Linux 4.1.18
[linux/fpc-iii.git] / arch / powerpc / kernel / idle_power7.S
blob112ccf4975620f899a4747c98a13cd09260b5598
1 /*
2  *  This file contains the power_save function for Power7 CPUs.
3  *
4  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
5  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
6  *  as published by the Free Software Foundation; either version
7  *  2 of the License, or (at your option) any later version.
8  */
10 #include <linux/threads.h>
11 #include <asm/processor.h>
12 #include <asm/page.h>
13 #include <asm/cputable.h>
14 #include <asm/thread_info.h>
15 #include <asm/ppc_asm.h>
16 #include <asm/asm-offsets.h>
17 #include <asm/ppc-opcode.h>
18 #include <asm/hw_irq.h>
19 #include <asm/kvm_book3s_asm.h>
20 #include <asm/opal.h>
21 #include <asm/cpuidle.h>
22 #include <asm/mmu-hash64.h>
24 #undef DEBUG
27  * Use unused space in the interrupt stack to save and restore
28  * registers for winkle support.
29  */
30 #define _SDR1   GPR3
31 #define _RPR    GPR4
32 #define _SPURR  GPR5
33 #define _PURR   GPR6
34 #define _TSCR   GPR7
35 #define _DSCR   GPR8
36 #define _AMOR   GPR9
37 #define _WORT   GPR10
38 #define _WORC   GPR11
40 /* Idle state entry routines */
42 #define IDLE_STATE_ENTER_SEQ(IDLE_INST)                         \
43         /* Magic NAP/SLEEP/WINKLE mode enter sequence */        \
44         std     r0,0(r1);                                       \
45         ptesync;                                                \
46         ld      r0,0(r1);                                       \
47 1:      cmp     cr0,r0,r0;                                      \
48         bne     1b;                                             \
49         IDLE_INST;                                              \
50         b       .
52         .text
55  * Used by threads when the lock bit of core_idle_state is set.
56  * Threads will spin in HMT_LOW until the lock bit is cleared.
57  * r14 - pointer to core_idle_state
58  * r15 - used to load contents of core_idle_state
59  */
61 core_idle_lock_held:
62         HMT_LOW
63 3:      lwz     r15,0(r14)
64         andi.   r15,r15,PNV_CORE_IDLE_LOCK_BIT
65         bne     3b
66         HMT_MEDIUM
67         lwarx   r15,0,r14
68         blr
71  * Pass requested state in r3:
72  *      r3 - PNV_THREAD_NAP/SLEEP/WINKLE
73  *
74  * To check IRQ_HAPPENED in r4
75  *      0 - don't check
76  *      1 - check
77  */
78 _GLOBAL(power7_powersave_common)
79         /* Use r3 to pass state nap/sleep/winkle */
80         /* NAP is a state loss, we create a regs frame on the
81          * stack, fill it up with the state we care about and
82          * stick a pointer to it in PACAR1. We really only
83          * need to save PC, some CR bits and the NV GPRs,
84          * but for now an interrupt frame will do.
