// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * SMP support for pSeries machines.
 *
 * Dave Engebretsen, Peter Bergner, and
 * Mike Corrigan {engebret|bergner|mikec}@us.ibm.com
 *
 * Plus various changes from other IBM teams...
 */


#include <linux/kernel.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/smp.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/spinlock.h>
#include <linux/cache.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/cpu.h>
#include <linux/pgtable.h>

#include <asm/ptrace.h>
#include <linux/atomic.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/page.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/smp.h>
#include <asm/paca.h>
#include <asm/machdep.h>
#include <asm/cputable.h>
#include <asm/firmware.h>
#include <asm/rtas.h>
#include <asm/vdso_datapage.h>
#include <asm/cputhreads.h>
#include <asm/xics.h>
#include <asm/xive.h>
#include <asm/dbell.h>
#include <asm/plpar_wrappers.h>
#include <asm/text-patching.h>
#include <asm/svm.h>
#include <asm/kvm_guest.h>

#include "pseries.h"

/*
 * The Primary thread of each non-boot processor was started from the OF client
 * interface by prom_hold_cpus and is spinning on secondary_hold_spinloop.
 */
static cpumask_var_t of_spin_mask;

/* Query where a cpu is now.  Return codes #defined in plpar_wrappers.h */
int smp_query_cpu_stopped(unsigned int pcpu)
{
 int cpu_status, status;
 int qcss_tok = rtas_function_token(RTAS_FN_QUERY_CPU_STOPPED_STATE);

 if (qcss_tok == RTAS_UNKNOWN_SERVICE) {
  printk_once(KERN_INFO
   "Firmware doesn't support query-cpu-stopped-state\n");
  return QCSS_HARDWARE_ERROR;
 }

 status = rtas_call(qcss_tok, 1, 2, &cpu_status, pcpu);
 if (status != 0) {
  printk(KERN_ERR
         "RTAS query-cpu-stopped-state failed: %i\n", status);
  return status;
 }

 return cpu_status;
}

/**
 * smp_startup_cpu() - start the given cpu
 *
 * At boot time, there is nothing to do for primary threads which were
 * started from Open Firmware.  For anything else, call RTAS with the
 * appropriate start location.
 *
 * Returns:
 * 0 - failure
 * 1 - success
 */
static inline int smp_startup_cpu(unsigned int lcpu)
{
 int status;
 unsigned long start_here =
   __pa(ppc_function_entry(generic_secondary_smp_init));
 unsigned int pcpu;
 int start_cpu;

 if (cpumask_test_cpu(lcpu, of_spin_mask))
  /* Already started by OF and sitting in spin loop */
  return 1;

 pcpu = get_hard_smp_processor_id(lcpu);

 /* Check to see if the CPU out of FW already for kexec */
 if (smp_query_cpu_stopped(pcpu) == QCSS_NOT_STOPPED){
  cpumask_set_cpu(lcpu, of_spin_mask);
  return 1;
 }

 /* 
  * If the RTAS start-cpu token does not exist then presume the
  * cpu is already spinning.
 */
 start_cpu = rtas_function_token(RTAS_FN_START_CPU);
 if (start_cpu == RTAS_UNKNOWN_SERVICE)
  return 1;

 status = rtas_call(start_cpu, 3, 1, NULL, pcpu, start_here, pcpu);
 if (status != 0) {
  printk(KERN_ERR "start-cpu failed: %i\n", status);
  return 0;
 }

 return 1;
}

static void smp_setup_cpu(int cpu)
{
 if (xive_enabled())
  xive_smp_setup_cpu();
 else if (cpu != boot_cpuid)
  xics_setup_cpu();

 if (firmware_has_feature(FW_FEATURE_SPLPAR))
  vpa_init(cpu);

 cpumask_clear_cpu(cpu, of_spin_mask);
}

static int smp_pSeries_kick_cpu(int nr)
{
 if (nr < 0 || nr >= nr_cpu_ids)
  return -EINVAL;

 if (!smp_startup_cpu(nr))
  return -ENOENT;

