]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - arch/s390/kernel/perf_cpum_sf.c
Merge tag 'ext4_for_linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tytso/ext4
[linux.git] / arch / s390 / kernel / perf_cpum_sf.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Performance event support for the System z CPU-measurement Sampling Facility
4  *
5  * Copyright IBM Corp. 2013, 2018
6  * Author(s): Hendrik Brueckner <brueckner@linux.vnet.ibm.com>
7  */
8 #define KMSG_COMPONENT  "cpum_sf"
9 #define pr_fmt(fmt)     KMSG_COMPONENT ": " fmt
10
11 #include <linux/kernel.h>
12 #include <linux/kernel_stat.h>
13 #include <linux/perf_event.h>
14 #include <linux/percpu.h>
15 #include <linux/pid.h>
16 #include <linux/notifier.h>
17 #include <linux/export.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include <linux/mm.h>
20 #include <linux/moduleparam.h>
21 #include <asm/cpu_mf.h>
22 #include <asm/irq.h>
23 #include <asm/debug.h>
24 #include <asm/timex.h>
25
26 /* Minimum number of sample-data-block-tables:
27  * At least one table is required for the sampling buffer structure.
28  * A single table contains up to 511 pointers to sample-data-blocks.
29  */
30 #define CPUM_SF_MIN_SDBT        1
31
32 /* Number of sample-data-blocks per sample-data-block-table (SDBT):
33  * A table contains SDB pointers (8 bytes) and one table-link entry
34  * that points to the origin of the next SDBT.
35  */
36 #define CPUM_SF_SDB_PER_TABLE   ((PAGE_SIZE - 8) / 8)
37
38 /* Maximum page offset for an SDBT table-link entry:
39  * If this page offset is reached, a table-link entry to the next SDBT
40  * must be added.
41  */
42 #define CPUM_SF_SDBT_TL_OFFSET  (CPUM_SF_SDB_PER_TABLE * 8)
43 static inline int require_table_link(const void *sdbt)
44 {
45         return ((unsigned long) sdbt & ~PAGE_MASK) == CPUM_SF_SDBT_TL_OFFSET;
46 }
47
48 /* Minimum and maximum sampling buffer sizes:
49  *
50  * This number represents the maximum size of the sampling buffer taking
51  * the number of sample-data-block-tables into account.  Note that these
52  * numbers apply to the basic-sampling function only.
53  * The maximum number of SDBs is increased by CPUM_SF_SDB_DIAG_FACTOR if
54  * the diagnostic-sampling function is active.
55  *
56  * Sampling buffer size         Buffer characteristics
57  * ---------------------------------------------------
58  *       64KB               ==    16 pages (4KB per page)
59  *                                 1 page  for SDB-tables
60  *                                15 pages for SDBs
61  *
62  *  32MB                    ==  8192 pages (4KB per page)
63  *                                16 pages for SDB-tables
64  *                              8176 pages for SDBs
65  */
66 static unsigned long __read_mostly CPUM_SF_MIN_SDB = 15;
67 static unsigned long __read_mostly CPUM_SF_MAX_SDB = 8176;
68 static unsigned long __read_mostly CPUM_SF_SDB_DIAG_FACTOR = 1;
69
70 struct sf_buffer {
71         unsigned long    *sdbt;     /* Sample-data-block-table origin */
72         /* buffer characteristics (required for buffer increments) */
73         unsigned long  num_sdb;     /* Number of sample-data-blocks */
74         unsigned long num_sdbt;     /* Number of sample-data-block-tables */
75         unsigned long    *tail;     /* last sample-data-block-table */
76 };
77
78 struct aux_buffer {
79         struct sf_buffer sfb;
80         unsigned long head;        /* index of SDB of buffer head */
81         unsigned long alert_mark;  /* index of SDB of alert request position */
82         unsigned long empty_mark;  /* mark of SDB not marked full */
83         unsigned long *sdb_index;  /* SDB address for fast lookup */
84         unsigned long *sdbt_index; /* SDBT address for fast lookup */
85 };
86
87 struct cpu_hw_sf {
88         /* CPU-measurement sampling information block */
89         struct hws_qsi_info_block qsi;
90         /* CPU-measurement sampling control block */
91         struct hws_lsctl_request_block lsctl;
92         struct sf_buffer sfb;       /* Sampling buffer */
93         unsigned int flags;         /* Status flags */
94         struct perf_event *event;   /* Scheduled perf event */
95         struct perf_output_handle handle; /* AUX buffer output handle */
96 };
97 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_hw_sf, cpu_hw_sf);
98
99 /* Debug feature */
100 static debug_info_t *sfdbg;
101
102 /*
103  * sf_disable() - Switch off sampling facility
104  */
105 static int sf_disable(void)
106 {
107         struct hws_lsctl_request_block sreq;
108
109         memset(&sreq, 0, sizeof(sreq));
110         return lsctl(&sreq);
111 }
112
113 /*
114  * sf_buffer_available() - Check for an allocated sampling buffer
115  */
116 static int sf_buffer_available(struct cpu_hw_sf *cpuhw)
117 {
118         return !!cpuhw->sfb.sdbt;
119 }
120
121 /*
122  * deallocate sampling facility buffer
123  */
124 static void free_sampling_buffer(struct sf_buffer *sfb)
