]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - arch/powerpc/perf/core-book3s.c
mmc: core: Specify timeouts for BKOPS and CACHE_FLUSH for eMMC
[linux.git] / arch / powerpc / perf / core-book3s.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Performance event support - powerpc architecture code
4  *
5  * Copyright 2008-2009 Paul Mackerras, IBM Corporation.
6  */
7 #include <linux/kernel.h>
8 #include <linux/sched.h>
9 #include <linux/sched/clock.h>
10 #include <linux/perf_event.h>
11 #include <linux/percpu.h>
12 #include <linux/hardirq.h>
13 #include <linux/uaccess.h>
14 #include <asm/reg.h>
15 #include <asm/pmc.h>
16 #include <asm/machdep.h>
17 #include <asm/firmware.h>
18 #include <asm/ptrace.h>
19 #include <asm/code-patching.h>
20
21 #ifdef CONFIG_PPC64
22 #include "internal.h"
23 #endif
24
25 #define BHRB_MAX_ENTRIES        32
26 #define BHRB_TARGET             0x0000000000000002
27 #define BHRB_PREDICTION         0x0000000000000001
28 #define BHRB_EA                 0xFFFFFFFFFFFFFFFCUL
29
30 struct cpu_hw_events {
31         int n_events;
32         int n_percpu;
33         int disabled;
34         int n_added;
35         int n_limited;
36         u8  pmcs_enabled;
37         struct perf_event *event[MAX_HWEVENTS];
38         u64 events[MAX_HWEVENTS];
39         unsigned int flags[MAX_HWEVENTS];
40         /*
41          * The order of the MMCR array is:
42          *  - 64-bit, MMCR0, MMCR1, MMCRA, MMCR2
43          *  - 32-bit, MMCR0, MMCR1, MMCR2
44          */
45         unsigned long mmcr[4];
46         struct perf_event *limited_counter[MAX_LIMITED_HWCOUNTERS];
47         u8  limited_hwidx[MAX_LIMITED_HWCOUNTERS];
48         u64 alternatives[MAX_HWEVENTS][MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
49         unsigned long amasks[MAX_HWEVENTS][MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
50         unsigned long avalues[MAX_HWEVENTS][MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
51
52         unsigned int txn_flags;
53         int n_txn_start;
54
55         /* BHRB bits */
56         u64                             bhrb_filter;    /* BHRB HW branch filter */
57         unsigned int                    bhrb_users;
58         void                            *bhrb_context;
59         struct  perf_branch_stack       bhrb_stack;
60         struct  perf_branch_entry       bhrb_entries[BHRB_MAX_ENTRIES];
61         u64                             ic_init;
62 };
63
64 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_hw_events, cpu_hw_events);
65
66 static struct power_pmu *ppmu;
67
68 /*
69  * Normally, to ignore kernel events we set the FCS (freeze counters
70  * in supervisor mode) bit in MMCR0, but if the kernel runs with the
71  * hypervisor bit set in the MSR, or if we are running on a processor
72  * where the hypervisor bit is forced to 1 (as on Apple G5 processors),
73  * then we need to use the FCHV bit to ignore kernel events.
74  */
75 static unsigned int freeze_events_kernel = MMCR0_FCS;
76
77 /*
78  * 32-bit doesn't have MMCRA but does have an MMCR2,
79  * and a few other names are different.
80  */
81 #ifdef CONFIG_PPC32
82
83 #define MMCR0_FCHV              0
84 #define MMCR0_PMCjCE            MMCR0_PMCnCE
85 #define MMCR0_FC56              0
86 #define MMCR0_PMAO              0
87 #define MMCR0_EBE               0
88 #define MMCR0_BHRBA             0
89 #define MMCR0_PMCC              0
90 #define MMCR0_PMCC_U6           0
91
92 #define SPRN_MMCRA              SPRN_MMCR2
93 #define MMCRA_SAMPLE_ENABLE     0
94
95 static inline unsigned long perf_ip_adjust(struct pt_regs *regs)
96 {
97         return 0;
98 }
99 static inline void perf_get_data_addr(struct perf_event *event, struct pt_regs *regs, u64 *addrp) { }
100 static inline u32 perf_get_misc_flags(struct pt_regs *regs)
101 {
102         return 0;
103 }
104 static inline void perf_read_regs(struct pt_regs *regs)
105 {
106         regs->result = 0;
107 }
108 static inline int perf_intr_is_nmi(struct pt_regs *regs)
109 {
110         return 0;
111 }
112
113 static inline int siar_valid(struct pt_regs *regs)
114 {
115         return 1;
116 }
117
118 static bool is_ebb_event(struct perf_event *event) { return false; }
119 static int ebb_event_check(struct perf_event *event) { return 0; }
120 static void ebb_event_add(struct perf_event *event) { }
121 static void ebb_switch_out(unsigned long mmcr0) { }
122 static unsigned long ebb_switch_in(bool ebb, struct cpu_hw_events *cpuhw)
123 {
124         return cpuhw->mmcr[0];
125 }
126
127 static inline void power_pmu_bhrb_enable(struct perf_event *event) {}
128 static inline void power_pmu_bhrb_disable(struct perf_event *event) {}
129 static void power_pmu_sched_task(struct perf_event_context *ctx, bool sched_in) {}
130 static inline void power_pmu_bhrb_read(struct perf_event *event, struct cpu_hw_events *cpuhw) {}
131 static void pmao_restore_workaround(bool ebb) { }
132 #endif /* CONFIG_PPC32 */
133
134 bool is_sier_available(void)
135 {
136         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
137                 return true;
138
139         return false;
140 }
141
142 static bool regs_use_siar(struct pt_regs *regs)
143 {
144         /*
145          * When we take a performance monitor exception the regs are setup
146          * using perf_read_regs() which overloads some fields, in particular
147          * regs->result to tell us whether to use SIAR.
148          *
149          * However if the regs are from another exception, eg. a syscall, then
150          * they have not been setup using perf_read_regs() and so regs->result
151          * is something random.
152          */
153         return ((TRAP(regs) == 0xf00) && regs->result);
154 }
155
156 /*
157  * Things that are specific to 64-bit implementations.
158  */
159 #ifdef CONFIG_PPC64
160
161 static inline unsigned long perf_ip_adjust(struct pt_regs *regs)
162 {
163         unsigned long mmcra = regs->dsisr;
164
165         if ((ppmu->flags & PPMU_HAS_SSLOT) && (mmcra & MMCRA_SAMPLE_ENABLE)) {
166                 unsigned long slot = (mmcra & MMCRA_SLOT) >> MMCRA_SLOT_SHIFT;
167                 if (slot > 1)
168                         return 4 * (slot - 1);
169         }
170
171         return 0;
172 }
173
174 /*
175  * The user wants a data address recorded.
176  * If we're not doing instruction sampling, give them the SDAR
177  * (sampled data address).  If we are doing instruction sampling, then
178  * only give them the SDAR if it corresponds to the instruction
179  * pointed to by SIAR; this is indicated by the [POWER6_]MMCRA_SDSYNC, the
180  * [POWER7P_]MMCRA_SDAR_VALID bit in MMCRA, or the SDAR_VALID bit in SIER.
181  */
182 static inline void perf_get_data_addr(struct perf_event *event, struct pt_regs *regs, u64 *addrp)
183 {
184         unsigned long mmcra = regs->dsisr;
185         bool sdar_valid;
186
187         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
188                 sdar_valid = regs->dar & SIER_SDAR_VALID;
189         else {
190                 unsigned long sdsync;
191
192                 if (ppmu->flags & PPMU_SIAR_VALID)
193                         sdsync = POWER7P_MMCRA_SDAR_VALID;
194                 else if (ppmu->flags & PPMU_ALT_SIPR)
195                         sdsync = POWER6_MMCRA_SDSYNC;
196                 else if (ppmu->flags & PPMU_NO_SIAR)
197                         sdsync = MMCRA_SAMPLE_ENABLE;
198                 else
199                         sdsync = MMCRA_SDSYNC;
200
201                 sdar_valid = mmcra & sdsync;
202         }
203
204         if (!(mmcra & MMCRA_SAMPLE_ENABLE) || sdar_valid)
205                 *addrp = mfspr(SPRN_SDAR);
206
207         if (is_kernel_addr(mfspr(SPRN_SDAR)) && perf_allow_kernel(&event->attr) != 0)
208                 *addrp = 0;
209 }
210
211 static bool regs_sihv(struct pt_regs *regs)
212 {
213         unsigned long sihv = MMCRA_SIHV;
214
215         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
216                 return !!(regs->dar & SIER_SIHV);
217
218         if (ppmu->flags & PPMU_ALT_SIPR)
219                 sihv = POWER6_MMCRA_SIHV;
220
221         return !!(regs->dsisr & sihv);
222 }
223
224 static bool regs_sipr(struct pt_regs *regs)
225 {
226         unsigned long sipr = MMCRA_SIPR;
227
228         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
229                 return !!(regs->dar & SIER_SIPR);
230
231         if (ppmu->flags & PPMU_ALT_SIPR)
232                 sipr = POWER6_MMCRA_SIPR;
233
234         return !!(regs->dsisr & sipr);
235 }
236
237 static inline u32 perf_flags_from_msr(struct pt_regs *regs)
238 {
239         if (regs->msr & MSR_PR)
240                 return PERF_RECORD_MISC_USER;
241         if ((regs->msr & MSR_HV) && freeze_events_kernel != MMCR0_FCHV)
242                 return PERF_RECORD_MISC_HYPERVISOR;
243         return PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
244 }
245
246 static inline u32 perf_get_misc_flags(struct pt_regs *regs)
247 {
248         bool use_siar = regs_use_siar(regs);
249
250         if (!use_siar)
251                 return perf_flags_from_msr(regs);
252
253         /*
254          * If we don't have flags in MMCRA, rather than using
255          * the MSR, we intuit the flags from the address in
256          * SIAR which should give slightly more reliable
257          * results
258          */
259         if (ppmu->flags & PPMU_NO_SIPR) {
260                 unsigned long siar = mfspr(SPRN_SIAR);
261                 if (is_kernel_addr(siar))
262                         return PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
263                 return PERF_RECORD_MISC_USER;
264         }
265
266         /* PR has priority over HV, so order below is important */
267         if (regs_sipr(regs))
268                 return PERF_RECORD_MISC_USER;
269
270         if (regs_sihv(regs) && (freeze_events_kernel != MMCR0_FCHV))
271                 return PERF_RECORD_MISC_HYPERVISOR;
272
273         return PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
274 }
275
276 /*
277  * Overload regs->dsisr to store MMCRA so we only need to read it once
278  * on each interrupt.
