drivers/firmware/psci/psci.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *
   4  * Copyright (C) 2015 ARM Limited
   5  */
   6
   7 #define pr_fmt(fmt) "psci: " fmt
   8
   9 #include <linux/acpi.h>
  10 #include <linux/arm-smccc.h>
  11 #include <linux/cpuidle.h>
  12 #include <linux/errno.h>
  13 #include <linux/linkage.h>
  14 #include <linux/of.h>
  15 #include <linux/pm.h>
  16 #include <linux/printk.h>
  17 #include <linux/psci.h>
  18 #include <linux/reboot.h>
  19 #include <linux/slab.h>
  20 #include <linux/suspend.h>
  21
  22 #include <uapi/linux/psci.h>
  23
  24 #include <asm/cpuidle.h>
  25 #include <asm/cputype.h>
  26 #include <asm/system_misc.h>
  27 #include <asm/smp_plat.h>
  28 #include <asm/suspend.h>
  29
  30 /*
  31  * While a 64-bit OS can make calls with SMC32 calling conventions, for some
  32  * calls it is necessary to use SMC64 to pass or return 64-bit values.
  33  * For such calls PSCI_FN_NATIVE(version, name) will choose the appropriate
  34  * (native-width) function ID.
  35  */
  36 #ifdef CONFIG_64BIT
  37 #define PSCI_FN_NATIVE(version, name)   PSCI_##version##_FN64_##name
  38 #else
  39 #define PSCI_FN_NATIVE(version, name)   PSCI_##version##_FN_##name
  40 #endif
  41
  42 /*
  43  * The CPU any Trusted OS is resident on. The trusted OS may reject CPU_OFF
  44  * calls to its resident CPU, so we must avoid issuing those. We never migrate
  45  * a Trusted OS even if it claims to be capable of migration -- doing so will
  46  * require cooperation with a Trusted OS driver.
  47  */
  48 static int resident_cpu = -1;
  49
  50 bool psci_tos_resident_on(int cpu)
  51 {
  52         return cpu == resident_cpu;
  53 }
  54
  55 struct psci_operations psci_ops = {
  56         .conduit = SMCCC_CONDUIT_NONE,
  57         .smccc_version = ARM_SMCCC_VERSION_1_0,
  58 };
  59
  60 enum arm_smccc_conduit arm_smccc_1_1_get_conduit(void)
  61 {
  62         if (psci_ops.smccc_version < ARM_SMCCC_VERSION_1_1)
  63                 return SMCCC_CONDUIT_NONE;
  64
  65         return psci_ops.conduit;
  66 }
  67
  68 typedef unsigned long (psci_fn)(unsigned long, unsigned long,
  69                                 unsigned long, unsigned long);
  70 static psci_fn *invoke_psci_fn;
  71
  72 enum psci_function {
  73         PSCI_FN_CPU_SUSPEND,
  74         PSCI_FN_CPU_ON,
  75         PSCI_FN_CPU_OFF,
  76         PSCI_FN_MIGRATE,
  77         PSCI_FN_MAX,
  78 };
  79
  80 static u32 psci_function_id[PSCI_FN_MAX];
  81
  82 #define PSCI_0_2_POWER_STATE_MASK               \
  83                                 (PSCI_0_2_POWER_STATE_ID_MASK | \
  84                                 PSCI_0_2_POWER_STATE_TYPE_MASK | \
  85                                 PSCI_0_2_POWER_STATE_AFFL_MASK)
  86
  87 #define PSCI_1_0_EXT_POWER_STATE_MASK           \
  88                                 (PSCI_1_0_EXT_POWER_STATE_ID_MASK | \
  89                                 PSCI_1_0_EXT_POWER_STATE_TYPE_MASK)
  90
  91 static u32 psci_cpu_suspend_feature;
  92 static bool psci_system_reset2_supported;
  93
  94 static inline bool psci_has_ext_power_state(void)
  95 {
  96         return psci_cpu_suspend_feature &
  97                                 PSCI_1_0_FEATURES_CPU_SUSPEND_PF_MASK;
  98 }
  99
 100 bool psci_has_osi_support(void)
 101 {
 102         return psci_cpu_suspend_feature & PSCI_1_0_OS_INITIATED;
 103 }
 104
 105 static inline bool psci_power_state_loses_context(u32 state)
 106 {
 107         const u32 mask = psci_has_ext_power_state() ?