125 {
126         unsigned long *sdbt, *curr;
127
128         if (!sfb->sdbt)
129                 return;
130
131         sdbt = sfb->sdbt;
132         curr = sdbt;
133
134         /* Free the SDBT after all SDBs are processed... */
135         while (1) {
136                 if (!*curr || !sdbt)
137                         break;
138
139                 /* Process table-link entries */
140                 if (is_link_entry(curr)) {
141                         curr = get_next_sdbt(curr);
142                         if (sdbt)
143                                 free_page((unsigned long) sdbt);
144
145                         /* If the origin is reached, sampling buffer is freed */
146                         if (curr == sfb->sdbt)
147                                 break;
148                         else
149                                 sdbt = curr;
150                 } else {
151                         /* Process SDB pointer */
152                         if (*curr) {
153                                 free_page(*curr);
154                                 curr++;
155                         }
156                 }
157         }
158
159         debug_sprintf_event(sfdbg, 5, "%s: freed sdbt %#lx\n", __func__,
160                             (unsigned long)sfb->sdbt);
161         memset(sfb, 0, sizeof(*sfb));
162 }
163
164 static int alloc_sample_data_block(unsigned long *sdbt, gfp_t gfp_flags)
165 {
166         unsigned long sdb, *trailer;
167
168         /* Allocate and initialize sample-data-block */
169         sdb = get_zeroed_page(gfp_flags);
170         if (!sdb)
171                 return -ENOMEM;
172         trailer = trailer_entry_ptr(sdb);
173         *trailer = SDB_TE_ALERT_REQ_MASK;
174
175         /* Link SDB into the sample-data-block-table */
176         *sdbt = sdb;
177
178         return 0;
179 }
180
181 /*
182  * realloc_sampling_buffer() - extend sampler memory
183  *
184  * Allocates new sample-data-blocks and adds them to the specified sampling
185  * buffer memory.
186  *
187  * Important: This modifies the sampling buffer and must be called when the
188  *            sampling facility is disabled.
189  *
190  * Returns zero on success, non-zero otherwise.
191  */
192 static int realloc_sampling_buffer(struct sf_buffer *sfb,
193                                    unsigned long num_sdb, gfp_t gfp_flags)
194 {
195         int i, rc;
196         unsigned long *new, *tail, *tail_prev = NULL;
197
198         if (!sfb->sdbt || !sfb->tail)
199                 return -EINVAL;
200
201         if (!is_link_entry(sfb->tail))
202                 return -EINVAL;
203
204         /* Append to the existing sampling buffer, overwriting the table-link
205          * register.
206          * The tail variables always points to the "tail" (last and table-link)
207          * entry in an SDB-table.
208          */
209         tail = sfb->tail;
210
211         /* Do a sanity check whether the table-link entry points to
212          * the sampling buffer origin.
213          */
214         if (sfb->sdbt != get_next_sdbt(tail)) {
215                 debug_sprintf_event(sfdbg, 3, "%s: "
216                                     "sampling buffer is not linked: origin %#lx"
217                                     " tail %#lx\n", __func__,
218                                     (unsigned long)sfb->sdbt,
219                                     (unsigned long)tail);
220                 return -EINVAL;
221         }
222
223         /* Allocate remaining SDBs */
224         rc = 0;
225         for (i = 0; i < num_sdb; i++) {
226                 /* Allocate a new SDB-table if it is full. */
227                 if (require_table_link(tail)) {
228                         new = (unsigned long *) get_zeroed_page(gfp_flags);
229                         if (!new) {
230                                 rc = -ENOMEM;
231                                 break;
232                         }
233                         sfb->num_sdbt++;
234                         /* Link current page to tail of chain */
235                         *tail = (unsigned long)(void *) new + 1;
236                         tail_prev = tail;
237                         tail = new;
238                 }
239
240                 /* Allocate a new sample-data-block.
241                  * If there is not enough memory, stop the realloc process
242                  * and simply use what was allocated.  If this is a temporary
243                  * issue, a new realloc call (if required) might succeed.
244                  */
245                 rc = alloc_sample_data_block(tail, gfp_flags);
246                 if (rc) {
247                         /* Undo last SDBT. An SDBT with no SDB at its first
248                          * entry but with an SDBT entry instead can not be
249                          * handled by the interrupt handler code.
250                          * Avoid this situation.