279  * Overload regs->dar to store SIER if we have it.
280  * Overload regs->result to specify whether we should use the MSR (result
281  * is zero) or the SIAR (result is non zero).
282  */
283 static inline void perf_read_regs(struct pt_regs *regs)
284 {
285         unsigned long mmcra = mfspr(SPRN_MMCRA);
286         int marked = mmcra & MMCRA_SAMPLE_ENABLE;
287         int use_siar;
288
289         regs->dsisr = mmcra;
290
291         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
292                 regs->dar = mfspr(SPRN_SIER);
293
294         /*
295          * If this isn't a PMU exception (eg a software event) the SIAR is
296          * not valid. Use pt_regs.
297          *
298          * If it is a marked event use the SIAR.
299          *
300          * If the PMU doesn't update the SIAR for non marked events use
301          * pt_regs.
302          *
303          * If the PMU has HV/PR flags then check to see if they
304          * place the exception in userspace. If so, use pt_regs. In
305          * continuous sampling mode the SIAR and the PMU exception are
306          * not synchronised, so they may be many instructions apart.
307          * This can result in confusing backtraces. We still want
308          * hypervisor samples as well as samples in the kernel with
309          * interrupts off hence the userspace check.
310          */
311         if (TRAP(regs) != 0xf00)
312                 use_siar = 0;
313         else if ((ppmu->flags & PPMU_NO_SIAR))
314                 use_siar = 0;
315         else if (marked)
316                 use_siar = 1;
317         else if ((ppmu->flags & PPMU_NO_CONT_SAMPLING))
318                 use_siar = 0;
319         else if (!(ppmu->flags & PPMU_NO_SIPR) && regs_sipr(regs))
320                 use_siar = 0;
321         else
322                 use_siar = 1;
323
324         regs->result = use_siar;
325 }
326
327 /*
328  * If interrupts were soft-disabled when a PMU interrupt occurs, treat
329  * it as an NMI.
330  */
331 static inline int perf_intr_is_nmi(struct pt_regs *regs)
332 {
333         return (regs->softe & IRQS_DISABLED);
334 }
335
336 /*
337  * On processors like P7+ that have the SIAR-Valid bit, marked instructions
338  * must be sampled only if the SIAR-valid bit is set.
339  *
340  * For unmarked instructions and for processors that don't have the SIAR-Valid
341  * bit, assume that SIAR is valid.
342  */
343 static inline int siar_valid(struct pt_regs *regs)
344 {
345         unsigned long mmcra = regs->dsisr;
346         int marked = mmcra & MMCRA_SAMPLE_ENABLE;
347
348         if (marked) {
349                 if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
350                         return regs->dar & SIER_SIAR_VALID;
351
352                 if (ppmu->flags & PPMU_SIAR_VALID)
353                         return mmcra & POWER7P_MMCRA_SIAR_VALID;
354         }
355
356         return 1;
357 }
358
359
360 /* Reset all possible BHRB entries */
361 static void power_pmu_bhrb_reset(void)
362 {
363         asm volatile(PPC_CLRBHRB);
364 }
365
366 static void power_pmu_bhrb_enable(struct perf_event *event)
367 {
368         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
369
370         if (!ppmu->bhrb_nr)
371                 return;
372
373         /* Clear BHRB if we changed task context to avoid data leaks */
374         if (event->ctx->task && cpuhw->bhrb_context != event->ctx) {
375                 power_pmu_bhrb_reset();
376                 cpuhw->bhrb_context = event->ctx;
377         }
378         cpuhw->bhrb_users++;
379         perf_sched_cb_inc(event->ctx->pmu);
380 }
381
382 static void power_pmu_bhrb_disable(struct perf_event *event)
383 {
384         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
385
386         if (!ppmu->bhrb_nr)
387                 return;
388
389         WARN_ON_ONCE(!cpuhw->bhrb_users);
390         cpuhw->bhrb_users--;
391         perf_sched_cb_dec(event->ctx->pmu);
392
393         if (!cpuhw->disabled && !cpuhw->bhrb_users) {
394                 /* BHRB cannot be turned off when other
395                  * events are active on the PMU.
396                  */
397
398                 /* avoid stale pointer */
399                 cpuhw->bhrb_context = NULL;
400         }
401 }
402
403 /* Called from ctxsw to prevent one process's branch entries to
404  * mingle with the other process's entries during context switch.
405  */
406 static void power_pmu_sched_task(struct perf_event_context *ctx, bool sched_in)
407 {
408         if (!ppmu->bhrb_nr)
409                 return;
410
411         if (sched_in)
412                 power_pmu_bhrb_reset();
413 }
414 /* Calculate the to address for a branch */
415 static __u64 power_pmu_bhrb_to(u64 addr)
416 {
417         unsigned int instr;
418         int ret;
419         __u64 target;
420
421         if (is_kernel_addr(addr)) {
422                 if (probe_kernel_read(&instr, (void *)addr, sizeof(instr)))
423                         return 0;
424
425                 return branch_target(&instr);
426         }
427
428         /* Userspace: need copy instruction here then translate it */
429         pagefault_disable();
430         ret = __get_user_inatomic(instr, (unsigned int __user *)addr);
431         if (ret) {
432                 pagefault_enable();
433                 return 0;
434         }
435         pagefault_enable();
436
437         target = branch_target(&instr);
438         if ((!target) || (instr & BRANCH_ABSOLUTE))
439                 return target;
440
441         /* Translate relative branch target from kernel to user address */
442         return target - (unsigned long)&instr + addr;
443 }
444
445 /* Processing BHRB entries */
446 static void power_pmu_bhrb_read(struct perf_event *event, struct cpu_hw_events *cpuhw)
447 {
448         u64 val;
449         u64 addr;
450         int r_index, u_index, pred;
451
452         r_index = 0;
453         u_index = 0;
454         while (r_index < ppmu->bhrb_nr) {
455                 /* Assembly read function */
456                 val = read_bhrb(r_index++);
457                 if (!val)
458                         /* Terminal marker: End of valid BHRB entries */
459                         break;
460                 else {
461                         addr = val & BHRB_EA;
462                         pred = val & BHRB_PREDICTION;
463
464                         if (!addr)
465                                 /* invalid entry */
466                                 continue;
467
468                         /*
469                          * BHRB rolling buffer could very much contain the kernel
470                          * addresses at this point. Check the privileges before
471                          * exporting it to userspace (avoid exposure of regions
472                          * where we could have speculative execution)
473                          */
474                         if (is_kernel_addr(addr) && perf_allow_kernel(&event->attr) != 0)
475                                 continue;
476
477                         /* Branches are read most recent first (ie. mfbhrb 0 is
478                          * the most recent branch).
479                          * There are two types of valid entries:
480                          * 1) a target entry which is the to address of a
481                          *    computed goto like a blr,bctr,btar.  The next
482                          *    entry read from the bhrb will be branch
483                          *    corresponding to this target (ie. the actual
484                          *    blr/bctr/btar instruction).
485                          * 2) a from address which is an actual branch.  If a
486                          *    target entry proceeds this, then this is the
487                          *    matching branch for that target.  If this is not
488                          *    following a target entry, then this is a branch
489                          *    where the target is given as an immediate field
490                          *    in the instruction (ie. an i or b form branch).
491                          *    In this case we need to read the instruction from
492                          *    memory to determine the target/to address.
493                          */
494
495                         if (val & BHRB_TARGET) {
496                                 /* Target branches use two entries
497                                  * (ie. computed gotos/XL form)
498                                  */
499                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].to = addr;
500                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].mispred = pred;
501                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].predicted = ~pred;
502
503                                 /* Get from address in next entry */
504                                 val = read_bhrb(r_index++);
505                                 addr = val & BHRB_EA;
506                                 if (val & BHRB_TARGET) {
507                                         /* Shouldn't have two targets in a
508                                            row.. Reset index and try again */
509                                         r_index--;
510                                         addr = 0;
511                                 }
512                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].from = addr;
513                         } else {
514                                 /* Branches to immediate field 
515                                    (ie I or B form) */
516                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].from = addr;
517                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].to =
518                                         power_pmu_bhrb_to(addr);
519                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].mispred = pred;
520                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].predicted = ~pred;
521                         }
522                         u_index++;
523
524                 }
525         }
526         cpuhw->bhrb_stack.nr = u_index;
527         return;
528 }
529
530 static bool is_ebb_event(struct perf_event *event)
531 {
532         /*
533          * This could be a per-PMU callback, but we'd rather avoid the cost. We
534          * check that the PMU supports EBB, meaning those that don't can still
535          * use bit 63 of the event code for something else if they wish.
536          */
537         return (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S) &&
538                ((event->attr.config >> PERF_EVENT_CONFIG_EBB_SHIFT) & 1);
539 }
540
541 static int ebb_event_check(struct perf_event *event)
542 {
543         struct perf_event *leader = event->group_leader;
544
545         /* Event and group leader must agree on EBB */
546         if (is_ebb_event(leader) != is_ebb_event(event))
547                 return -EINVAL;
548
549         if (is_ebb_event(event)) {
550                 if (!(event->attach_state & PERF_ATTACH_TASK))
551                         return -EINVAL;
552
553                 if (!leader->attr.pinned || !leader->attr.exclusive)
554                         return -EINVAL;
555
556                 if (event->attr.freq ||
557                     event->attr.inherit ||
558                     event->attr.sample_type ||
559                     event->attr.sample_period ||
560                     event->attr.enable_on_exec)
561                         return -EINVAL;
562         }
563
564         return 0;
565 }
566
567 static void ebb_event_add(struct perf_event *event)
568 {
569         if (!is_ebb_event(event) || current->thread.used_ebb)
570                 return;
571
572         /*
573          * IFF this is the first time we've added an EBB event, set
574          * PMXE in the user MMCR0 so we can detect when it's cleared by
575          * userspace. We need this so that we can context switch while
576          * userspace is in the EBB handler (where PMXE is 0).