85          */
86         mflr    r0
87         std     r0,16(r1)
88         stdu    r1,-INT_FRAME_SIZE(r1)
89         std     r0,_LINK(r1)
90         std     r0,_NIP(r1)
92 #ifndef CONFIG_SMP
93         /* Make sure FPU, VSX etc... are flushed as we may lose
94          * state when going to nap mode
95          */
96         bl      discard_lazy_cpu_state
97 #endif /* CONFIG_SMP */
99         /* Hard disable interrupts */
100         mfmsr   r9
101         rldicl  r9,r9,48,1
102         rotldi  r9,r9,16
103         mtmsrd  r9,1                    /* hard-disable interrupts */
105         /* Check if something happened while soft-disabled */
106         lbz     r0,PACAIRQHAPPENED(r13)
107         andi.   r0,r0,~PACA_IRQ_HARD_DIS@l
108         beq     1f
109         cmpwi   cr0,r4,0
110         beq     1f
111         addi    r1,r1,INT_FRAME_SIZE
112         ld      r0,16(r1)
113         li      r3,0                    /* Return 0 (no nap) */
114         mtlr    r0
115         blr
117 1:      /* We mark irqs hard disabled as this is the state we'll
118          * be in when returning and we need to tell arch_local_irq_restore()
119          * about it
120          */
121         li      r0,PACA_IRQ_HARD_DIS
122         stb     r0,PACAIRQHAPPENED(r13)
124         /* We haven't lost state ... yet */
125         li      r0,0
126         stb     r0,PACA_NAPSTATELOST(r13)
128         /* Continue saving state */
129         SAVE_GPR(2, r1)
130         SAVE_NVGPRS(r1)
131         mfcr    r4
132         std     r4,_CCR(r1)
133         std     r9,_MSR(r1)
134         std     r1,PACAR1(r13)
136         /*
137          * Go to real mode to do the nap, as required by the architecture.
138          * Also, we need to be in real mode before setting hwthread_state,
139          * because as soon as we do that, another thread can switch
140          * the MMU context to the guest.
141          */
142         LOAD_REG_IMMEDIATE(r5, MSR_IDLE)
143         li      r6, MSR_RI
144         andc    r6, r9, r6
145         LOAD_REG_ADDR(r7, power7_enter_nap_mode)
146         mtmsrd  r6, 1           /* clear RI before setting SRR0/1 */
147         mtspr   SPRN_SRR0, r7
148         mtspr   SPRN_SRR1, r5
149         rfid
151         .globl  power7_enter_nap_mode
152 power7_enter_nap_mode:
153 #ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE
154         /* Tell KVM we're napping */
155         li      r4,KVM_HWTHREAD_IN_NAP
156         stb     r4,HSTATE_HWTHREAD_STATE(r13)
157 #endif
158         stb     r3,PACA_THREAD_IDLE_STATE(r13)
159         cmpwi   cr3,r3,PNV_THREAD_SLEEP
160         bge     cr3,2f
161         IDLE_STATE_ENTER_SEQ(PPC_NAP)
162         /* No return */
164         /* Sleep or winkle */
165         lbz     r7,PACA_THREAD_MASK(r13)
166         ld      r14,PACA_CORE_IDLE_STATE_PTR(r13)
167 lwarx_loop1:
168         lwarx   r15,0,r14
170         andi.   r9,r15,PNV_CORE_IDLE_LOCK_BIT
171         bnel    core_idle_lock_held
173         andc    r15,r15,r7                      /* Clear thread bit */
175         andi.   r15,r15,PNV_CORE_IDLE_THREAD_BITS
178  * If cr0 = 0, then current thread is the last thread of the core entering
179  * sleep. Last thread needs to execute the hardware bug workaround code if
180  * required by the platform.
181  * Make the workaround call unconditionally here. The below branch call is
182  * patched out when the idle states are discovered if the platform does not
183  * require it.