251                          */
252                         if (tail_prev) {
253                                 sfb->num_sdbt--;
254                                 free_page((unsigned long) new);
255                                 tail = tail_prev;
256                         }
257                         break;
258                 }
259                 sfb->num_sdb++;
260                 tail++;
261                 tail_prev = new = NULL; /* Allocated at least one SBD */
262         }
263
264         /* Link sampling buffer to its origin */
265         *tail = (unsigned long) sfb->sdbt + 1;
266         sfb->tail = tail;
267
268         debug_sprintf_event(sfdbg, 4, "%s: new buffer"
269                             " settings: sdbt %lu sdb %lu\n", __func__,
270                             sfb->num_sdbt, sfb->num_sdb);
271         return rc;
272 }
273
274 /*
275  * allocate_sampling_buffer() - allocate sampler memory
276  *
277  * Allocates and initializes a sampling buffer structure using the
278  * specified number of sample-data-blocks (SDB).  For each allocation,
279  * a 4K page is used.  The number of sample-data-block-tables (SDBT)
280  * are calculated from SDBs.
281  * Also set the ALERT_REQ mask in each SDBs trailer.
282  *
283  * Returns zero on success, non-zero otherwise.
284  */
285 static int alloc_sampling_buffer(struct sf_buffer *sfb, unsigned long num_sdb)
286 {
287         int rc;
288
289         if (sfb->sdbt)
290                 return -EINVAL;
291
292         /* Allocate the sample-data-block-table origin */
293         sfb->sdbt = (unsigned long *) get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
294         if (!sfb->sdbt)
295                 return -ENOMEM;
296         sfb->num_sdb = 0;
297         sfb->num_sdbt = 1;
298
299         /* Link the table origin to point to itself to prepare for
300          * realloc_sampling_buffer() invocation.
301          */
302         sfb->tail = sfb->sdbt;
303         *sfb->tail = (unsigned long)(void *) sfb->sdbt + 1;
304
305         /* Allocate requested number of sample-data-blocks */
306         rc = realloc_sampling_buffer(sfb, num_sdb, GFP_KERNEL);
307         if (rc) {
308                 free_sampling_buffer(sfb);
309                 debug_sprintf_event(sfdbg, 4, "%s: "
310                         "realloc_sampling_buffer failed with rc %i\n",
311                         __func__, rc);
312         } else
313                 debug_sprintf_event(sfdbg, 4,
314                         "%s: tear %#lx dear %#lx\n", __func__,
315                         (unsigned long)sfb->sdbt, (unsigned long)*sfb->sdbt);
316         return rc;
317 }
318
319 static void sfb_set_limits(unsigned long min, unsigned long max)
320 {
321         struct hws_qsi_info_block si;
322
323         CPUM_SF_MIN_SDB = min;
324         CPUM_SF_MAX_SDB = max;
325
326         memset(&si, 0, sizeof(si));
327         if (!qsi(&si))
328                 CPUM_SF_SDB_DIAG_FACTOR = DIV_ROUND_UP(si.dsdes, si.bsdes);
329 }
330
331 static unsigned long sfb_max_limit(struct hw_perf_event *hwc)
332 {
333         return SAMPL_DIAG_MODE(hwc) ? CPUM_SF_MAX_SDB * CPUM_SF_SDB_DIAG_FACTOR
334                                     : CPUM_SF_MAX_SDB;
335 }
336
337 static unsigned long sfb_pending_allocs(struct sf_buffer *sfb,
338                                         struct hw_perf_event *hwc)
339 {
340         if (!sfb->sdbt)
341                 return SFB_ALLOC_REG(hwc);
342         if (SFB_ALLOC_REG(hwc) > sfb->num_sdb)
343                 return SFB_ALLOC_REG(hwc) - sfb->num_sdb;
344         return 0;
345 }
346
347 static int sfb_has_pending_allocs(struct sf_buffer *sfb,
348                                    struct hw_perf_event *hwc)
349 {
350         return sfb_pending_allocs(sfb, hwc) > 0;
351 }
352
353 static void sfb_account_allocs(unsigned long num, struct hw_perf_event *hwc)
354 {
355         /* Limit the number of SDBs to not exceed the maximum */
356         num = min_t(unsigned long, num, sfb_max_limit(hwc) - SFB_ALLOC_REG(hwc));
357         if (num)
358                 SFB_ALLOC_REG(hwc) += num;
359 }
360
361 static void sfb_init_allocs(unsigned long num, struct hw_perf_event *hwc)
362 {
363         SFB_ALLOC_REG(hwc) = 0;
364         sfb_account_allocs(num, hwc);
365 }
366
367 static void deallocate_buffers(struct cpu_hw_sf *cpuhw)
368 {
369         if (cpuhw->sfb.sdbt)
370                 free_sampling_buffer(&cpuhw->sfb);
371 }
372
373 static int allocate_buffers(struct cpu_hw_sf *cpuhw, struct hw_perf_event *hwc)
374 {
375         unsigned long n_sdb, freq, factor;
376         size_t sample_size;
377
378         /* Calculate sampling buffers using 4K pages
379          *
380          *    1. Determine the sample data size which depends on the used
381          *       sampling functions, for example, basic-sampling or
382          *       basic-sampling with diagnostic-sampling.