577          */
578         current->thread.used_ebb = 1;
579         current->thread.mmcr0 |= MMCR0_PMXE;
580 }
581
582 static void ebb_switch_out(unsigned long mmcr0)
583 {
584         if (!(mmcr0 & MMCR0_EBE))
585                 return;
586
587         current->thread.siar  = mfspr(SPRN_SIAR);
588         current->thread.sier  = mfspr(SPRN_SIER);
589         current->thread.sdar  = mfspr(SPRN_SDAR);
590         current->thread.mmcr0 = mmcr0 & MMCR0_USER_MASK;
591         current->thread.mmcr2 = mfspr(SPRN_MMCR2) & MMCR2_USER_MASK;
592 }
593
594 static unsigned long ebb_switch_in(bool ebb, struct cpu_hw_events *cpuhw)
595 {
596         unsigned long mmcr0 = cpuhw->mmcr[0];
597
598         if (!ebb)
599                 goto out;
600
601         /* Enable EBB and read/write to all 6 PMCs and BHRB for userspace */
602         mmcr0 |= MMCR0_EBE | MMCR0_BHRBA | MMCR0_PMCC_U6;
603
604         /*
605          * Add any bits from the user MMCR0, FC or PMAO. This is compatible
606          * with pmao_restore_workaround() because we may add PMAO but we never
607          * clear it here.
608          */
609         mmcr0 |= current->thread.mmcr0;
610
611         /*
612          * Be careful not to set PMXE if userspace had it cleared. This is also
613          * compatible with pmao_restore_workaround() because it has already
614          * cleared PMXE and we leave PMAO alone.
615          */
616         if (!(current->thread.mmcr0 & MMCR0_PMXE))
617                 mmcr0 &= ~MMCR0_PMXE;
618
619         mtspr(SPRN_SIAR, current->thread.siar);
620         mtspr(SPRN_SIER, current->thread.sier);
621         mtspr(SPRN_SDAR, current->thread.sdar);
622
623         /*
624          * Merge the kernel & user values of MMCR2. The semantics we implement
625          * are that the user MMCR2 can set bits, ie. cause counters to freeze,
626          * but not clear bits. If a task wants to be able to clear bits, ie.
627          * unfreeze counters, it should not set exclude_xxx in its events and
628          * instead manage the MMCR2 entirely by itself.
629          */
630         mtspr(SPRN_MMCR2, cpuhw->mmcr[3] | current->thread.mmcr2);
631 out:
632         return mmcr0;
633 }
634
635 static void pmao_restore_workaround(bool ebb)
636 {
637         unsigned pmcs[6];
638
639         if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_PMAO_BUG))
640                 return;
641
642         /*
643          * On POWER8E there is a hardware defect which affects the PMU context
644          * switch logic, ie. power_pmu_disable/enable().
645          *
646          * When a counter overflows PMXE is cleared and FC/PMAO is set in MMCR0
647          * by the hardware. Sometime later the actual PMU exception is
648          * delivered.
649          *
650          * If we context switch, or simply disable/enable, the PMU prior to the
651          * exception arriving, the exception will be lost when we clear PMAO.
652          *
653          * When we reenable the PMU, we will write the saved MMCR0 with PMAO
654          * set, and this _should_ generate an exception. However because of the
655          * defect no exception is generated when we write PMAO, and we get
656          * stuck with no counters counting but no exception delivered.
657          *
658          * The workaround is to detect this case and tweak the hardware to
659          * create another pending PMU exception.
660          *
661          * We do that by setting up PMC6 (cycles) for an imminent overflow and
662          * enabling the PMU. That causes a new exception to be generated in the
663          * chip, but we don't take it yet because we have interrupts hard
664          * disabled. We then write back the PMU state as we want it to be seen
665          * by the exception handler. When we reenable interrupts the exception
666          * handler will be called and see the correct state.
667          *
668          * The logic is the same for EBB, except that the exception is gated by
669          * us having interrupts hard disabled as well as the fact that we are
670          * not in userspace. The exception is finally delivered when we return
671          * to userspace.
672          */
673
674         /* Only if PMAO is set and PMAO_SYNC is clear */
675         if ((current->thread.mmcr0 & (MMCR0_PMAO | MMCR0_PMAO_SYNC)) != MMCR0_PMAO)
676                 return;
677
678         /* If we're doing EBB, only if BESCR[GE] is set */
679         if (ebb && !(current->thread.bescr & BESCR_GE))
680                 return;
681
682         /*
683          * We are already soft-disabled in power_pmu_enable(). We need to hard
684          * disable to actually prevent the PMU exception from firing.
685          */
686         hard_irq_disable();
687
688         /*
689          * This is a bit gross, but we know we're on POWER8E and have 6 PMCs.
690          * Using read/write_pmc() in a for loop adds 12 function calls and
691          * almost doubles our code size.
692          */
693         pmcs[0] = mfspr(SPRN_PMC1);
694         pmcs[1] = mfspr(SPRN_PMC2);
695         pmcs[2] = mfspr(SPRN_PMC3);
696         pmcs[3] = mfspr(SPRN_PMC4);
697         pmcs[4] = mfspr(SPRN_PMC5);
698         pmcs[5] = mfspr(SPRN_PMC6);
699
700         /* Ensure all freeze bits are unset */
701         mtspr(SPRN_MMCR2, 0);
702
703         /* Set up PMC6 to overflow in one cycle */
704         mtspr(SPRN_PMC6, 0x7FFFFFFE);
705
706         /* Enable exceptions and unfreeze PMC6 */
707         mtspr(SPRN_MMCR0, MMCR0_PMXE | MMCR0_PMCjCE | MMCR0_PMAO);
708
709         /* Now we need to refreeze and restore the PMCs */
710         mtspr(SPRN_MMCR0, MMCR0_FC | MMCR0_PMAO);
711
712         mtspr(SPRN_PMC1, pmcs[0]);
713         mtspr(SPRN_PMC2, pmcs[1]);
714         mtspr(SPRN_PMC3, pmcs[2]);
715         mtspr(SPRN_PMC4, pmcs[3]);
716         mtspr(SPRN_PMC5, pmcs[4]);
717         mtspr(SPRN_PMC6, pmcs[5]);
718 }
719
720 #endif /* CONFIG_PPC64 */
721
722 static void perf_event_interrupt(struct pt_regs *regs);
723
724 /*
725  * Read one performance monitor counter (PMC).
726  */
727 static unsigned long read_pmc(int idx)
728 {
729         unsigned long val;
730
731         switch (idx) {
732         case 1:
733                 val = mfspr(SPRN_PMC1);
734                 break;
735         case 2:
736                 val = mfspr(SPRN_PMC2);
737                 break;
738         case 3:
739                 val = mfspr(SPRN_PMC3);
740                 break;
741         case 4:
742                 val = mfspr(SPRN_PMC4);
743                 break;
744         case 5:
745                 val = mfspr(SPRN_PMC5);
746                 break;
747         case 6:
748                 val = mfspr(SPRN_PMC6);
749                 break;
750 #ifdef CONFIG_PPC64
751         case 7:
752                 val = mfspr(SPRN_PMC7);
753                 break;
754         case 8:
755                 val = mfspr(SPRN_PMC8);
756                 break;
757 #endif /* CONFIG_PPC64 */
758         default:
759                 printk(KERN_ERR "oops trying to read PMC%d\n", idx);
760                 val = 0;
761         }
762         return val;
763 }
764
765 /*
766  * Write one PMC.
767  */
768 static void write_pmc(int idx, unsigned long val)
769 {
770         switch (idx) {
771         case 1:
772                 mtspr(SPRN_PMC1, val);
773                 break;
774         case 2:
775                 mtspr(SPRN_PMC2, val);
776                 break;
777         case 3:
778                 mtspr(SPRN_PMC3, val);
779                 break;
780         case 4:
781                 mtspr(SPRN_PMC4, val);
782                 break;
783         case 5:
784                 mtspr(SPRN_PMC5, val);
785                 break;
786         case 6:
787                 mtspr(SPRN_PMC6, val);
788                 break;
789 #ifdef CONFIG_PPC64
790         case 7:
791                 mtspr(SPRN_PMC7, val);
792                 break;
793         case 8:
794                 mtspr(SPRN_PMC8, val);
795                 break;
796 #endif /* CONFIG_PPC64 */
797         default:
798                 printk(KERN_ERR "oops trying to write PMC%d\n", idx);
799         }
800 }
801
802 /* Called from sysrq_handle_showregs() */
803 void perf_event_print_debug(void)
804 {
805         unsigned long sdar, sier, flags;
806         u32 pmcs[MAX_HWEVENTS];
807         int i;
808
809         if (!ppmu) {
810                 pr_info("Performance monitor hardware not registered.\n");
811                 return;
812         }
813
814         if (!ppmu->n_counter)
815                 return;
816
817         local_irq_save(flags);
818
819         pr_info("CPU: %d PMU registers, ppmu = %s n_counters = %d",
820                  smp_processor_id(), ppmu->name, ppmu->n_counter);
821
822         for (i = 0; i < ppmu->n_counter; i++)
823                 pmcs[i] = read_pmc(i + 1);
824
825         for (; i < MAX_HWEVENTS; i++)
826                 pmcs[i] = 0xdeadbeef;
827
828         pr_info("PMC1:  %08x PMC2: %08x PMC3: %08x PMC4: %08x\n",
829                  pmcs[0], pmcs[1], pmcs[2], pmcs[3]);
830
831         if (ppmu->n_counter > 4)
832                 pr_info("PMC5:  %08x PMC6: %08x PMC7: %08x PMC8: %08x\n",
833                          pmcs[4], pmcs[5], pmcs[6], pmcs[7]);
834
835         pr_info("MMCR0: %016lx MMCR1: %016lx MMCRA: %016lx\n",
836                 mfspr(SPRN_MMCR0), mfspr(SPRN_MMCR1), mfspr(SPRN_MMCRA));
837
838         sdar = sier = 0;
839 #ifdef CONFIG_PPC64
840         sdar = mfspr(SPRN_SDAR);
841
842         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
843                 sier = mfspr(SPRN_SIER);
844
845         if (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S) {
846                 pr_info("MMCR2: %016lx EBBHR: %016lx\n",
847                         mfspr(SPRN_MMCR2), mfspr(SPRN_EBBHR));
848                 pr_info("EBBRR: %016lx BESCR: %016lx\n",
849                         mfspr(SPRN_EBBRR), mfspr(SPRN_BESCR));
850         }
851 #endif
852         pr_info("SIAR:  %016lx SDAR:  %016lx SIER:  %016lx\n",
853                 mfspr(SPRN_SIAR), sdar, sier);
854
855         local_irq_restore(flags);
856 }
857
858 /*
859  * Check if a set of events can all go on the PMU at once.
860  * If they can't, this will look at alternative codes for the events
861  * and see if any combination of alternative codes is feasible.