 108                                         PSCI_1_0_EXT_POWER_STATE_TYPE_MASK :
 109                                         PSCI_0_2_POWER_STATE_TYPE_MASK;
 110
 111         return state & mask;
 112 }
 113
 114 bool psci_power_state_is_valid(u32 state)
 115 {
 116         const u32 valid_mask = psci_has_ext_power_state() ?
 117                                PSCI_1_0_EXT_POWER_STATE_MASK :
 118                                PSCI_0_2_POWER_STATE_MASK;
 119
 120         return !(state & ~valid_mask);
 121 }
 122
 123 static unsigned long __invoke_psci_fn_hvc(unsigned long function_id,
 124                         unsigned long arg0, unsigned long arg1,
 125                         unsigned long arg2)
 126 {
 127         struct arm_smccc_res res;
 128
 129         arm_smccc_hvc(function_id, arg0, arg1, arg2, 0, 0, 0, 0, &res);
 130         return res.a0;
 131 }
 132
 133 static unsigned long __invoke_psci_fn_smc(unsigned long function_id,
 134                         unsigned long arg0, unsigned long arg1,
 135                         unsigned long arg2)
 136 {
 137         struct arm_smccc_res res;
 138
 139         arm_smccc_smc(function_id, arg0, arg1, arg2, 0, 0, 0, 0, &res);
 140         return res.a0;
 141 }
 142
 143 static int psci_to_linux_errno(int errno)
 144 {
 145         switch (errno) {
 146         case PSCI_RET_SUCCESS:
 147                 return 0;
 148         case PSCI_RET_NOT_SUPPORTED:
 149                 return -EOPNOTSUPP;
 150         case PSCI_RET_INVALID_PARAMS:
 151         case PSCI_RET_INVALID_ADDRESS:
 152                 return -EINVAL;
 153         case PSCI_RET_DENIED:
 154                 return -EPERM;
 155         };
 156
 157         return -EINVAL;
 158 }
 159
 160 static u32 psci_get_version(void)
 161 {
 162         return invoke_psci_fn(PSCI_0_2_FN_PSCI_VERSION, 0, 0, 0);
 163 }
 164
 165 int psci_set_osi_mode(void)
 166 {
 167         int err;
 168
 169         err = invoke_psci_fn(PSCI_1_0_FN_SET_SUSPEND_MODE,
 170                              PSCI_1_0_SUSPEND_MODE_OSI, 0, 0);
 171         return psci_to_linux_errno(err);
 172 }
 173
 174 static int psci_cpu_suspend(u32 state, unsigned long entry_point)
 175 {
 176         int err;
 177         u32 fn;
 178
 179         fn = psci_function_id[PSCI_FN_CPU_SUSPEND];
 180         err = invoke_psci_fn(fn, state, entry_point, 0);
 181         return psci_to_linux_errno(err);
 182 }
 183
 184 static int psci_cpu_off(u32 state)
 185 {
 186         int err;
 187         u32 fn;
 188
 189         fn = psci_function_id[PSCI_FN_CPU_OFF];
 190         err = invoke_psci_fn(fn, state, 0, 0);
 191         return psci_to_linux_errno(err);
 192 }
 193
 194 static int psci_cpu_on(unsigned long cpuid, unsigned long entry_point)
 195 {
 196         int err;
 197         u32 fn;
 198
 199         fn = psci_function_id[PSCI_FN_CPU_ON];
 200         err = invoke_psci_fn(fn, cpuid, entry_point, 0);
 201         return psci_to_linux_errno(err);
 202 }
 203
 204 static int psci_migrate(unsigned long cpuid)
 205 {
 206         int err;
 207         u32 fn;
 208
 209         fn = psci_function_id[PSCI_FN_MIGRATE];
 210         err = invoke_psci_fn(fn, cpuid, 0, 0);
 211         return psci_to_linux_errno(err);
 212 }
 213
 214 static int psci_affinity_info(unsigned long target_affinity,
 215                 unsigned long lowest_affinity_level)
 216 {