383          *
384          *    2. Use the sampling frequency as input.  The sampling buffer is
385          *       designed for almost one second.  This can be adjusted through
386          *       the "factor" variable.
387          *       In any case, alloc_sampling_buffer() sets the Alert Request
388          *       Control indicator to trigger a measurement-alert to harvest
389          *       sample-data-blocks (sdb).
390          *
391          *    3. Compute the number of sample-data-blocks and ensure a minimum
392          *       of CPUM_SF_MIN_SDB.  Also ensure the upper limit does not
393          *       exceed a "calculated" maximum.  The symbolic maximum is
394          *       designed for basic-sampling only and needs to be increased if
395          *       diagnostic-sampling is active.
396          *       See also the remarks for these symbolic constants.
397          *
398          *    4. Compute the number of sample-data-block-tables (SDBT) and
399          *       ensure a minimum of CPUM_SF_MIN_SDBT (one table can manage up
400          *       to 511 SDBs).
401          */
402         sample_size = sizeof(struct hws_basic_entry);
403         freq = sample_rate_to_freq(&cpuhw->qsi, SAMPL_RATE(hwc));
404         factor = 1;
405         n_sdb = DIV_ROUND_UP(freq, factor * ((PAGE_SIZE-64) / sample_size));
406         if (n_sdb < CPUM_SF_MIN_SDB)
407                 n_sdb = CPUM_SF_MIN_SDB;
408
409         /* If there is already a sampling buffer allocated, it is very likely
410          * that the sampling facility is enabled too.  If the event to be
411          * initialized requires a greater sampling buffer, the allocation must
412          * be postponed.  Changing the sampling buffer requires the sampling
413          * facility to be in the disabled state.  So, account the number of
414          * required SDBs and let cpumsf_pmu_enable() resize the buffer just
415          * before the event is started.
416          */
417         sfb_init_allocs(n_sdb, hwc);
418         if (sf_buffer_available(cpuhw))
419                 return 0;
420
421         debug_sprintf_event(sfdbg, 3,
422                             "%s: rate %lu f %lu sdb %lu/%lu"
423                             " sample_size %lu cpuhw %p\n", __func__,
424                             SAMPL_RATE(hwc), freq, n_sdb, sfb_max_limit(hwc),
425                             sample_size, cpuhw);
426
427         return alloc_sampling_buffer(&cpuhw->sfb,
428                                      sfb_pending_allocs(&cpuhw->sfb, hwc));
429 }
430
431 static unsigned long min_percent(unsigned int percent, unsigned long base,
432                                  unsigned long min)
433 {
434         return min_t(unsigned long, min, DIV_ROUND_UP(percent * base, 100));
435 }
436
437 static unsigned long compute_sfb_extent(unsigned long ratio, unsigned long base)
438 {
439         /* Use a percentage-based approach to extend the sampling facility
440          * buffer.  Accept up to 5% sample data loss.
441          * Vary the extents between 1% to 5% of the current number of
442          * sample-data-blocks.
443          */
444         if (ratio <= 5)
445                 return 0;
446         if (ratio <= 25)
447                 return min_percent(1, base, 1);
448         if (ratio <= 50)
449                 return min_percent(1, base, 1);
450         if (ratio <= 75)
451                 return min_percent(2, base, 2);
452         if (ratio <= 100)
453                 return min_percent(3, base, 3);
454         if (ratio <= 250)
455                 return min_percent(4, base, 4);
456
457         return min_percent(5, base, 8);
458 }
459
460 static void sfb_account_overflows(struct cpu_hw_sf *cpuhw,
461                                   struct hw_perf_event *hwc)
462 {
463         unsigned long ratio, num;
464
465         if (!OVERFLOW_REG(hwc))
466                 return;
467
468         /* The sample_overflow contains the average number of sample data
469          * that has been lost because sample-data-blocks were full.
470          *
471          * Calculate the total number of sample data entries that has been
472          * discarded.  Then calculate the ratio of lost samples to total samples
473          * per second in percent.