862  * The feasible set is returned in event_id[].
863  */
864 static int power_check_constraints(struct cpu_hw_events *cpuhw,
865                                    u64 event_id[], unsigned int cflags[],
866                                    int n_ev)
867 {
868         unsigned long mask, value, nv;
869         unsigned long smasks[MAX_HWEVENTS], svalues[MAX_HWEVENTS];
870         int n_alt[MAX_HWEVENTS], choice[MAX_HWEVENTS];
871         int i, j;
872         unsigned long addf = ppmu->add_fields;
873         unsigned long tadd = ppmu->test_adder;
874         unsigned long grp_mask = ppmu->group_constraint_mask;
875         unsigned long grp_val = ppmu->group_constraint_val;
876
877         if (n_ev > ppmu->n_counter)
878                 return -1;
879
880         /* First see if the events will go on as-is */
881         for (i = 0; i < n_ev; ++i) {
882                 if ((cflags[i] & PPMU_LIMITED_PMC_REQD)
883                     && !ppmu->limited_pmc_event(event_id[i])) {
884                         ppmu->get_alternatives(event_id[i], cflags[i],
885                                                cpuhw->alternatives[i]);
886                         event_id[i] = cpuhw->alternatives[i][0];
887                 }
888                 if (ppmu->get_constraint(event_id[i], &cpuhw->amasks[i][0],
889                                          &cpuhw->avalues[i][0]))
890                         return -1;
891         }
892         value = mask = 0;
893         for (i = 0; i < n_ev; ++i) {
894                 nv = (value | cpuhw->avalues[i][0]) +
895                         (value & cpuhw->avalues[i][0] & addf);
896
897                 if (((((nv + tadd) ^ value) & mask) & (~grp_mask)) != 0)
898                         break;
899
900                 if (((((nv + tadd) ^ cpuhw->avalues[i][0]) & cpuhw->amasks[i][0])
901                         & (~grp_mask)) != 0)
902                         break;
903
904                 value = nv;
905                 mask |= cpuhw->amasks[i][0];
906         }
907         if (i == n_ev) {
908                 if ((value & mask & grp_mask) != (mask & grp_val))
909                         return -1;
910                 else
911                         return 0;       /* all OK */
912         }
913
914         /* doesn't work, gather alternatives... */
915         if (!ppmu->get_alternatives)
916                 return -1;
917         for (i = 0; i < n_ev; ++i) {
918                 choice[i] = 0;
919                 n_alt[i] = ppmu->get_alternatives(event_id[i], cflags[i],
920                                                   cpuhw->alternatives[i]);
921                 for (j = 1; j < n_alt[i]; ++j)
922                         ppmu->get_constraint(cpuhw->alternatives[i][j],
923                                              &cpuhw->amasks[i][j],
924                                              &cpuhw->avalues[i][j]);
925         }
926
927         /* enumerate all possibilities and see if any will work */
928         i = 0;
929         j = -1;
930         value = mask = nv = 0;
931         while (i < n_ev) {
932                 if (j >= 0) {
933                         /* we're backtracking, restore context */
934                         value = svalues[i];
935                         mask = smasks[i];
936                         j = choice[i];
937                 }
938                 /*
939                  * See if any alternative k for event_id i,
940                  * where k > j, will satisfy the constraints.
941                  */
942                 while (++j < n_alt[i]) {
943                         nv = (value | cpuhw->avalues[i][j]) +
944                                 (value & cpuhw->avalues[i][j] & addf);
945                         if ((((nv + tadd) ^ value) & mask) == 0 &&
946                             (((nv + tadd) ^ cpuhw->avalues[i][j])
947                              & cpuhw->amasks[i][j]) == 0)
948                                 break;
949                 }
950                 if (j >= n_alt[i]) {
951                         /*
952                          * No feasible alternative, backtrack
953                          * to event_id i-1 and continue enumerating its
954                          * alternatives from where we got up to.
955                          */
956                         if (--i < 0)
957                                 return -1;
958                 } else {
959                         /*
960                          * Found a feasible alternative for event_id i,
961                          * remember where we got up to with this event_id,
962                          * go on to the next event_id, and start with
963                          * the first alternative for it.
964                          */
965                         choice[i] = j;
966                         svalues[i] = value;
967                         smasks[i] = mask;
968                         value = nv;
969                         mask |= cpuhw->amasks[i][j];
970                         ++i;
971                         j = -1;
972                 }
973         }
974
975         /* OK, we have a feasible combination, tell the caller the solution */
976         for (i = 0; i < n_ev; ++i)
977                 event_id[i] = cpuhw->alternatives[i][choice[i]];
978         return 0;
979 }
980
981 /*
982  * Check if newly-added events have consistent settings for
983  * exclude_{user,kernel,hv} with each other and any previously
984  * added events.
985  */
986 static int check_excludes(struct perf_event **ctrs, unsigned int cflags[],
987                           int n_prev, int n_new)
988 {
989         int eu = 0, ek = 0, eh = 0;
990         int i, n, first;
991         struct perf_event *event;
992
993         /*
994          * If the PMU we're on supports per event exclude settings then we
995          * don't need to do any of this logic. NB. This assumes no PMU has both
996          * per event exclude and limited PMCs.
997          */
998         if (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S)
999                 return 0;
1000
1001         n = n_prev + n_new;
1002         if (n <= 1)
1003                 return 0;
1004
1005         first = 1;
1006         for (i = 0; i < n; ++i) {
1007                 if (cflags[i] & PPMU_LIMITED_PMC_OK) {
1008                         cflags[i] &= ~PPMU_LIMITED_PMC_REQD;
1009                         continue;
1010                 }
1011                 event = ctrs[i];
1012                 if (first) {
1013                         eu = event->attr.exclude_user;
1014                         ek = event->attr.exclude_kernel;
1015                         eh = event->attr.exclude_hv;
1016                         first = 0;
1017                 } else if (event->attr.exclude_user != eu ||
1018                            event->attr.exclude_kernel != ek ||
1019                            event->attr.exclude_hv != eh) {
1020                         return -EAGAIN;
1021                 }
1022         }
1023
1024         if (eu || ek || eh)
1025                 for (i = 0; i < n; ++i)
1026                         if (cflags[i] & PPMU_LIMITED_PMC_OK)
1027                                 cflags[i] |= PPMU_LIMITED_PMC_REQD;
1028
1029         return 0;
1030 }
1031
1032 static u64 check_and_compute_delta(u64 prev, u64 val)
1033 {
1034         u64 delta = (val - prev) & 0xfffffffful;
1035
1036         /*
1037          * POWER7 can roll back counter values, if the new value is smaller
1038          * than the previous value it will cause the delta and the counter to
1039          * have bogus values unless we rolled a counter over.  If a coutner is
1040          * rolled back, it will be smaller, but within 256, which is the maximum
1041          * number of events to rollback at once.  If we detect a rollback
1042          * return 0.  This can lead to a small lack of precision in the
1043          * counters.
1044          */
1045         if (prev > val && (prev - val) < 256)
1046                 delta = 0;
1047
1048         return delta;
1049 }
1050
1051 static void power_pmu_read(struct perf_event *event)
1052 {
1053         s64 val, delta, prev;
1054
1055         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
1056                 return;
1057
1058         if (!event->hw.idx)
1059                 return;
1060
1061         if (is_ebb_event(event)) {
1062                 val = read_pmc(event->hw.idx);
1063                 local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1064                 return;
1065         }
1066
1067         /*
1068          * Performance monitor interrupts come even when interrupts
1069          * are soft-disabled, as long as interrupts are hard-enabled.
1070          * Therefore we treat them like NMIs.
1071          */
1072         do {
1073                 prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1074                 barrier();
1075                 val = read_pmc(event->hw.idx);
1076                 delta = check_and_compute_delta(prev, val);
1077                 if (!delta)
1078                         return;
1079         } while (local64_cmpxchg(&event->hw.prev_count, prev, val) != prev);
1080
1081         local64_add(delta, &event->count);
1082
1083         /*
1084          * A number of places program the PMC with (0x80000000 - period_left).
1085          * We never want period_left to be less than 1 because we will program
1086          * the PMC with a value >= 0x800000000 and an edge detected PMC will
1087          * roll around to 0 before taking an exception. We have seen this
1088          * on POWER8.
1089          *
1090          * To fix this, clamp the minimum value of period_left to 1.
1091          */
1092         do {
1093                 prev = local64_read(&event->hw.period_left);
1094                 val = prev - delta;
1095                 if (val < 1)
1096                         val = 1;
1097         } while (local64_cmpxchg(&event->hw.period_left, prev, val) != prev);
1098 }
1099
1100 /*
1101  * On some machines, PMC5 and PMC6 can't be written, don't respect
1102  * the freeze conditions, and don't generate interrupts.  This tells
1103  * us if `event' is using such a PMC.
1104  */
1105 static int is_limited_pmc(int pmcnum)
1106 {
1107         return (ppmu->flags & PPMU_LIMITED_PMC5_6)
1108                 && (pmcnum == 5 || pmcnum == 6);
1109 }
1110
1111 static void freeze_limited_counters(struct cpu_hw_events *cpuhw,
1112                                     unsigned long pmc5, unsigned long pmc6)
1113 {
1114         struct perf_event *event;
1115         u64 val, prev, delta;
1116         int i;
1117
1118         for (i = 0; i < cpuhw->n_limited; ++i) {
1119                 event = cpuhw->limited_counter[i];
1120                 if (!event->hw.idx)
1121                         continue;
1122                 val = (event->hw.idx == 5) ? pmc5 : pmc6;
1123                 prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1124                 event->hw.idx = 0;
1125                 delta = check_and_compute_delta(prev, val);
1126                 if (delta)
1127                         local64_add(delta, &event->count);
1128         }
1129 }
1130
1131 static void thaw_limited_counters(struct cpu_hw_events *cpuhw,
1132                                   unsigned long pmc5, unsigned long pmc6)
1133 {
1134         struct perf_event *event;
1135         u64 val, prev;
1136         int i;
1137
1138         for (i = 0; i < cpuhw->n_limited; ++i) {
1139                 event = cpuhw->limited_counter[i];
1140                 event->hw.idx = cpuhw->limited_hwidx[i];
1141                 val = (event->hw.idx == 5) ? pmc5 : pmc6;
1142                 prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1143                 if (check_and_compute_delta(prev, val))
1144                         local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1145                 perf_event_update_userpage(event);
1146         }
1147 }
1148
1149 /*
1150  * Since limited events don't respect the freeze conditions, we
1151  * have to read them immediately after freezing or unfreezing the
1152  * other events.  We try to keep the values from the limited
1153  * events as consistent as possible by keeping the delay (in
1154  * cycles and instructions) between freezing/unfreezing and reading
1155  * the limited events as small and consistent as possible.