 217         return invoke_psci_fn(PSCI_FN_NATIVE(0_2, AFFINITY_INFO),
 218                               target_affinity, lowest_affinity_level, 0);
 219 }
 220
 221 static int psci_migrate_info_type(void)
 222 {
 223         return invoke_psci_fn(PSCI_0_2_FN_MIGRATE_INFO_TYPE, 0, 0, 0);
 224 }
 225
 226 static unsigned long psci_migrate_info_up_cpu(void)
 227 {
 228         return invoke_psci_fn(PSCI_FN_NATIVE(0_2, MIGRATE_INFO_UP_CPU),
 229                               0, 0, 0);
 230 }
 231
 232 static void set_conduit(enum arm_smccc_conduit conduit)
 233 {
 234         switch (conduit) {
 235         case SMCCC_CONDUIT_HVC:
 236                 invoke_psci_fn = __invoke_psci_fn_hvc;
 237                 break;
 238         case SMCCC_CONDUIT_SMC:
 239                 invoke_psci_fn = __invoke_psci_fn_smc;
 240                 break;
 241         default:
 242                 WARN(1, "Unexpected PSCI conduit %d\n", conduit);
 243         }
 244
 245         psci_ops.conduit = conduit;
 246 }
 247
 248 static int get_set_conduit_method(struct device_node *np)
 249 {
 250         const char *method;
 251
 252         pr_info("probing for conduit method from DT.\n");
 253
 254         if (of_property_read_string(np, "method", &method)) {
 255                 pr_warn("missing \"method\" property\n");
 256                 return -ENXIO;
 257         }
 258
 259         if (!strcmp("hvc", method)) {
 260                 set_conduit(SMCCC_CONDUIT_HVC);
 261         } else if (!strcmp("smc", method)) {
 262                 set_conduit(SMCCC_CONDUIT_SMC);
 263         } else {
 264                 pr_warn("invalid \"method\" property: %s\n", method);
 265                 return -EINVAL;
 266         }
 267         return 0;
 268 }
 269
 270 static void psci_sys_reset(enum reboot_mode reboot_mode, const char *cmd)
 271 {
 272         if ((reboot_mode == REBOOT_WARM || reboot_mode == REBOOT_SOFT) &&
 273             psci_system_reset2_supported) {
 274                 /*
 275                  * reset_type[31] = 0 (architectural)
 276                  * reset_type[30:0] = 0 (SYSTEM_WARM_RESET)
 277                  * cookie = 0 (ignored by the implementation)
 278                  */
 279                 invoke_psci_fn(PSCI_FN_NATIVE(1_1, SYSTEM_RESET2), 0, 0, 0);
 280         } else {
 281                 invoke_psci_fn(PSCI_0_2_FN_SYSTEM_RESET, 0, 0, 0);
 282         }
 283 }
 284
 285 static void psci_sys_poweroff(void)
 286 {
 287         invoke_psci_fn(PSCI_0_2_FN_SYSTEM_OFF, 0, 0, 0);
 288 }
 289
 290 static int __init psci_features(u32 psci_func_id)
 291 {
 292         return invoke_psci_fn(PSCI_1_0_FN_PSCI_FEATURES,
 293                               psci_func_id, 0, 0);
 294 }
 295
 296 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
 297 static int psci_suspend_finisher(unsigned long state)
 298 {
 299         u32 power_state = state;
 300
 301         return psci_ops.cpu_suspend(power_state, __pa_symbol(cpu_resume));
 302 }
 303
 304 int psci_cpu_suspend_enter(u32 state)
 305 {
 306         int ret;
 307
 308         if (!psci_power_state_loses_context(state))
 309                 ret = psci_ops.cpu_suspend(state, 0);
 310         else
 311                 ret = cpu_suspend(state, psci_suspend_finisher);
 312
 313         return ret;
 314 }
 315 #endif
 316
 317 static int psci_system_suspend(unsigned long unused)
 318 {
 319         return invoke_psci_fn(PSCI_FN_NATIVE(1_0, SYSTEM_SUSPEND),