184  */
185 .global pnv_fastsleep_workaround_at_entry
186 pnv_fastsleep_workaround_at_entry:
187         beq     fastsleep_workaround_at_entry
189         stwcx.  r15,0,r14
190         bne-    lwarx_loop1
191         isync
193 common_enter: /* common code for all the threads entering sleep or winkle */
194         bgt     cr3,enter_winkle
195         IDLE_STATE_ENTER_SEQ(PPC_SLEEP)
197 fastsleep_workaround_at_entry:
198         ori     r15,r15,PNV_CORE_IDLE_LOCK_BIT
199         stwcx.  r15,0,r14
200         bne-    lwarx_loop1
201         isync
203         /* Fast sleep workaround */
204         li      r3,1
205         li      r4,1
206         li      r0,OPAL_CONFIG_CPU_IDLE_STATE
207         bl      opal_call_realmode
209         /* Clear Lock bit */
210         li      r0,0
211         lwsync
212         stw     r0,0(r14)
213         b       common_enter
215 enter_winkle:
216         /*
217          * Note all register i.e per-core, per-subcore or per-thread is saved
218          * here since any thread in the core might wake up first
219          */
220         mfspr   r3,SPRN_SDR1
221         std     r3,_SDR1(r1)
222         mfspr   r3,SPRN_RPR
223         std     r3,_RPR(r1)
224         mfspr   r3,SPRN_SPURR
225         std     r3,_SPURR(r1)
226         mfspr   r3,SPRN_PURR
227         std     r3,_PURR(r1)
228         mfspr   r3,SPRN_TSCR
229         std     r3,_TSCR(r1)
230         mfspr   r3,SPRN_DSCR
231         std     r3,_DSCR(r1)
232         mfspr   r3,SPRN_AMOR
233         std     r3,_AMOR(r1)
234         mfspr   r3,SPRN_WORT
235         std     r3,_WORT(r1)
236         mfspr   r3,SPRN_WORC
237         std     r3,_WORC(r1)
238         IDLE_STATE_ENTER_SEQ(PPC_WINKLE)
240 _GLOBAL(power7_idle)
241         /* Now check if user or arch enabled NAP mode */
242         LOAD_REG_ADDRBASE(r3,powersave_nap)
243         lwz     r4,ADDROFF(powersave_nap)(r3)
244         cmpwi   0,r4,0
245         beqlr
246         li      r3, 1
247         /* fall through */
249 _GLOBAL(power7_nap)
250         mr      r4,r3
251         li      r3,PNV_THREAD_NAP
252         b       power7_powersave_common
253         /* No return */
255 _GLOBAL(power7_sleep)
256         li      r3,PNV_THREAD_SLEEP
257         li      r4,1
258         b       power7_powersave_common
259         /* No return */
261 _GLOBAL(power7_winkle)
262         li      r3,3
263         li      r4,1
264         b       power7_powersave_common
265         /* No return */
267 #define CHECK_HMI_INTERRUPT                                             \
268         mfspr   r0,SPRN_SRR1;                                           \
269 BEGIN_FTR_SECTION_NESTED(66);                                           \
270         rlwinm  r0,r0,45-31,0xf;  /* extract wake reason field (P8) */  \
271 FTR_SECTION_ELSE_NESTED(66);                                            \
272         rlwinm  r0,r0,45-31,0xe;  /* P7 wake reason field is 3 bits */  \
273 ALT_FTR_SECTION_END_NESTED_IFSET(CPU_FTR_ARCH_207S, 66);                \
274         cmpwi   r0,0xa;                 /* Hypervisor maintenance ? */  \
275         bne     20f;                                                    \
276         /* Invoke opal call to handle hmi */                            \
277         ld      r2,PACATOC(r13);                                        \
278         ld      r1,PACAR1(r13);                                         \
279         std     r3,ORIG_GPR3(r1);       /* Save original r3 */          \
280         li      r0,OPAL_HANDLE_HMI;     /* Pass opal token argument*/   \
281         bl      opal_call_realmode;                                     \
282         ld      r3,ORIG_GPR3(r1);       /* Restore original r3 */       \
283 20:     nop;
286 _GLOBAL(power7_wakeup_tb_loss)
287         ld      r2,PACATOC(r13);
288         ld      r1,PACAR1(r13)
289         /*
290          * Before entering any idle state, the NVGPRs are saved in the stack
291          * and they are restored before switching to the process context. Hence
292          * until they are restored, they are free to be used.
293          *
294          * Save SRR1 in a NVGPR as it might be clobbered in opal_call_realmode
295          * (called in CHECK_HMI_INTERRUPT). SRR1 is required to determine the
296          * wakeup reason if we branch to kvm_start_guest.