474          */
475         ratio = DIV_ROUND_UP(100 * OVERFLOW_REG(hwc) * cpuhw->sfb.num_sdb,
476                              sample_rate_to_freq(&cpuhw->qsi, SAMPL_RATE(hwc)));
477
478         /* Compute number of sample-data-blocks */
479         num = compute_sfb_extent(ratio, cpuhw->sfb.num_sdb);
480         if (num)
481                 sfb_account_allocs(num, hwc);
482
483         debug_sprintf_event(sfdbg, 5, "%s: overflow %llu ratio %lu num %lu\n",
484                             __func__, OVERFLOW_REG(hwc), ratio, num);
485         OVERFLOW_REG(hwc) = 0;
486 }
487
488 /* extend_sampling_buffer() - Extend sampling buffer
489  * @sfb:        Sampling buffer structure (for local CPU)
490  * @hwc:        Perf event hardware structure
491  *
492  * Use this function to extend the sampling buffer based on the overflow counter
493  * and postponed allocation extents stored in the specified Perf event hardware.
494  *
495  * Important: This function disables the sampling facility in order to safely
496  *            change the sampling buffer structure.  Do not call this function
497  *            when the PMU is active.
498  */
499 static void extend_sampling_buffer(struct sf_buffer *sfb,
500                                    struct hw_perf_event *hwc)
501 {
502         unsigned long num, num_old;
503         int rc;
504
505         num = sfb_pending_allocs(sfb, hwc);
506         if (!num)
507                 return;
508         num_old = sfb->num_sdb;
509
510         /* Disable the sampling facility to reset any states and also
511          * clear pending measurement alerts.
512          */
513         sf_disable();
514
515         /* Extend the sampling buffer.
516          * This memory allocation typically happens in an atomic context when
517          * called by perf.  Because this is a reallocation, it is fine if the
518          * new SDB-request cannot be satisfied immediately.
519          */
520         rc = realloc_sampling_buffer(sfb, num, GFP_ATOMIC);
521         if (rc)
522                 debug_sprintf_event(sfdbg, 5, "%s: realloc failed with rc %i\n",
523                                     __func__, rc);
524
525         if (sfb_has_pending_allocs(sfb, hwc))
526                 debug_sprintf_event(sfdbg, 5, "%s: "
527                                     "req %lu alloc %lu remaining %lu\n",
528                                     __func__, num, sfb->num_sdb - num_old,
529                                     sfb_pending_allocs(sfb, hwc));
530 }
531
532 /* Number of perf events counting hardware events */
533 static atomic_t num_events;
534 /* Used to avoid races in calling reserve/release_cpumf_hardware */
535 static DEFINE_MUTEX(pmc_reserve_mutex);
536
537 #define PMC_INIT      0
538 #define PMC_RELEASE   1
539 #define PMC_FAILURE   2
540 static void setup_pmc_cpu(void *flags)
541 {
542         int err;
543         struct cpu_hw_sf *cpusf = this_cpu_ptr(&cpu_hw_sf);
544
545         err = 0;
546         switch (*((int *) flags)) {
547         case PMC_INIT:
548                 memset(cpusf, 0, sizeof(*cpusf));
549                 err = qsi(&cpusf->qsi);
550                 if (err)
551                         break;
552                 cpusf->flags |= PMU_F_RESERVED;
553                 err = sf_disable();
554                 if (err)
555                         pr_err("Switching off the sampling facility failed "
556                                "with rc %i\n", err);
557                 debug_sprintf_event(sfdbg, 5,
558                                     "%s: initialized: cpuhw %p\n", __func__,
559                                     cpusf);
560                 break;
561         case PMC_RELEASE:
562                 cpusf->flags &= ~PMU_F_RESERVED;
563                 err = sf_disable();
564                 if (err) {
565                         pr_err("Switching off the sampling facility failed "
566                                "with rc %i\n", err);
567                 } else
568                         deallocate_buffers(cpusf);
569                 debug_sprintf_event(sfdbg, 5,
570                                     "%s: released: cpuhw %p\n", __func__,
571                                     cpusf);
572                 break;
573         }
574         if (err)
575                 *((int *) flags) |= PMC_FAILURE;
576 }
577
578 static void release_pmc_hardware(void)
579 {
580         int flags = PMC_RELEASE;
581
582         irq_subclass_unregister(IRQ_SUBCLASS_MEASUREMENT_ALERT);
583         on_each_cpu(setup_pmc_cpu, &flags, 1);
584 }
585
586 static int reserve_pmc_hardware(void)
587 {
588         int flags = PMC_INIT;
589
590         on_each_cpu(setup_pmc_cpu, &flags, 1);
591         if (flags & PMC_FAILURE) {
592                 release_pmc_hardware();
593                 return -ENODEV;
594         }
595         irq_subclass_register(IRQ_SUBCLASS_MEASUREMENT_ALERT);
596
597         return 0;
598 }
599
600 static void hw_perf_event_destroy(struct perf_event *event)
601 {
602         /* Release PMC if this is the last perf event */
603         if (!atomic_add_unless(&num_events, -1, 1)) {
604                 mutex_lock(&pmc_reserve_mutex);
605                 if (atomic_dec_return(&num_events) == 0)
606                         release_pmc_hardware();
607                 mutex_unlock(&pmc_reserve_mutex);
608         }
609 }
610
611 static void hw_init_period(struct hw_perf_event *hwc, u64 period)
612 {
613         hwc->sample_period = period;
614         hwc->last_period = hwc->sample_period;
615         local64_set(&hwc->period_left, hwc->sample_period);
616 }
617
618 static unsigned long hw_limit_rate(const struct hws_qsi_info_block *si,
619                                    unsigned long rate)
620 {
621         return clamp_t(unsigned long, rate,
622                        si->min_sampl_rate, si->max_sampl_rate);
623 }
624
625 static u32 cpumsf_pid_type(struct perf_event *event,
626                            u32 pid, enum pid_type type)
627 {
628         struct task_struct *tsk;
629
630         /* Idle process */
631         if (!pid)
632                 goto out;
633
634         tsk = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
635         pid = -1;
636         if (tsk) {
637                 /*
638                  * Only top level events contain the pid namespace in which
639                  * they are created.
