692 {
 693 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E_64
 694         /* Freescale BookE bolts the entire linear mapping */
 695         /* XXX: BookE ppc64_rma_limit setup seems to disagree? */
 696         if (early_mmu_has_feature(MMU_FTR_TYPE_FSL_E))
 697                 return linear_map_top;
 698         /* Other BookE, we assume the first GB is bolted */
 699         return 1ul << 30;
 700 #else
 701         /* BookS radix, does not take faults on linear mapping */
 702         if (early_radix_enabled())
 703                 return ULONG_MAX;
 704
 705         /* BookS hash, the first segment is bolted */
 706         if (early_mmu_has_feature(MMU_FTR_1T_SEGMENT))
 707                 return 1UL << SID_SHIFT_1T;
 708         return 1UL << SID_SHIFT;
 709 #endif
 710 }
 711
 712 static void *__init alloc_stack(unsigned long limit, int cpu)
 713 {
 714         void *ptr;
 715
 716         BUILD_BUG_ON(STACK_INT_FRAME_SIZE % 16);
 717
 718         ptr = memblock_alloc_try_nid(THREAD_SIZE, THREAD_ALIGN,
 719                                      MEMBLOCK_LOW_LIMIT, limit,
 720                                      early_cpu_to_node(cpu));
 721         if (!ptr)
 722                 panic("cannot allocate stacks");
 723
 724         return ptr;
 725 }
 726
 727 void __init irqstack_early_init(void)
 728 {
 729         u64 limit = ppc64_bolted_size();
 730         unsigned int i;
 731
 732         /*
 733          * Interrupt stacks must be in the first segment since we
 734          * cannot afford to take SLB misses on them. They are not
 735          * accessed in realmode.
 736          */
 737         for_each_possible_cpu(i) {
 738                 softirq_ctx[i] = alloc_stack(limit, i);
 739                 hardirq_ctx[i] = alloc_stack(limit, i);
 740         }
 741 }
 742
 743 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3E_64
 744 void __init exc_lvl_early_init(void)
 745 {
 746         unsigned int i;
 747
 748         for_each_possible_cpu(i) {
 749                 void *sp;
 750
 751                 sp = alloc_stack(ULONG_MAX, i);
 752                 critirq_ctx[i] = sp;
 753                 paca_ptrs[i]->crit_kstack = sp + THREAD_SIZE;
 754
 755                 sp = alloc_stack(ULONG_MAX, i);
 756                 dbgirq_ctx[i] = sp;
 757                 paca_ptrs[i]->dbg_kstack = sp + THREAD_SIZE;
 758
 759                 sp = alloc_stack(ULONG_MAX, i);
 760                 mcheckirq_ctx[i] = sp;
 761                 paca_ptrs[i]->mc_kstack = sp + THREAD_SIZE;
 762         }
 763
 764         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_DEBUG_LVL_EXC))
 765                 patch_exception(0x040, exc_debug_debug_book3e);
 766 }
 767 #endif
 768
 769 /*
 770  * Stack space used when we detect a bad kernel stack pointer, and
 771  * early in SMP boots before relocation is enabled. Exclusive emergency
 772  * stack for machine checks.
 773  */
 774 void __init emergency_stack_init(void)
 775 {
 776         u64 limit, mce_limit;
 777         unsigned int i;
 778
 779         /*
 780          * Emergency stacks must be under 256MB, we cannot afford to take
 781          * SLB misses on them. The ABI also requires them to be 128-byte
 782          * aligned.
 783          *
 784          * Since we use these as temporary stacks during secondary CPU
 785          * bringup, machine check, system reset, and HMI, we need to get
 786          * at them in real mode. This means they must also be within the RMO
 787          * region.
 788          *
 789          * The IRQ stacks allocated elsewhere in this file are zeroed and
 790          * initialized in kernel/irq.c. These are initialized here in order
 791          * to have emergency stacks available as early as possible.
 792          */
 793         limit = mce_limit = min(ppc64_bolted_size(), ppc64_rma_size);
 794
 795         /*
 796          * Machine check on pseries calls rtas, but can't use the static
 797          * rtas_args due to a machine check hitting while the lock is held.
 798          * rtas args have to be under 4GB, so the machine check stack is
 799          * limited to 4GB so args can be put on stack.