1156  * Therefore, if any limited events are in use, we read them
1157  * both, and always in the same order, to minimize variability,
1158  * and do it inside the same asm that writes MMCR0.
1159  */
1160 static void write_mmcr0(struct cpu_hw_events *cpuhw, unsigned long mmcr0)
1161 {
1162         unsigned long pmc5, pmc6;
1163
1164         if (!cpuhw->n_limited) {
1165                 mtspr(SPRN_MMCR0, mmcr0);
1166                 return;
1167         }
1168
1169         /*
1170          * Write MMCR0, then read PMC5 and PMC6 immediately.
1171          * To ensure we don't get a performance monitor interrupt
1172          * between writing MMCR0 and freezing/thawing the limited
1173          * events, we first write MMCR0 with the event overflow
1174          * interrupt enable bits turned off.
1175          */
1176         asm volatile("mtspr %3,%2; mfspr %0,%4; mfspr %1,%5"
1177                      : "=&r" (pmc5), "=&r" (pmc6)
1178                      : "r" (mmcr0 & ~(MMCR0_PMC1CE | MMCR0_PMCjCE)),
1179                        "i" (SPRN_MMCR0),
1180                        "i" (SPRN_PMC5), "i" (SPRN_PMC6));
1181
1182         if (mmcr0 & MMCR0_FC)
1183                 freeze_limited_counters(cpuhw, pmc5, pmc6);
1184         else
1185                 thaw_limited_counters(cpuhw, pmc5, pmc6);
1186
1187         /*
1188          * Write the full MMCR0 including the event overflow interrupt
1189          * enable bits, if necessary.
1190          */
1191         if (mmcr0 & (MMCR0_PMC1CE | MMCR0_PMCjCE))
1192                 mtspr(SPRN_MMCR0, mmcr0);
1193 }
1194
1195 /*
1196  * Disable all events to prevent PMU interrupts and to allow
1197  * events to be added or removed.
1198  */
1199 static void power_pmu_disable(struct pmu *pmu)
1200 {
1201         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1202         unsigned long flags, mmcr0, val;
1203
1204         if (!ppmu)
1205                 return;
1206         local_irq_save(flags);
1207         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1208
1209         if (!cpuhw->disabled) {
1210                 /*
1211                  * Check if we ever enabled the PMU on this cpu.
1212                  */
1213                 if (!cpuhw->pmcs_enabled) {
1214                         ppc_enable_pmcs();
1215                         cpuhw->pmcs_enabled = 1;
1216                 }
1217
1218                 /*
1219                  * Set the 'freeze counters' bit, clear EBE/BHRBA/PMCC/PMAO/FC56
1220                  */
1221                 val  = mmcr0 = mfspr(SPRN_MMCR0);
1222                 val |= MMCR0_FC;
1223                 val &= ~(MMCR0_EBE | MMCR0_BHRBA | MMCR0_PMCC | MMCR0_PMAO |
1224                          MMCR0_FC56);
1225
1226                 /*
1227                  * The barrier is to make sure the mtspr has been
1228                  * executed and the PMU has frozen the events etc.
1229                  * before we return.
1230                  */
1231                 write_mmcr0(cpuhw, val);
1232                 mb();
1233                 isync();
1234
1235                 /*
1236                  * Disable instruction sampling if it was enabled
1237                  */
1238                 if (cpuhw->mmcr[2] & MMCRA_SAMPLE_ENABLE) {
1239                         mtspr(SPRN_MMCRA,
1240                               cpuhw->mmcr[2] & ~MMCRA_SAMPLE_ENABLE);
1241                         mb();
1242                         isync();
1243                 }
1244
1245                 cpuhw->disabled = 1;
1246                 cpuhw->n_added = 0;
1247
1248                 ebb_switch_out(mmcr0);
1249
1250 #ifdef CONFIG_PPC64
1251                 /*
1252                  * These are readable by userspace, may contain kernel
1253                  * addresses and are not switched by context switch, so clear
1254                  * them now to avoid leaking anything to userspace in general
1255                  * including to another process.
1256                  */
1257                 if (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S) {
1258                         mtspr(SPRN_SDAR, 0);
1259                         mtspr(SPRN_SIAR, 0);
1260                 }
1261 #endif
1262         }
1263
1264         local_irq_restore(flags);
1265 }
1266
1267 /*
1268  * Re-enable all events if disable == 0.
1269  * If we were previously disabled and events were added, then
1270  * put the new config on the PMU.
1271  */
1272 static void power_pmu_enable(struct pmu *pmu)
1273 {
1274         struct perf_event *event;
1275         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1276         unsigned long flags;
1277         long i;
1278         unsigned long val, mmcr0;
1279         s64 left;
1280         unsigned int hwc_index[MAX_HWEVENTS];
1281         int n_lim;
1282         int idx;
1283         bool ebb;
1284
1285         if (!ppmu)
1286                 return;
1287         local_irq_save(flags);
1288
1289         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1290         if (!cpuhw->disabled)
1291                 goto out;
1292
1293         if (cpuhw->n_events == 0) {
1294                 ppc_set_pmu_inuse(0);
1295                 goto out;
1296         }
1297
1298         cpuhw->disabled = 0;
1299
1300         /*
1301          * EBB requires an exclusive group and all events must have the EBB
1302          * flag set, or not set, so we can just check a single event. Also we
1303          * know we have at least one event.
1304          */
1305         ebb = is_ebb_event(cpuhw->event[0]);
1306
1307         /*
1308          * If we didn't change anything, or only removed events,
1309          * no need to recalculate MMCR* settings and reset the PMCs.
1310          * Just reenable the PMU with the current MMCR* settings
1311          * (possibly updated for removal of events).
1312          */
1313         if (!cpuhw->n_added) {
1314                 mtspr(SPRN_MMCRA, cpuhw->mmcr[2] & ~MMCRA_SAMPLE_ENABLE);
1315                 mtspr(SPRN_MMCR1, cpuhw->mmcr[1]);
1316                 goto out_enable;
1317         }
1318
1319         /*
1320          * Clear all MMCR settings and recompute them for the new set of events.
1321          */
1322         memset(cpuhw->mmcr, 0, sizeof(cpuhw->mmcr));
1323
1324         if (ppmu->compute_mmcr(cpuhw->events, cpuhw->n_events, hwc_index,
1325                                cpuhw->mmcr, cpuhw->event)) {
1326                 /* shouldn't ever get here */
1327                 printk(KERN_ERR "oops compute_mmcr failed\n");
1328                 goto out;
1329         }
1330
1331         if (!(ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S)) {
1332                 /*
1333                  * Add in MMCR0 freeze bits corresponding to the attr.exclude_*
1334                  * bits for the first event. We have already checked that all
1335                  * events have the same value for these bits as the first event.
1336                  */
1337                 event = cpuhw->event[0];
1338                 if (event->attr.exclude_user)
1339                         cpuhw->mmcr[0] |= MMCR0_FCP;
1340                 if (event->attr.exclude_kernel)
1341                         cpuhw->mmcr[0] |= freeze_events_kernel;
1342                 if (event->attr.exclude_hv)
1343                         cpuhw->mmcr[0] |= MMCR0_FCHV;
1344         }
1345
1346         /*
1347          * Write the new configuration to MMCR* with the freeze
1348          * bit set and set the hardware events to their initial values.
1349          * Then unfreeze the events.
1350          */
1351         ppc_set_pmu_inuse(1);
1352         mtspr(SPRN_MMCRA, cpuhw->mmcr[2] & ~MMCRA_SAMPLE_ENABLE);
1353         mtspr(SPRN_MMCR1, cpuhw->mmcr[1]);
1354         mtspr(SPRN_MMCR0, (cpuhw->mmcr[0] & ~(MMCR0_PMC1CE | MMCR0_PMCjCE))
1355                                 | MMCR0_FC);
1356         if (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S)
1357                 mtspr(SPRN_MMCR2, cpuhw->mmcr[3]);
1358
1359         /*
1360          * Read off any pre-existing events that need to move
1361          * to another PMC.
1362          */
1363         for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
1364                 event = cpuhw->event[i];
1365                 if (event->hw.idx && event->hw.idx != hwc_index[i] + 1) {
1366                         power_pmu_read(event);
1367                         write_pmc(event->hw.idx, 0);
1368                         event->hw.idx = 0;
1369                 }
1370         }
1371
1372         /*
1373          * Initialize the PMCs for all the new and moved events.
1374          */
1375         cpuhw->n_limited = n_lim = 0;
1376         for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
1377                 event = cpuhw->event[i];
1378                 if (event->hw.idx)
1379                         continue;
1380                 idx = hwc_index[i] + 1;
1381                 if (is_limited_pmc(idx)) {
1382                         cpuhw->limited_counter[n_lim] = event;
1383                         cpuhw->limited_hwidx[n_lim] = idx;
1384                         ++n_lim;
1385                         continue;
1386                 }
1387
1388                 if (ebb)
1389                         val = local64_read(&event->hw.prev_count);
1390                 else {
1391                         val = 0;
1392                         if (event->hw.sample_period) {
1393                                 left = local64_read(&event->hw.period_left);
1394                                 if (left < 0x80000000L)
1395                                         val = 0x80000000L - left;
1396                         }
1397                         local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1398                 }
1399
1400                 event->hw.idx = idx;
1401                 if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
1402                         val = 0;
1403                 write_pmc(idx, val);
1404
1405                 perf_event_update_userpage(event);
1406         }
1407         cpuhw->n_limited = n_lim;
1408         cpuhw->mmcr[0] |= MMCR0_PMXE | MMCR0_FCECE;
1409
1410  out_enable:
1411         pmao_restore_workaround(ebb);
1412
1413         mmcr0 = ebb_switch_in(ebb, cpuhw);
1414
1415         mb();
1416         if (cpuhw->bhrb_users)
1417                 ppmu->config_bhrb(cpuhw->bhrb_filter);
1418
1419         write_mmcr0(cpuhw, mmcr0);
1420
1421         /*
1422          * Enable instruction sampling if necessary
1423          */
1424         if (cpuhw->mmcr[2] & MMCRA_SAMPLE_ENABLE) {
1425                 mb();
1426                 mtspr(SPRN_MMCRA, cpuhw->mmcr[2]);
1427         }
1428
1429  out:
1430
1431         local_irq_restore(flags);
1432 }
1433
1434 static int collect_events(struct perf_event *group, int max_count,
1435                           struct perf_event *ctrs[], u64 *events,
1436                           unsigned int *flags)
1437 {
1438         int n = 0;
1439         struct perf_event *event;
1440
1441         if (group->pmu->task_ctx_nr == perf_hw_context) {
1442                 if (n >= max_count)
1443                         return -1;
1444                 ctrs[n] = group;
1445                 flags[n] = group->hw.event_base;
1446                 events[n++] = group->hw.config;
1447         }
1448         for_each_sibling_event(event, group) {
1449                 if (event->pmu->task_ctx_nr == perf_hw_context &&
1450                     event->state != PERF_EVENT_STATE_OFF) {
1451                         if (n >= max_count)
1452                                 return -1;
1453                         ctrs[n] = event;
1454                         flags[n] = event->hw.event_base;
1455                         events[n++] = event->hw.config;
1456                 }
1457         }
1458         return n;
1459 }
1460
1461 /*
1462  * Add an event to the PMU.