297          */
299         mfspr   r16,SPRN_SRR1
300 BEGIN_FTR_SECTION
301         CHECK_HMI_INTERRUPT
302 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_HVMODE)
304         lbz     r7,PACA_THREAD_MASK(r13)
305         ld      r14,PACA_CORE_IDLE_STATE_PTR(r13)
306 lwarx_loop2:
307         lwarx   r15,0,r14
308         andi.   r9,r15,PNV_CORE_IDLE_LOCK_BIT
309         /*
310          * Lock bit is set in one of the 2 cases-
311          * a. In the sleep/winkle enter path, the last thread is executing
312          * fastsleep workaround code.
313          * b. In the wake up path, another thread is executing fastsleep
314          * workaround undo code or resyncing timebase or restoring context
315          * In either case loop until the lock bit is cleared.
316          */
317         bnel    core_idle_lock_held
319         cmpwi   cr2,r15,0
320         lbz     r4,PACA_SUBCORE_SIBLING_MASK(r13)
321         and     r4,r4,r15
322         cmpwi   cr1,r4,0        /* Check if first in subcore */
324         /*
325          * At this stage
326          * cr1 - 0b0100 if first thread to wakeup in subcore
327          * cr2 - 0b0100 if first thread to wakeup in core
328          * cr3-  0b0010 if waking up from sleep or winkle
329          * cr4 - 0b0100 if waking up from winkle
330          */
332         or      r15,r15,r7              /* Set thread bit */
334         beq     cr1,first_thread_in_subcore
336         /* Not first thread in subcore to wake up */
337         stwcx.  r15,0,r14
338         bne-    lwarx_loop2
339         isync
340         b       common_exit
342 first_thread_in_subcore:
343         /* First thread in subcore to wakeup */
344         ori     r15,r15,PNV_CORE_IDLE_LOCK_BIT
345         stwcx.  r15,0,r14
346         bne-    lwarx_loop2
347         isync
349         /*
350          * If waking up from sleep, subcore state is not lost. Hence
351          * skip subcore state restore
352          */
353         bne     cr4,subcore_state_restored
355         /* Restore per-subcore state */
356         ld      r4,_SDR1(r1)
357         mtspr   SPRN_SDR1,r4
358         ld      r4,_RPR(r1)
359         mtspr   SPRN_RPR,r4
360         ld      r4,_AMOR(r1)
361         mtspr   SPRN_AMOR,r4
363 subcore_state_restored:
364         /*
365          * Check if the thread is also the first thread in the core. If not,
366          * skip to clear_lock.
367          */
368         bne     cr2,clear_lock
370 first_thread_in_core:
372         /*
373          * First thread in the core waking up from fastsleep. It needs to
374          * call the fastsleep workaround code if the platform requires it.
375          * Call it unconditionally here. The below branch instruction will
376          * be patched out when the idle states are discovered if platform
377          * does not require workaround.
378          */
379 .global pnv_fastsleep_workaround_at_exit
380 pnv_fastsleep_workaround_at_exit:
381         b       fastsleep_workaround_at_exit
383 timebase_resync:
384         /* Do timebase resync if we are waking up from sleep. Use cr3 value
385          * set in exceptions-64s.S */
386         ble     cr3,clear_lock
387         /* Time base re-sync */
388         li      r0,OPAL_RESYNC_TIMEBASE
389         bl      opal_call_realmode;
390         /* TODO: Check r3 for failure */
392         /*
393          * If waking up from sleep, per core state is not lost, skip to
394          * clear_lock.
395          */
396         bne     cr4,clear_lock
398         /* Restore per core state */
399         ld      r4,_TSCR(r1)
400         mtspr   SPRN_TSCR,r4
401         ld      r4,_WORC(r1)
402         mtspr   SPRN_WORC,r4
404 clear_lock:
405         andi.   r15,r15,PNV_CORE_IDLE_THREAD_BITS
406         lwsync
407         stw     r15,0(r14)
409 common_exit:
410         /*
411          * Common to all threads.
412          *
413          * If waking up from sleep, hypervisor state is not lost. Hence
414          * skip hypervisor state restore.