 320                               __pa_symbol(cpu_resume), 0, 0);
 321 }
 322
 323 static int psci_system_suspend_enter(suspend_state_t state)
 324 {
 325         return cpu_suspend(0, psci_system_suspend);
 326 }
 327
 328 static const struct platform_suspend_ops psci_suspend_ops = {
 329         .valid          = suspend_valid_only_mem,
 330         .enter          = psci_system_suspend_enter,
 331 };
 332
 333 static void __init psci_init_system_reset2(void)
 334 {
 335         int ret;
 336
 337         ret = psci_features(PSCI_FN_NATIVE(1_1, SYSTEM_RESET2));
 338
 339         if (ret != PSCI_RET_NOT_SUPPORTED)
 340                 psci_system_reset2_supported = true;
 341 }
 342
 343 static void __init psci_init_system_suspend(void)
 344 {
 345         int ret;
 346
 347         if (!IS_ENABLED(CONFIG_SUSPEND))
 348                 return;
 349
 350         ret = psci_features(PSCI_FN_NATIVE(1_0, SYSTEM_SUSPEND));
 351
 352         if (ret != PSCI_RET_NOT_SUPPORTED)
 353                 suspend_set_ops(&psci_suspend_ops);
 354 }
 355
 356 static void __init psci_init_cpu_suspend(void)
 357 {
 358         int feature = psci_features(psci_function_id[PSCI_FN_CPU_SUSPEND]);
 359
 360         if (feature != PSCI_RET_NOT_SUPPORTED)
 361                 psci_cpu_suspend_feature = feature;
 362 }
 363
 364 /*
 365  * Detect the presence of a resident Trusted OS which may cause CPU_OFF to
 366  * return DENIED (which would be fatal).
 367  */
 368 static void __init psci_init_migrate(void)
 369 {
 370         unsigned long cpuid;
 371         int type, cpu = -1;
 372
 373         type = psci_ops.migrate_info_type();
 374
 375         if (type == PSCI_0_2_TOS_MP) {
 376                 pr_info("Trusted OS migration not required\n");
 377                 return;
 378         }
 379
 380         if (type == PSCI_RET_NOT_SUPPORTED) {
 381                 pr_info("MIGRATE_INFO_TYPE not supported.\n");
 382                 return;
 383         }
 384
 385         if (type != PSCI_0_2_TOS_UP_MIGRATE &&
 386             type != PSCI_0_2_TOS_UP_NO_MIGRATE) {
 387                 pr_err("MIGRATE_INFO_TYPE returned unknown type (%d)\n", type);
 388                 return;
 389         }
 390
 391         cpuid = psci_migrate_info_up_cpu();
 392         if (cpuid & ~MPIDR_HWID_BITMASK) {
 393                 pr_warn("MIGRATE_INFO_UP_CPU reported invalid physical ID (0x%lx)\n",
 394                         cpuid);
 395                 return;
 396         }
 397
 398         cpu = get_logical_index(cpuid);
 399         resident_cpu = cpu >= 0 ? cpu : -1;
 400
 401         pr_info("Trusted OS resident on physical CPU 0x%lx\n", cpuid);
 402 }
 403
 404 static void __init psci_init_smccc(void)
 405 {
 406         u32 ver = ARM_SMCCC_VERSION_1_0;
 407         int feature;
 408
 409         feature = psci_features(ARM_SMCCC_VERSION_FUNC_ID);
 410
 411         if (feature != PSCI_RET_NOT_SUPPORTED) {
 412                 u32 ret;
 413                 ret = invoke_psci_fn(ARM_SMCCC_VERSION_FUNC_ID, 0, 0, 0);
 414                 if (ret >= ARM_SMCCC_VERSION_1_1) {
 415                         psci_ops.smccc_version = ret;
 416                         ver = ret;
 417                 }
 418         }
 419
 420         /*
 421          * Conveniently, the SMCCC and PSCI versions are encoded the
 422          * same way. No, this isn't accidental.