1463  * If all events are not already frozen, then we disable and
1464  * re-enable the PMU in order to get hw_perf_enable to do the
1465  * actual work of reconfiguring the PMU.
1466  */
1467 static int power_pmu_add(struct perf_event *event, int ef_flags)
1468 {
1469         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1470         unsigned long flags;
1471         int n0;
1472         int ret = -EAGAIN;
1473
1474         local_irq_save(flags);
1475         perf_pmu_disable(event->pmu);
1476
1477         /*
1478          * Add the event to the list (if there is room)
1479          * and check whether the total set is still feasible.
1480          */
1481         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1482         n0 = cpuhw->n_events;
1483         if (n0 >= ppmu->n_counter)
1484                 goto out;
1485         cpuhw->event[n0] = event;
1486         cpuhw->events[n0] = event->hw.config;
1487         cpuhw->flags[n0] = event->hw.event_base;
1488
1489         /*
1490          * This event may have been disabled/stopped in record_and_restart()
1491          * because we exceeded the ->event_limit. If re-starting the event,
1492          * clear the ->hw.state (STOPPED and UPTODATE flags), so the user
1493          * notification is re-enabled.
1494          */
1495         if (!(ef_flags & PERF_EF_START))
1496                 event->hw.state = PERF_HES_STOPPED | PERF_HES_UPTODATE;
1497         else
1498                 event->hw.state = 0;
1499
1500         /*
1501          * If group events scheduling transaction was started,
1502          * skip the schedulability test here, it will be performed
1503          * at commit time(->commit_txn) as a whole
1504          */
1505         if (cpuhw->txn_flags & PERF_PMU_TXN_ADD)
1506                 goto nocheck;
1507
1508         if (check_excludes(cpuhw->event, cpuhw->flags, n0, 1))
1509                 goto out;
1510         if (power_check_constraints(cpuhw, cpuhw->events, cpuhw->flags, n0 + 1))
1511                 goto out;
1512         event->hw.config = cpuhw->events[n0];
1513
1514 nocheck:
1515         ebb_event_add(event);
1516
1517         ++cpuhw->n_events;
1518         ++cpuhw->n_added;
1519
1520         ret = 0;
1521  out:
1522         if (has_branch_stack(event)) {
1523                 power_pmu_bhrb_enable(event);
1524                 cpuhw->bhrb_filter = ppmu->bhrb_filter_map(
1525                                         event->attr.branch_sample_type);
1526         }
1527
1528         perf_pmu_enable(event->pmu);
1529         local_irq_restore(flags);
1530         return ret;
1531 }
1532
1533 /*
1534  * Remove an event from the PMU.
1535  */
1536 static void power_pmu_del(struct perf_event *event, int ef_flags)
1537 {
1538         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1539         long i;
1540         unsigned long flags;
1541
1542         local_irq_save(flags);
1543         perf_pmu_disable(event->pmu);
1544
1545         power_pmu_read(event);
1546
1547         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1548         for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
1549                 if (event == cpuhw->event[i]) {
1550                         while (++i < cpuhw->n_events) {
1551                                 cpuhw->event[i-1] = cpuhw->event[i];
1552                                 cpuhw->events[i-1] = cpuhw->events[i];
1553                                 cpuhw->flags[i-1] = cpuhw->flags[i];
1554                         }
1555                         --cpuhw->n_events;
1556                         ppmu->disable_pmc(event->hw.idx - 1, cpuhw->mmcr);
1557                         if (event->hw.idx) {
1558                                 write_pmc(event->hw.idx, 0);
1559                                 event->hw.idx = 0;
1560                         }
1561                         perf_event_update_userpage(event);
1562                         break;
1563                 }
1564         }
1565         for (i = 0; i < cpuhw->n_limited; ++i)
1566                 if (event == cpuhw->limited_counter[i])
1567                         break;
1568         if (i < cpuhw->n_limited) {
1569                 while (++i < cpuhw->n_limited) {
1570                         cpuhw->limited_counter[i-1] = cpuhw->limited_counter[i];
1571                         cpuhw->limited_hwidx[i-1] = cpuhw->limited_hwidx[i];
1572                 }
1573                 --cpuhw->n_limited;
1574         }
1575         if (cpuhw->n_events == 0) {
1576                 /* disable exceptions if no events are running */
1577                 cpuhw->mmcr[0] &= ~(MMCR0_PMXE | MMCR0_FCECE);
1578         }
1579
1580         if (has_branch_stack(event))
1581                 power_pmu_bhrb_disable(event);
1582
1583         perf_pmu_enable(event->pmu);
1584         local_irq_restore(flags);
1585 }
1586
1587 /*
1588  * POWER-PMU does not support disabling individual counters, hence
1589  * program their cycle counter to their max value and ignore the interrupts.
1590  */
1591
1592 static void power_pmu_start(struct perf_event *event, int ef_flags)
1593 {
1594         unsigned long flags;
1595         s64 left;
1596         unsigned long val;
1597
1598         if (!event->hw.idx || !event->hw.sample_period)
1599                 return;
1600
1601         if (!(event->hw.state & PERF_HES_STOPPED))
1602                 return;
1603
1604         if (ef_flags & PERF_EF_RELOAD)
1605                 WARN_ON_ONCE(!(event->hw.state & PERF_HES_UPTODATE));
1606
1607         local_irq_save(flags);
1608         perf_pmu_disable(event->pmu);
1609
1610         event->hw.state = 0;
1611         left = local64_read(&event->hw.period_left);
1612
1613         val = 0;
1614         if (left < 0x80000000L)
1615                 val = 0x80000000L - left;
1616
1617         write_pmc(event->hw.idx, val);
1618
1619         perf_event_update_userpage(event);
1620         perf_pmu_enable(event->pmu);
1621         local_irq_restore(flags);
1622 }
1623
1624 static void power_pmu_stop(struct perf_event *event, int ef_flags)
1625 {
1626         unsigned long flags;
1627
1628         if (!event->hw.idx || !event->hw.sample_period)
1629                 return;
1630
1631         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
1632                 return;
1633
1634         local_irq_save(flags);
1635         perf_pmu_disable(event->pmu);
1636
1637         power_pmu_read(event);
1638         event->hw.state |= PERF_HES_STOPPED | PERF_HES_UPTODATE;
1639         write_pmc(event->hw.idx, 0);
1640
1641         perf_event_update_userpage(event);
1642         perf_pmu_enable(event->pmu);
1643         local_irq_restore(flags);
1644 }
1645
1646 /*
1647  * Start group events scheduling transaction
1648  * Set the flag to make pmu::enable() not perform the
1649  * schedulability test, it will be performed at commit time
1650  *
1651  * We only support PERF_PMU_TXN_ADD transactions. Save the
1652  * transaction flags but otherwise ignore non-PERF_PMU_TXN_ADD
1653  * transactions.
1654  */
1655 static void power_pmu_start_txn(struct pmu *pmu, unsigned int txn_flags)
1656 {
1657         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1658
1659         WARN_ON_ONCE(cpuhw->txn_flags);         /* txn already in flight */
1660
1661         cpuhw->txn_flags = txn_flags;
1662         if (txn_flags & ~PERF_PMU_TXN_ADD)
1663                 return;
1664
1665         perf_pmu_disable(pmu);
1666         cpuhw->n_txn_start = cpuhw->n_events;
1667 }
1668
1669 /*
1670  * Stop group events scheduling transaction
1671  * Clear the flag and pmu::enable() will perform the
1672  * schedulability test.
1673  */
1674 static void power_pmu_cancel_txn(struct pmu *pmu)
1675 {
1676         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1677         unsigned int txn_flags;
1678
1679         WARN_ON_ONCE(!cpuhw->txn_flags);        /* no txn in flight */
1680
1681         txn_flags = cpuhw->txn_flags;
1682         cpuhw->txn_flags = 0;
1683         if (txn_flags & ~PERF_PMU_TXN_ADD)
1684                 return;
1685
1686         perf_pmu_enable(pmu);
1687 }
1688
1689 /*
1690  * Commit group events scheduling transaction
1691  * Perform the group schedulability test as a whole
1692  * Return 0 if success
1693  */
1694 static int power_pmu_commit_txn(struct pmu *pmu)
1695 {
1696         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1697         long i, n;
1698
1699         if (!ppmu)
1700                 return -EAGAIN;
1701
1702         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1703         WARN_ON_ONCE(!cpuhw->txn_flags);        /* no txn in flight */
1704
1705         if (cpuhw->txn_flags & ~PERF_PMU_TXN_ADD) {
1706                 cpuhw->txn_flags = 0;
1707                 return 0;
1708         }
1709
1710         n = cpuhw->n_events;
1711         if (check_excludes(cpuhw->event, cpuhw->flags, 0, n))
1712                 return -EAGAIN;
1713         i = power_check_constraints(cpuhw, cpuhw->events, cpuhw->flags, n);
1714         if (i < 0)
1715                 return -EAGAIN;
1716
1717         for (i = cpuhw->n_txn_start; i < n; ++i)
1718                 cpuhw->event[i]->hw.config = cpuhw->events[i];
1719
1720         cpuhw->txn_flags = 0;
1721         perf_pmu_enable(pmu);
1722         return 0;
1723 }
1724
1725 /*
1726  * Return 1 if we might be able to put event on a limited PMC,
1727  * or 0 if not.