415          */
416         bne     cr4,hypervisor_state_restored
418         /* Waking up from winkle */
420         /* Restore per thread state */
421         bl      __restore_cpu_power8
423         /* Restore SLB  from PACA */
424         ld      r8,PACA_SLBSHADOWPTR(r13)
426         .rept   SLB_NUM_BOLTED
427         li      r3, SLBSHADOW_SAVEAREA
428         LDX_BE  r5, r8, r3
429         addi    r3, r3, 8
430         LDX_BE  r6, r8, r3
431         andis.  r7,r5,SLB_ESID_V@h
432         beq     1f
433         slbmte  r6,r5
434 1:      addi    r8,r8,16
435         .endr
437         ld      r4,_SPURR(r1)
438         mtspr   SPRN_SPURR,r4
439         ld      r4,_PURR(r1)
440         mtspr   SPRN_PURR,r4
441         ld      r4,_DSCR(r1)
442         mtspr   SPRN_DSCR,r4
443         ld      r4,_WORT(r1)
444         mtspr   SPRN_WORT,r4
446 hypervisor_state_restored:
448         li      r5,PNV_THREAD_RUNNING
449         stb     r5,PACA_THREAD_IDLE_STATE(r13)
451         mtspr   SPRN_SRR1,r16
452 #ifdef CONFIG_KVM_BOOK3S_HV_POSSIBLE
453         li      r0,KVM_HWTHREAD_IN_KERNEL
454         stb     r0,HSTATE_HWTHREAD_STATE(r13)
455         /* Order setting hwthread_state vs. testing hwthread_req */
456         sync
457         lbz     r0,HSTATE_HWTHREAD_REQ(r13)
458         cmpwi   r0,0
459         beq     6f
460         b       kvm_start_guest
462 #endif
464         REST_NVGPRS(r1)
465         REST_GPR(2, r1)
466         ld      r3,_CCR(r1)
467         ld      r4,_MSR(r1)
468         ld      r5,_NIP(r1)
469         addi    r1,r1,INT_FRAME_SIZE
470         mtcr    r3
471         mfspr   r3,SPRN_SRR1            /* Return SRR1 */
472         mtspr   SPRN_SRR1,r4
473         mtspr   SPRN_SRR0,r5
474         rfid
476 fastsleep_workaround_at_exit:
477         li      r3,1
478         li      r4,0
479         li      r0,OPAL_CONFIG_CPU_IDLE_STATE
480         bl      opal_call_realmode
481         b       timebase_resync
484  * R3 here contains the value that will be returned to the caller
485  * of power7_nap.
486  */
487 _GLOBAL(power7_wakeup_loss)
488         ld      r1,PACAR1(r13)
489 BEGIN_FTR_SECTION
490         CHECK_HMI_INTERRUPT
491 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_HVMODE)
492         REST_NVGPRS(r1)
493         REST_GPR(2, r1)
494         ld      r6,_CCR(r1)
495         ld      r4,_MSR(r1)
496         ld      r5,_NIP(r1)
497         addi    r1,r1,INT_FRAME_SIZE
498         mtcr    r6
499         mtspr   SPRN_SRR1,r4
500         mtspr   SPRN_SRR0,r5
501         rfid
504  * R3 here contains the value that will be returned to the caller
505  * of power7_nap.
506  */
507 _GLOBAL(power7_wakeup_noloss)
508         lbz     r0,PACA_NAPSTATELOST(r13)
509         cmpwi   r0,0
510         bne     power7_wakeup_loss
511 BEGIN_FTR_SECTION
512         CHECK_HMI_INTERRUPT
513 END_FTR_SECTION_IFSET(CPU_FTR_HVMODE)
514         ld      r1,PACAR1(r13)
515         ld      r6,_CCR(r1)
516         ld      r4,_MSR(r1)
517         ld      r5,_NIP(r1)
518         addi    r1,r1,INT_FRAME_SIZE
519         mtcr    r6
520         mtspr   SPRN_SRR1,r4
521         mtspr   SPRN_SRR0,r5
522         rfid