640                  */
641                 if (event->parent)
642                         event = event->parent;
643                 pid = __task_pid_nr_ns(tsk, type, event->ns);
644                 /*
645                  * See also 1d953111b648
646                  * "perf/core: Don't report zero PIDs for exiting tasks".
647                  */
648                 if (!pid && !pid_alive(tsk))
649                         pid = -1;
650         }
651 out:
652         return pid;
653 }
654
655 static void cpumsf_output_event_pid(struct perf_event *event,
656                                     struct perf_sample_data *data,
657                                     struct pt_regs *regs)
658 {
659         u32 pid;
660         struct perf_event_header header;
661         struct perf_output_handle handle;
662
663         /*
664          * Obtain the PID from the basic-sampling data entry and
665          * correct the data->tid_entry.pid value.
666          */
667         pid = data->tid_entry.pid;
668
669         /* Protect callchain buffers, tasks */
670         rcu_read_lock();
671
672         perf_prepare_sample(&header, data, event, regs);
673         if (perf_output_begin(&handle, event, header.size))
674                 goto out;
675
676         /* Update the process ID (see also kernel/events/core.c) */
677         data->tid_entry.pid = cpumsf_pid_type(event, pid, PIDTYPE_TGID);
678         data->tid_entry.tid = cpumsf_pid_type(event, pid, PIDTYPE_PID);
679
680         perf_output_sample(&handle, &header, data, event);
681         perf_output_end(&handle);
682 out:
683         rcu_read_unlock();
684 }
685
686 static unsigned long getrate(bool freq, unsigned long sample,
687                              struct hws_qsi_info_block *si)
688 {
689         unsigned long rate;
690
691         if (freq) {
692                 rate = freq_to_sample_rate(si, sample);
693                 rate = hw_limit_rate(si, rate);
694         } else {
695                 /* The min/max sampling rates specifies the valid range
696                  * of sample periods.  If the specified sample period is
697                  * out of range, limit the period to the range boundary.
698                  */
699                 rate = hw_limit_rate(si, sample);
700
701                 /* The perf core maintains a maximum sample rate that is
702                  * configurable through the sysctl interface.  Ensure the
703                  * sampling rate does not exceed this value.  This also helps
704                  * to avoid throttling when pushing samples with
705                  * perf_event_overflow().
706                  */
707                 if (sample_rate_to_freq(si, rate) >
708                     sysctl_perf_event_sample_rate) {
709                         debug_sprintf_event(sfdbg, 1, "%s: "
710                                             "Sampling rate exceeds maximum "
711                                             "perf sample rate\n", __func__);
712                         rate = 0;
713                 }
714         }
715         return rate;
716 }
717
718 /* The sampling information (si) contains information about the
719  * min/max sampling intervals and the CPU speed.  So calculate the
720  * correct sampling interval and avoid the whole period adjust
721  * feedback loop.
722  *
723  * Since the CPU Measurement sampling facility can not handle frequency
724  * calculate the sampling interval when frequency is specified using
725  * this formula:
726  *      interval := cpu_speed * 1000000 / sample_freq
727  *
728  * Returns errno on bad input and zero on success with parameter interval
729  * set to the correct sampling rate.
730  *
731  * Note: This function turns off freq bit to avoid calling function
732  * perf_adjust_period(). This causes frequency adjustment in the common
733  * code part which causes tremendous variations in the counter values.