1728  * An event can only go on a limited PMC if it counts something
1729  * that a limited PMC can count, doesn't require interrupts, and
1730  * doesn't exclude any processor mode.
1731  */
1732 static int can_go_on_limited_pmc(struct perf_event *event, u64 ev,
1733                                  unsigned int flags)
1734 {
1735         int n;
1736         u64 alt[MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
1737
1738         if (event->attr.exclude_user
1739             || event->attr.exclude_kernel
1740             || event->attr.exclude_hv
1741             || event->attr.sample_period)
1742                 return 0;
1743
1744         if (ppmu->limited_pmc_event(ev))
1745                 return 1;
1746
1747         /*
1748          * The requested event_id isn't on a limited PMC already;
1749          * see if any alternative code goes on a limited PMC.
1750          */
1751         if (!ppmu->get_alternatives)
1752                 return 0;
1753
1754         flags |= PPMU_LIMITED_PMC_OK | PPMU_LIMITED_PMC_REQD;
1755         n = ppmu->get_alternatives(ev, flags, alt);
1756
1757         return n > 0;
1758 }
1759
1760 /*
1761  * Find an alternative event_id that goes on a normal PMC, if possible,
1762  * and return the event_id code, or 0 if there is no such alternative.
1763  * (Note: event_id code 0 is "don't count" on all machines.)
1764  */
1765 static u64 normal_pmc_alternative(u64 ev, unsigned long flags)
1766 {
1767         u64 alt[MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
1768         int n;
1769
1770         flags &= ~(PPMU_LIMITED_PMC_OK | PPMU_LIMITED_PMC_REQD);
1771         n = ppmu->get_alternatives(ev, flags, alt);
1772         if (!n)
1773                 return 0;
1774         return alt[0];
1775 }
1776
1777 /* Number of perf_events counting hardware events */
1778 static atomic_t num_events;
1779 /* Used to avoid races in calling reserve/release_pmc_hardware */
1780 static DEFINE_MUTEX(pmc_reserve_mutex);
1781
1782 /*
1783  * Release the PMU if this is the last perf_event.
1784  */
1785 static void hw_perf_event_destroy(struct perf_event *event)
1786 {
1787         if (!atomic_add_unless(&num_events, -1, 1)) {
1788                 mutex_lock(&pmc_reserve_mutex);
1789                 if (atomic_dec_return(&num_events) == 0)
1790                         release_pmc_hardware();
1791                 mutex_unlock(&pmc_reserve_mutex);
1792         }
1793 }
1794
1795 /*
1796  * Translate a generic cache event_id config to a raw event_id code.
1797  */
1798 static int hw_perf_cache_event(u64 config, u64 *eventp)
1799 {
1800         unsigned long type, op, result;
1801         int ev;
1802
1803         if (!ppmu->cache_events)
1804                 return -EINVAL;
1805
1806         /* unpack config */
1807         type = config & 0xff;
1808         op = (config >> 8) & 0xff;
1809         result = (config >> 16) & 0xff;
1810
1811         if (type >= PERF_COUNT_HW_CACHE_MAX ||
1812             op >= PERF_COUNT_HW_CACHE_OP_MAX ||
1813             result >= PERF_COUNT_HW_CACHE_RESULT_MAX)
1814                 return -EINVAL;
1815
1816         ev = (*ppmu->cache_events)[type][op][result];
1817         if (ev == 0)
1818                 return -EOPNOTSUPP;
1819         if (ev == -1)
1820                 return -EINVAL;
1821         *eventp = ev;
1822         return 0;
1823 }
1824
1825 static bool is_event_blacklisted(u64 ev)
1826 {
1827         int i;
1828
1829         for (i=0; i < ppmu->n_blacklist_ev; i++) {
1830                 if (ppmu->blacklist_ev[i] == ev)
1831                         return true;
1832         }
1833
1834         return false;
1835 }
1836
1837 static int power_pmu_event_init(struct perf_event *event)
1838 {
1839         u64 ev;
1840         unsigned long flags;
1841         struct perf_event *ctrs[MAX_HWEVENTS];
1842         u64 events[MAX_HWEVENTS];
1843         unsigned int cflags[MAX_HWEVENTS];
1844         int n;
1845         int err;
1846         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1847         u64 bhrb_filter;
1848
1849         if (!ppmu)
1850                 return -ENOENT;
1851
1852         if (has_branch_stack(event)) {
1853                 /* PMU has BHRB enabled */
1854                 if (!(ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S))
1855                         return -EOPNOTSUPP;
1856         }
1857
1858         switch (event->attr.type) {
1859         case PERF_TYPE_HARDWARE:
1860                 ev = event->attr.config;
1861                 if (ev >= ppmu->n_generic || ppmu->generic_events[ev] == 0)
1862                         return -EOPNOTSUPP;
1863
1864                 if (ppmu->blacklist_ev && is_event_blacklisted(ev))
1865                         return -EINVAL;
1866                 ev = ppmu->generic_events[ev];
1867                 break;
1868         case PERF_TYPE_HW_CACHE:
1869                 err = hw_perf_cache_event(event->attr.config, &ev);
1870                 if (err)
1871                         return err;
1872
1873                 if (ppmu->blacklist_ev && is_event_blacklisted(ev))
1874                         return -EINVAL;
1875                 break;
1876         case PERF_TYPE_RAW:
1877                 ev = event->attr.config;
1878
1879                 if (ppmu->blacklist_ev && is_event_blacklisted(ev))
1880                         return -EINVAL;
1881                 break;
1882         default:
1883                 return -ENOENT;
1884         }
1885
1886         event->hw.config_base = ev;
1887         event->hw.idx = 0;
1888
1889         /*
1890          * If we are not running on a hypervisor, force the
1891          * exclude_hv bit to 0 so that we don't care what
1892          * the user set it to.
1893          */
1894         if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_LPAR))
1895                 event->attr.exclude_hv = 0;
1896
1897         /*
1898          * If this is a per-task event, then we can use
1899          * PM_RUN_* events interchangeably with their non RUN_*
1900          * equivalents, e.g. PM_RUN_CYC instead of PM_CYC.
1901          * XXX we should check if the task is an idle task.
1902          */
1903         flags = 0;
1904         if (event->attach_state & PERF_ATTACH_TASK)
1905                 flags |= PPMU_ONLY_COUNT_RUN;
1906
1907         /*
1908          * If this machine has limited events, check whether this
1909          * event_id could go on a limited event.
1910          */
1911         if (ppmu->flags & PPMU_LIMITED_PMC5_6) {
1912                 if (can_go_on_limited_pmc(event, ev, flags)) {
1913                         flags |= PPMU_LIMITED_PMC_OK;
1914                 } else if (ppmu->limited_pmc_event(ev)) {
1915                         /*
1916                          * The requested event_id is on a limited PMC,
1917                          * but we can't use a limited PMC; see if any
1918                          * alternative goes on a normal PMC.
1919                          */
1920                         ev = normal_pmc_alternative(ev, flags);
1921                         if (!ev)
1922                                 return -EINVAL;
1923                 }
1924         }
1925
1926         /* Extra checks for EBB */
1927         err = ebb_event_check(event);
1928         if (err)
1929                 return err;
1930
1931         /*
1932          * If this is in a group, check if it can go on with all the
1933          * other hardware events in the group.  We assume the event
1934          * hasn't been linked into its leader's sibling list at this point.
1935          */
1936         n = 0;
1937         if (event->group_leader != event) {
1938                 n = collect_events(event->group_leader, ppmu->n_counter - 1,
1939                                    ctrs, events, cflags);
1940                 if (n < 0)
1941                         return -EINVAL;
1942         }
1943         events[n] = ev;
1944         ctrs[n] = event;
1945         cflags[n] = flags;
1946         if (check_excludes(ctrs, cflags, n, 1))
1947                 return -EINVAL;
1948
1949         cpuhw = &get_cpu_var(cpu_hw_events);
1950         err = power_check_constraints(cpuhw, events, cflags, n + 1);
1951
1952         if (has_branch_stack(event)) {
1953                 bhrb_filter = ppmu->bhrb_filter_map(
1954                                         event->attr.branch_sample_type);
1955
1956                 if (bhrb_filter == -1) {
1957                         put_cpu_var(cpu_hw_events);
1958                         return -EOPNOTSUPP;
1959                 }
1960                 cpuhw->bhrb_filter = bhrb_filter;
1961         }
1962
1963         put_cpu_var(cpu_hw_events);
1964         if (err)
1965                 return -EINVAL;
1966
1967         event->hw.config = events[n];
1968         event->hw.event_base = cflags[n];
1969         event->hw.last_period = event->hw.sample_period;
1970         local64_set(&event->hw.period_left, event->hw.last_period);
1971
1972         /*
1973          * For EBB events we just context switch the PMC value, we don't do any
1974          * of the sample_period logic. We use hw.prev_count for this.
1975          */
1976         if (is_ebb_event(event))
1977                 local64_set(&event->hw.prev_count, 0);
1978
1979         /*
1980          * See if we need to reserve the PMU.
1981          * If no events are currently in use, then we have to take a
1982          * mutex to ensure that we don't race with another task doing
1983          * reserve_pmc_hardware or release_pmc_hardware.
1984          */
1985         err = 0;
1986         if (!atomic_inc_not_zero(&num_events)) {
1987                 mutex_lock(&pmc_reserve_mutex);
1988                 if (atomic_read(&num_events) == 0 &&
1989                     reserve_pmc_hardware(perf_event_interrupt))
1990                         err = -EBUSY;
1991                 else
1992                         atomic_inc(&num_events);
1993                 mutex_unlock(&pmc_reserve_mutex);
1994         }
1995         event->destroy = hw_perf_event_destroy;
1996
1997         return err;
1998 }
1999
2000 static int power_pmu_event_idx(struct perf_event *event)
2001 {
2002         return event->hw.idx;
2003 }
2004
2005 ssize_t power_events_sysfs_show(struct device *dev,
2006                                 struct device_attribute *attr, char *page)
2007 {
2008         struct perf_pmu_events_attr *pmu_attr;
2009
2010         pmu_attr = container_of(attr, struct perf_pmu_events_attr, attr);
2011
2012         return sprintf(page, "event=0x%02llx\n", pmu_attr->id);
2013 }
2014
2015 static struct pmu power_pmu = {
2016         .pmu_enable     = power_pmu_enable,
2017         .pmu_disable    = power_pmu_disable,
2018         .event_init     = power_pmu_event_init,
2019         .add            = power_pmu_add,
2020         .del            = power_pmu_del,
2021         .start          = power_pmu_start,
2022         .stop           = power_pmu_stop,
2023         .read           = power_pmu_read,
2024         .start_txn      = power_pmu_start_txn,
2025         .cancel_txn     = power_pmu_cancel_txn,
2026         .commit_txn     = power_pmu_commit_txn,
2027         .event_idx      = power_pmu_event_idx,
2028         .sched_task     = power_pmu_sched_task,
2029 };
2030
2031 /*
2032  * A counter has overflowed; update its count and record
2033  * things if requested.  Note that interrupts are hard-disabled
2034  * here so there is no possibility of being interrupted.