 423          */
 424         pr_info("SMC Calling Convention v%d.%d\n",
 425                 PSCI_VERSION_MAJOR(ver), PSCI_VERSION_MINOR(ver));
 426
 427 }
 428
 429 static void __init psci_0_2_set_functions(void)
 430 {
 431         pr_info("Using standard PSCI v0.2 function IDs\n");
 432         psci_ops.get_version = psci_get_version;
 433
 434         psci_function_id[PSCI_FN_CPU_SUSPEND] =
 435                                         PSCI_FN_NATIVE(0_2, CPU_SUSPEND);
 436         psci_ops.cpu_suspend = psci_cpu_suspend;
 437
 438         psci_function_id[PSCI_FN_CPU_OFF] = PSCI_0_2_FN_CPU_OFF;
 439         psci_ops.cpu_off = psci_cpu_off;
 440
 441         psci_function_id[PSCI_FN_CPU_ON] = PSCI_FN_NATIVE(0_2, CPU_ON);
 442         psci_ops.cpu_on = psci_cpu_on;
 443
 444         psci_function_id[PSCI_FN_MIGRATE] = PSCI_FN_NATIVE(0_2, MIGRATE);
 445         psci_ops.migrate = psci_migrate;
 446
 447         psci_ops.affinity_info = psci_affinity_info;
 448
 449         psci_ops.migrate_info_type = psci_migrate_info_type;
 450
 451         arm_pm_restart = psci_sys_reset;
 452
 453         pm_power_off = psci_sys_poweroff;
 454 }
 455
 456 /*
 457  * Probe function for PSCI firmware versions >= 0.2
 458  */
 459 static int __init psci_probe(void)
 460 {
 461         u32 ver = psci_get_version();
 462
 463         pr_info("PSCIv%d.%d detected in firmware.\n",
 464                         PSCI_VERSION_MAJOR(ver),
 465                         PSCI_VERSION_MINOR(ver));
 466
 467         if (PSCI_VERSION_MAJOR(ver) == 0 && PSCI_VERSION_MINOR(ver) < 2) {
 468                 pr_err("Conflicting PSCI version detected.\n");
 469                 return -EINVAL;
 470         }
 471
 472         psci_0_2_set_functions();
 473
 474         psci_init_migrate();
 475
 476         if (PSCI_VERSION_MAJOR(ver) >= 1) {
 477                 psci_init_smccc();
 478                 psci_init_cpu_suspend();
 479                 psci_init_system_suspend();
 480                 psci_init_system_reset2();
 481         }
 482
 483         return 0;
 484 }
 485
 486 typedef int (*psci_initcall_t)(const struct device_node *);
 487
 488 /*
 489  * PSCI init function for PSCI versions >=0.2
 490  *
 491  * Probe based on PSCI PSCI_VERSION function
 492  */
 493 static int __init psci_0_2_init(struct device_node *np)
 494 {
 495         int err;
 496
 497         err = get_set_conduit_method(np);
 498         if (err)
 499                 return err;
 500
 501         /*
 502          * Starting with v0.2, the PSCI specification introduced a call
 503          * (PSCI_VERSION) that allows probing the firmware version, so
 504          * that PSCI function IDs and version specific initialization
 505          * can be carried out according to the specific version reported
 506          * by firmware
 507          */
 508         return psci_probe();
 509 }
 510
 511 /*
 512  * PSCI < v0.2 get PSCI Function IDs via DT.