734  */
735 static int __hw_perf_event_init_rate(struct perf_event *event,
736                                      struct hws_qsi_info_block *si)
737 {
738         struct perf_event_attr *attr = &event->attr;
739         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
740         unsigned long rate;
741
742         if (attr->freq) {
743                 if (!attr->sample_freq)
744                         return -EINVAL;
745                 rate = getrate(attr->freq, attr->sample_freq, si);
746                 attr->freq = 0;         /* Don't call  perf_adjust_period() */
747                 SAMPL_FLAGS(hwc) |= PERF_CPUM_SF_FREQ_MODE;
748         } else {
749                 rate = getrate(attr->freq, attr->sample_period, si);
750                 if (!rate)
751                         return -EINVAL;
752         }
753         attr->sample_period = rate;
754         SAMPL_RATE(hwc) = rate;
755         hw_init_period(hwc, SAMPL_RATE(hwc));
756         debug_sprintf_event(sfdbg, 4, "%s: cpu %d period %#llx freq %d,%#lx\n",
757                             __func__, event->cpu, event->attr.sample_period,
758                             event->attr.freq, SAMPLE_FREQ_MODE(hwc));
759         return 0;
760 }
761
762 static int __hw_perf_event_init(struct perf_event *event)
763 {
764         struct cpu_hw_sf *cpuhw;
765         struct hws_qsi_info_block si;
766         struct perf_event_attr *attr = &event->attr;
767         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
768         int cpu, err;
769
770         /* Reserve CPU-measurement sampling facility */
771         err = 0;
772         if (!atomic_inc_not_zero(&num_events)) {
773                 mutex_lock(&pmc_reserve_mutex);
774                 if (atomic_read(&num_events) == 0 && reserve_pmc_hardware())
775                         err = -EBUSY;
776                 else
777                         atomic_inc(&num_events);
778                 mutex_unlock(&pmc_reserve_mutex);
779         }
780         event->destroy = hw_perf_event_destroy;
781
782         if (err)
783                 goto out;
784
785         /* Access per-CPU sampling information (query sampling info) */
786         /*
787          * The event->cpu value can be -1 to count on every CPU, for example,
788          * when attaching to a task.  If this is specified, use the query
789          * sampling info from the current CPU, otherwise use event->cpu to
790          * retrieve the per-CPU information.
791          * Later, cpuhw indicates whether to allocate sampling buffers for a
792          * particular CPU (cpuhw!=NULL) or each online CPU (cpuw==NULL).
793          */
794         memset(&si, 0, sizeof(si));
795         cpuhw = NULL;
796         if (event->cpu == -1)
797                 qsi(&si);
798         else {
799                 /* Event is pinned to a particular CPU, retrieve the per-CPU
800                  * sampling structure for accessing the CPU-specific QSI.
801                  */
802                 cpuhw = &per_cpu(cpu_hw_sf, event->cpu);
803                 si = cpuhw->qsi;
804         }
805
806         /* Check sampling facility authorization and, if not authorized,
807          * fall back to other PMUs.  It is safe to check any CPU because
808          * the authorization is identical for all configured CPUs.
809          */
810         if (!si.as) {
811                 err = -ENOENT;
812                 goto out;
813         }
814
815         if (si.ribm & CPU_MF_SF_RIBM_NOTAV) {
816                 pr_warn("CPU Measurement Facility sampling is temporarily not available\n");
817                 err = -EBUSY;
818                 goto out;
819         }
820
821         /* Always enable basic sampling */
822         SAMPL_FLAGS(hwc) = PERF_CPUM_SF_BASIC_MODE;
823
824         /* Check if diagnostic sampling is requested.  Deny if the required
825          * sampling authorization is missing.
826          */
827         if (attr->config == PERF_EVENT_CPUM_SF_DIAG) {
828                 if (!si.ad) {
829                         err = -EPERM;
830                         goto out;
831                 }
832                 SAMPL_FLAGS(hwc) |= PERF_CPUM_SF_DIAG_MODE;
833         }
834
835         /* Check and set other sampling flags */
836         if (attr->config1 & PERF_CPUM_SF_FULL_BLOCKS)
837                 SAMPL_FLAGS(hwc) |= PERF_CPUM_SF_FULL_BLOCKS;
838
839         err =  __hw_perf_event_init_rate(event, &si);
840         if (err)
841                 goto out;
842
843         /* Initialize sample data overflow accounting */
844         hwc->extra_reg.reg = REG_OVERFLOW;
845         OVERFLOW_REG(hwc) = 0;
846
847         /* Use AUX buffer. No need to allocate it by ourself */
848         if (attr->config == PERF_EVENT_CPUM_SF_DIAG)
849                 return 0;
850
851         /* Allocate the per-CPU sampling buffer using the CPU information
852          * from the event.  If the event is not pinned to a particular
853          * CPU (event->cpu == -1; or cpuhw == NULL), allocate sampling
854          * buffers for each online CPU.
855          */
856         if (cpuhw)
857                 /* Event is pinned to a particular CPU */
858                 err = allocate_buffers(cpuhw, hwc);
859         else {
860                 /* Event is not pinned, allocate sampling buffer on
861                  * each online CPU
862                  */
863                 for_each_online_cpu(cpu) {
864                         cpuhw = &per_cpu(cpu_hw_sf, cpu);
865                         err = allocate_buffers(cpuhw, hwc);
866                         if (err)
867                                 break;
868                 }
869         }
870
871         /* If PID/TID sampling is active, replace the default overflow
872          * handler to extract and resolve the PIDs from the basic-sampling
873          * data entries.