 800          */
 801         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_LPAR) && mce_limit > SZ_4G)
 802                 mce_limit = SZ_4G;
 803
 804         for_each_possible_cpu(i) {
 805                 paca_ptrs[i]->emergency_sp = alloc_stack(limit, i) + THREAD_SIZE;
 806
 807 #ifdef CONFIG_PPC_BOOK3S_64
 808                 /* emergency stack for NMI exception handling. */
 809                 paca_ptrs[i]->nmi_emergency_sp = alloc_stack(limit, i) + THREAD_SIZE;
 810
 811                 /* emergency stack for machine check exception handling. */
 812                 paca_ptrs[i]->mc_emergency_sp = alloc_stack(mce_limit, i) + THREAD_SIZE;
 813 #endif
 814         }
 815 }
 816
 817 #ifdef CONFIG_SMP
 818 static int pcpu_cpu_distance(unsigned int from, unsigned int to)
 819 {
 820         if (early_cpu_to_node(from) == early_cpu_to_node(to))
 821                 return LOCAL_DISTANCE;
 822         else
 823                 return REMOTE_DISTANCE;
 824 }
 825
 826 static __init int pcpu_cpu_to_node(int cpu)
 827 {
 828         return early_cpu_to_node(cpu);
 829 }
 830
 831 unsigned long __per_cpu_offset[NR_CPUS] __read_mostly;
 832 EXPORT_SYMBOL(__per_cpu_offset);
 833
 834 void __init setup_per_cpu_areas(void)
 835 {
 836         const size_t dyn_size = PERCPU_MODULE_RESERVE + PERCPU_DYNAMIC_RESERVE;
 837         size_t atom_size;
 838         unsigned long delta;
 839         unsigned int cpu;
 840         int rc = -EINVAL;
 841
 842         /*
 843          * BookE and BookS radix are historical values and should be revisited.
 844          */
 845         if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC_BOOK3E_64)) {
 846                 atom_size = SZ_1M;
 847         } else if (radix_enabled()) {
 848                 atom_size = PAGE_SIZE;
 849         } else if (IS_ENABLED(CONFIG_PPC_64S_HASH_MMU)) {
 850                 /*
 851                  * Linear mapping is one of 4K, 1M and 16M.  For 4K, no need
 852                  * to group units.  For larger mappings, use 1M atom which
 853                  * should be large enough to contain a number of units.
 854                  */
 855                 if (mmu_linear_psize == MMU_PAGE_4K)
 856                         atom_size = PAGE_SIZE;
 857                 else
 858                         atom_size = SZ_1M;
 859         }
 860
 861         if (pcpu_chosen_fc != PCPU_FC_PAGE) {
 862                 rc = pcpu_embed_first_chunk(0, dyn_size, atom_size, pcpu_cpu_distance,
 863                                             pcpu_cpu_to_node);
 864                 if (rc)
 865                         pr_warn("PERCPU: %s allocator failed (%d), "
 866                                 "falling back to page size\n",
 867                                 pcpu_fc_names[pcpu_chosen_fc], rc);
 868         }
 869
 870         if (rc < 0)
 871                 rc = pcpu_page_first_chunk(0, pcpu_cpu_to_node);
 872         if (rc < 0)
 873                 panic("cannot initialize percpu area (err=%d)", rc);
 874
 875         delta = (unsigned long)pcpu_base_addr - (unsigned long)__per_cpu_start;
 876         for_each_possible_cpu(cpu) {
 877                 __per_cpu_offset[cpu] = delta + pcpu_unit_offsets[cpu];
 878                 paca_ptrs[cpu]->data_offset = __per_cpu_offset[cpu];
 879         }
 880 }
 881 #endif
 882
 883 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
 884 unsigned long memory_block_size_bytes(void)
 885 {
 886         if (ppc_md.memory_block_size)
 887                 return ppc_md.memory_block_size();
 888
 889         return MIN_MEMORY_BLOCK_SIZE;
 890 }
 891 #endif
 892
 893 #if defined(CONFIG_PPC_INDIRECT_PIO) || defined(CONFIG_PPC_INDIRECT_MMIO)
 894 struct ppc_pci_io ppc_pci_io;
 895 EXPORT_SYMBOL(ppc_pci_io);
 896 #endif
 897
 898 #ifdef CONFIG_HARDLOCKUP_DETECTOR_PERF
 899 u64 hw_nmi_get_sample_period(int watchdog_thresh)
 900 {
 901         return ppc_proc_freq * watchdog_thresh;
 902 }
 903 #endif
 904
 905 /*
 906  * The perf based hardlockup detector breaks PMU event based branches, so
 907  * disable it by default. Book3S has a soft-nmi hardlockup detector based
 908  * on the decrementer interrupt, so it does not suffer from this problem.
 909  *
 910  * It is likely to get false positives in KVM guests, so disable it there
 911  * by default too. PowerVM will not stop or arbitrarily oversubscribe
 912  * CPUs, but give a minimum regular allotment even with SPLPAR, so enable
 913  * the detector for non-KVM guests, assume PowerVM.
 914  */
 915 static int __init disable_hardlockup_detector(void)
 916 {
 917 #ifdef CONFIG_HARDLOCKUP_DETECTOR_PERF
 918         hardlockup_detector_disable();
 919 #else
 920         if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_LPAR)) {
 921                 if (is_kvm_guest())
 922                         hardlockup_detector_disable();
 923         }
 924 #endif
 925
 926         return 0;
 927 }
 928 early_initcall(disable_hardlockup_detector);