 513  */
 514 static int __init psci_0_1_init(struct device_node *np)
 515 {
 516         u32 id;
 517         int err;
 518
 519         err = get_set_conduit_method(np);
 520         if (err)
 521                 return err;
 522
 523         pr_info("Using PSCI v0.1 Function IDs from DT\n");
 524
 525         if (!of_property_read_u32(np, "cpu_suspend", &id)) {
 526                 psci_function_id[PSCI_FN_CPU_SUSPEND] = id;
 527                 psci_ops.cpu_suspend = psci_cpu_suspend;
 528         }
 529
 530         if (!of_property_read_u32(np, "cpu_off", &id)) {
 531                 psci_function_id[PSCI_FN_CPU_OFF] = id;
 532                 psci_ops.cpu_off = psci_cpu_off;
 533         }
 534
 535         if (!of_property_read_u32(np, "cpu_on", &id)) {
 536                 psci_function_id[PSCI_FN_CPU_ON] = id;
 537                 psci_ops.cpu_on = psci_cpu_on;
 538         }
 539
 540         if (!of_property_read_u32(np, "migrate", &id)) {
 541                 psci_function_id[PSCI_FN_MIGRATE] = id;
 542                 psci_ops.migrate = psci_migrate;
 543         }
 544
 545         return 0;
 546 }
 547
 548 static int __init psci_1_0_init(struct device_node *np)
 549 {
 550         int err;
 551
 552         err = psci_0_2_init(np);
 553         if (err)
 554                 return err;
 555
 556         if (psci_has_osi_support()) {
 557                 pr_info("OSI mode supported.\n");
 558
 559                 /* Default to PC mode. */
 560                 invoke_psci_fn(PSCI_1_0_FN_SET_SUSPEND_MODE,
 561                                PSCI_1_0_SUSPEND_MODE_PC, 0, 0);
 562         }
 563
 564         return 0;
 565 }
 566
 567 static const struct of_device_id psci_of_match[] __initconst = {
 568         { .compatible = "arm,psci",     .data = psci_0_1_init},
 569         { .compatible = "arm,psci-0.2", .data = psci_0_2_init},
 570         { .compatible = "arm,psci-1.0", .data = psci_1_0_init},
 571         {},
 572 };
 573
 574 int __init psci_dt_init(void)
 575 {
 576         struct device_node *np;
 577         const struct of_device_id *matched_np;
 578         psci_initcall_t init_fn;
 579         int ret;
 580
 581         np = of_find_matching_node_and_match(NULL, psci_of_match, &matched_np);
 582
 583         if (!np || !of_device_is_available(np))
 584                 return -ENODEV;
 585
 586         init_fn = (psci_initcall_t)matched_np->data;
 587         ret = init_fn(np);
 588
 589         of_node_put(np);
 590         return ret;
 591 }
 592
 593 #ifdef CONFIG_ACPI
 594 /*
 595  * We use PSCI 0.2+ when ACPI is deployed on ARM64 and it's
 596  * explicitly clarified in SBBR
 597  */
 598 int __init psci_acpi_init(void)
 599 {
 600         if (!acpi_psci_present()) {
 601                 pr_info("is not implemented in ACPI.\n");
 602                 return -EOPNOTSUPP;
 603         }
 604
 605         pr_info("probing for conduit method from ACPI.\n");
 606
 607         if (acpi_psci_use_hvc())
 608                 set_conduit(SMCCC_CONDUIT_HVC);
 609         else
 610                 set_conduit(SMCCC_CONDUIT_SMC);
 611
 612         return psci_probe();
 613 }
 614 #endif