 /*
  * The processor is currently spinning, waiting for the
  * cpu_start field to become non-zero After we set cpu_start,
  * the processor will continue on to secondary_start
 */
 paca_ptrs[nr]->cpu_start = 1;

 return 0;
}

static int pseries_smp_prepare_cpu(int cpu)
{
 if (xive_enabled())
  return xive_smp_prepare_cpu(cpu);
 return 0;
}

/* Cause IPI as setup by the interrupt controller (xics or xive) */
static void (*ic_cause_ipi)(int cpu) __ro_after_init;

/* Use msgsndp doorbells target is a sibling, else use interrupt controller */
static void dbell_or_ic_cause_ipi(int cpu)
{
 if (doorbell_try_core_ipi(cpu))
  return;

 ic_cause_ipi(cpu);
}

static int pseries_cause_nmi_ipi(int cpu)
{
 int hwcpu;

 if (cpu == NMI_IPI_ALL_OTHERS) {
  hwcpu = H_SIGNAL_SYS_RESET_ALL_OTHERS;
 } else {
  if (cpu < 0) {
   WARN_ONCE(true, "incorrect cpu parameter %d", cpu);
   return 0;
  }

  hwcpu = get_hard_smp_processor_id(cpu);
 }

 if (plpar_signal_sys_reset(hwcpu) == H_SUCCESS)
  return 1;

 return 0;
}

static __init void pSeries_smp_probe(void)
{
 if (xive_enabled())
  xive_smp_probe();
 else
  xics_smp_probe();

 /* No doorbell facility, must use the interrupt controller for IPIs */
 if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_DBELL))
  return;

 /* Doorbells can only be used for IPIs between SMT siblings */
 if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_SMT))
  return;

 check_kvm_guest();

 if (is_kvm_guest()) {
  /*
   * KVM emulates doorbells by disabling FSCR[MSGP] so msgsndp
   * faults to the hypervisor which then reads the instruction
   * from guest memory, which tends to be slower than using XIVE.
 */
  if (xive_enabled())
   return;

  /*
   * XICS hcalls aren't as fast, so we can use msgsndp (which
   * also helps exercise KVM emulation), however KVM can't
   * emulate secure guests because it can't read the instruction
   * out of their memory.
 */
  if (is_secure_guest())
   return;
 }

 /*
  * Under PowerVM, FSCR[MSGP] is enabled as guest vCPU siblings are
  * gang scheduled on the same physical core, so doorbells are always
  * faster than the interrupt controller, and they can be used by
  * secure guests.
 */

 ic_cause_ipi = smp_ops->cause_ipi;
 smp_ops->cause_ipi = dbell_or_ic_cause_ipi;
}

static struct smp_ops_t pseries_smp_ops = {
 .message_pass = NULL, /* Use smp_muxed_ipi_message_pass */
 .cause_ipi = NULL, /* Filled at runtime by pSeries_smp_probe() */
 .cause_nmi_ipi = pseries_cause_nmi_ipi,
 .probe  = pSeries_smp_probe,
 .prepare_cpu = pseries_smp_prepare_cpu,
 .kick_cpu = smp_pSeries_kick_cpu,
 .setup_cpu = smp_setup_cpu,
 .cpu_bootable = smp_generic_cpu_bootable,
};

/* This is called very early */
void __init smp_init_pseries(void)
{
 int i;

 pr_debug(" -> smp_init_pSeries()\n");
 smp_ops = &pseries_smp_ops;

 alloc_bootmem_cpumask_var(&of_spin_mask);

 /*
  * Mark threads which are still spinning in hold loops
  *
  * We know prom_init will not have started them if RTAS supports
  * query-cpu-stopped-state.
 */
 if (rtas_function_token(RTAS_FN_QUERY_CPU_STOPPED_STATE) == RTAS_UNKNOWN_SERVICE) {
  if (cpu_has_feature(CPU_FTR_SMT)) {
   for_each_present_cpu(i) {
    if (cpu_thread_in_core(i) == 0)
     cpumask_set_cpu(i, of_spin_mask);
   }
  } else
   cpumask_copy(of_spin_mask, cpu_present_mask);

  cpumask_clear_cpu(boot_cpuid, of_spin_mask);
 }

 pr_debug(" <- smp_init_pSeries()\n");
}