2035  */
2036 static void record_and_restart(struct perf_event *event, unsigned long val,
2037                                struct pt_regs *regs)
2038 {
2039         u64 period = event->hw.sample_period;
2040         s64 prev, delta, left;
2041         int record = 0;
2042
2043         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED) {
2044                 write_pmc(event->hw.idx, 0);
2045                 return;
2046         }
2047
2048         /* we don't have to worry about interrupts here */
2049         prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
2050         delta = check_and_compute_delta(prev, val);
2051         local64_add(delta, &event->count);
2052
2053         /*
2054          * See if the total period for this event has expired,
2055          * and update for the next period.
2056          */
2057         val = 0;
2058         left = local64_read(&event->hw.period_left) - delta;
2059         if (delta == 0)
2060                 left++;
2061         if (period) {
2062                 if (left <= 0) {
2063                         left += period;
2064                         if (left <= 0)
2065                                 left = period;
2066                         record = siar_valid(regs);
2067                         event->hw.last_period = event->hw.sample_period;
2068                 }
2069                 if (left < 0x80000000LL)
2070                         val = 0x80000000LL - left;
2071         }
2072
2073         write_pmc(event->hw.idx, val);
2074         local64_set(&event->hw.prev_count, val);
2075         local64_set(&event->hw.period_left, left);
2076         perf_event_update_userpage(event);
2077
2078         /*
2079          * Finally record data if requested.
2080          */
2081         if (record) {
2082                 struct perf_sample_data data;
2083
2084                 perf_sample_data_init(&data, ~0ULL, event->hw.last_period);
2085
2086                 if (event->attr.sample_type &
2087                     (PERF_SAMPLE_ADDR | PERF_SAMPLE_PHYS_ADDR))
2088                         perf_get_data_addr(event, regs, &data.addr);
2089
2090                 if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_BRANCH_STACK) {
2091                         struct cpu_hw_events *cpuhw;
2092                         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
2093                         power_pmu_bhrb_read(event, cpuhw);
2094                         data.br_stack = &cpuhw->bhrb_stack;
2095                 }
2096
2097                 if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_DATA_SRC &&
2098                                                 ppmu->get_mem_data_src)
2099                         ppmu->get_mem_data_src(&data.data_src, ppmu->flags, regs);
2100
2101                 if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_WEIGHT &&
2102                                                 ppmu->get_mem_weight)
2103                         ppmu->get_mem_weight(&data.weight);
2104
2105                 if (perf_event_overflow(event, &data, regs))
2106                         power_pmu_stop(event, 0);
2107         }
2108 }
2109
2110 /*
2111  * Called from generic code to get the misc flags (i.e. processor mode)
2112  * for an event_id.
2113  */
2114 unsigned long perf_misc_flags(struct pt_regs *regs)
2115 {
2116         u32 flags = perf_get_misc_flags(regs);
2117
2118         if (flags)
2119                 return flags;
2120         return user_mode(regs) ? PERF_RECORD_MISC_USER :
2121                 PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
2122 }
2123
2124 /*
2125  * Called from generic code to get the instruction pointer
2126  * for an event_id.
2127  */
2128 unsigned long perf_instruction_pointer(struct pt_regs *regs)
2129 {
2130         bool use_siar = regs_use_siar(regs);
2131
2132         if (use_siar && siar_valid(regs))
2133                 return mfspr(SPRN_SIAR) + perf_ip_adjust(regs);
2134         else if (use_siar)
2135                 return 0;               // no valid instruction pointer
2136         else
2137                 return regs->nip;
2138 }
2139
2140 static bool pmc_overflow_power7(unsigned long val)
2141 {
2142         /*
2143          * Events on POWER7 can roll back if a speculative event doesn't
2144          * eventually complete. Unfortunately in some rare cases they will
2145          * raise a performance monitor exception. We need to catch this to
2146          * ensure we reset the PMC. In all cases the PMC will be 256 or less
2147          * cycles from overflow.
2148          *
2149          * We only do this if the first pass fails to find any overflowing
2150          * PMCs because a user might set a period of less than 256 and we
2151          * don't want to mistakenly reset them.
2152          */
2153         if ((0x80000000 - val) <= 256)
2154                 return true;
2155
2156         return false;
2157 }
2158
2159 static bool pmc_overflow(unsigned long val)
2160 {
2161         if ((int)val < 0)
2162                 return true;
2163
2164         return false;
2165 }
2166
2167 /*
2168  * Performance monitor interrupt stuff
2169  */
2170 static void __perf_event_interrupt(struct pt_regs *regs)
2171 {
2172         int i, j;
2173         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
2174         struct perf_event *event;
2175         unsigned long val[8];
2176         int found, active;
2177         int nmi;
2178
2179         if (cpuhw->n_limited)
2180                 freeze_limited_counters(cpuhw, mfspr(SPRN_PMC5),
2181                                         mfspr(SPRN_PMC6));
2182
2183         perf_read_regs(regs);
2184
2185         nmi = perf_intr_is_nmi(regs);
2186         if (nmi)
2187                 nmi_enter();
2188         else
2189                 irq_enter();
2190
2191         /* Read all the PMCs since we'll need them a bunch of times */
2192         for (i = 0; i < ppmu->n_counter; ++i)
2193                 val[i] = read_pmc(i + 1);
2194
2195         /* Try to find what caused the IRQ */
2196         found = 0;
2197         for (i = 0; i < ppmu->n_counter; ++i) {
2198                 if (!pmc_overflow(val[i]))
2199                         continue;
2200                 if (is_limited_pmc(i + 1))
2201                         continue; /* these won't generate IRQs */
2202                 /*
2203                  * We've found one that's overflowed.  For active
2204                  * counters we need to log this.  For inactive
2205                  * counters, we need to reset it anyway
2206                  */
2207                 found = 1;
2208                 active = 0;
2209                 for (j = 0; j < cpuhw->n_events; ++j) {
2210                         event = cpuhw->event[j];
2211                         if (event->hw.idx == (i + 1)) {
2212                                 active = 1;
2213                                 record_and_restart(event, val[i], regs);
2214                                 break;
2215                         }
2216                 }
2217                 if (!active)
2218                         /* reset non active counters that have overflowed */
2219                         write_pmc(i + 1, 0);
2220         }
2221         if (!found && pvr_version_is(PVR_POWER7)) {
2222                 /* check active counters for special buggy p7 overflow */
2223                 for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
2224                         event = cpuhw->event[i];
2225                         if (!event->hw.idx || is_limited_pmc(event->hw.idx))
2226                                 continue;
2227                         if (pmc_overflow_power7(val[event->hw.idx - 1])) {
2228                                 /* event has overflowed in a buggy way*/
2229                                 found = 1;
2230                                 record_and_restart(event,
2231                                                    val[event->hw.idx - 1],
2232                                                    regs);
2233                         }
2234                 }
2235         }
2236         if (!found && !nmi && printk_ratelimit())
2237                 printk(KERN_WARNING "Can't find PMC that caused IRQ\n");
2238
2239         /*
2240          * Reset MMCR0 to its normal value.  This will set PMXE and
2241          * clear FC (freeze counters) and PMAO (perf mon alert occurred)
2242          * and thus allow interrupts to occur again.
2243          * XXX might want to use MSR.PM to keep the events frozen until
2244          * we get back out of this interrupt.
2245          */
2246         write_mmcr0(cpuhw, cpuhw->mmcr[0]);
2247
2248         if (nmi)
2249                 nmi_exit();
2250         else
2251                 irq_exit();
2252 }
2253
2254 static void perf_event_interrupt(struct pt_regs *regs)
2255 {
2256         u64 start_clock = sched_clock();
2257
2258         __perf_event_interrupt(regs);
2259         perf_sample_event_took(sched_clock() - start_clock);
2260 }
2261
2262 static int power_pmu_prepare_cpu(unsigned int cpu)
2263 {
2264         struct cpu_hw_events *cpuhw = &per_cpu(cpu_hw_events, cpu);
2265
2266         if (ppmu) {
2267                 memset(cpuhw, 0, sizeof(*cpuhw));
2268                 cpuhw->mmcr[0] = MMCR0_FC;
2269         }
2270         return 0;
2271 }
2272
2273 int register_power_pmu(struct power_pmu *pmu)
2274 {
2275         if (ppmu)
2276                 return -EBUSY;          /* something's already registered */
2277
2278         ppmu = pmu;
2279         pr_info("%s performance monitor hardware support registered\n",
2280                 pmu->name);
2281
2282         power_pmu.attr_groups = ppmu->attr_groups;
2283
2284 #ifdef MSR_HV
2285         /*
2286          * Use FCHV to ignore kernel events if MSR.HV is set.
2287          */
2288         if (mfmsr() & MSR_HV)
2289                 freeze_events_kernel = MMCR0_FCHV;
2290 #endif /* CONFIG_PPC64 */
2291
2292         perf_pmu_register(&power_pmu, "cpu", PERF_TYPE_RAW);
2293         cpuhp_setup_state(CPUHP_PERF_POWER, "perf/powerpc:prepare",
2294                           power_pmu_prepare_cpu, NULL);
2295         return 0;
2296 }
2297
2298 #ifdef CONFIG_PPC64
2299 static int __init init_ppc64_pmu(void)
2300 {
2301         /* run through all the pmu drivers one at a time */
2302         if (!init_power5_pmu())
2303                 return 0;
2304         else if (!init_power5p_pmu())
2305                 return 0;
2306         else if (!init_power6_pmu())
2307                 return 0;
2308         else if (!init_power7_pmu())
2309                 return 0;
2310         else if (!init_power8_pmu())
2311                 return 0;
2312         else if (!init_power9_pmu())
2313                 return 0;
2314         else if (!init_ppc970_pmu())
2315                 return 0;
2316         else
2317                 return init_generic_compat_pmu();
2318 }
2319 early_initcall(init_ppc64_pmu);
2320 #endif