874          */
875         if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_TID)
876                 if (is_default_overflow_handler(event))
877                         event->overflow_handler = cpumsf_output_event_pid;
878 out:
879         return err;
880 }
881
882 static int cpumsf_pmu_event_init(struct perf_event *event)
883 {
884         int err;
885
886         /* No support for taken branch sampling */
887         if (has_branch_stack(event))
888                 return -EOPNOTSUPP;
889
890         switch (event->attr.type) {
891         case PERF_TYPE_RAW:
892                 if ((event->attr.config != PERF_EVENT_CPUM_SF) &&
893                     (event->attr.config != PERF_EVENT_CPUM_SF_DIAG))
894                         return -ENOENT;
895                 break;
896         case PERF_TYPE_HARDWARE:
897                 /* Support sampling of CPU cycles in addition to the
898                  * counter facility.  However, the counter facility
899                  * is more precise and, hence, restrict this PMU to
900                  * sampling events only.
901                  */
902                 if (event->attr.config != PERF_COUNT_HW_CPU_CYCLES)
903                         return -ENOENT;
904                 if (!is_sampling_event(event))
905                         return -ENOENT;
906                 break;
907         default:
908                 return -ENOENT;
909         }
910
911         /* Check online status of the CPU to which the event is pinned */
912         if (event->cpu >= 0 && !cpu_online(event->cpu))
913                 return -ENODEV;
914
915         /* Force reset of idle/hv excludes regardless of what the
916          * user requested.
917          */
918         if (event->attr.exclude_hv)
919                 event->attr.exclude_hv = 0;
920         if (event->attr.exclude_idle)
921                 event->attr.exclude_idle = 0;
922
923         err = __hw_perf_event_init(event);
924         if (unlikely(err))
925                 if (event->destroy)
926                         event->destroy(event);
927         return err;
928 }
929
930 static void cpumsf_pmu_enable(struct pmu *pmu)
931 {
932         struct cpu_hw_sf *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_sf);
933         struct hw_perf_event *hwc;
934         int err;
935
936         if (cpuhw->flags & PMU_F_ENABLED)
937                 return;
938
939         if (cpuhw->flags & PMU_F_ERR_MASK)
940                 return;
941
942         /* Check whether to extent the sampling buffer.
943          *
944          * Two conditions trigger an increase of the sampling buffer for a
945          * perf event:
946          *    1. Postponed buffer allocations from the event initialization.
947          *    2. Sampling overflows that contribute to pending allocations.
948          *
949          * Note that the extend_sampling_buffer() function disables the sampling
950          * facility, but it can be fully re-enabled using sampling controls that
951          * have been saved in cpumsf_pmu_disable().
952          */
953         if (cpuhw->event) {
954                 hwc = &cpuhw->event->hw;
955                 if (!(SAMPL_DIAG_MODE(hwc))) {
956                         /*
957                          * Account number of overflow-designated
958                          * buffer extents
959                          */
960                         sfb_account_overflows(cpuhw, hwc);
961                         extend_sampling_buffer(&cpuhw->sfb, hwc);
962                 }
963                 /* Rate may be adjusted with ioctl() */
964                 cpuhw->lsctl.interval = SAMPL_RATE(&cpuhw->event->hw);
965         }
966
967         /* (Re)enable the PMU and sampling facility */
968         cpuhw->flags |= PMU_F_ENABLED;
969         barrier();
970
971         err = lsctl(&cpuhw->lsctl);
972         if (err) {
973                 cpuhw->flags &= ~PMU_F_ENABLED;
974                 pr_err("Loading sampling controls failed: op %i err %i\n",
975                         1, err);
976                 return;
977         }
978
979         /* Load current program parameter */
980         lpp(&S390_lowcore.lpp);
981
982         debug_sprintf_event(sfdbg, 6, "%s: es %i cs %i ed %i cd %i "
983                             "interval %#lx tear %#lx dear %#lx\n", __func__,
984                             cpuhw->lsctl.es, cpuhw->lsctl.cs, cpuhw->lsctl.ed,
985                             cpuhw->lsctl.cd, cpuhw->lsctl.interval,
986                             cpuhw->lsctl.tear, cpuhw->lsctl.dear);
987 }
988
989 static void cpumsf_pmu_disable(struct pmu *pmu)
990 {
991         struct cpu_hw_sf *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_sf);
992         struct hws_lsctl_request_block inactive;
993         struct hws_qsi_info_block si;
994         int err;
995
996         if (!(cpuhw->flags & PMU_F_ENABLED))
997                 return;
998
999         if (cpuhw->flags & PMU_F_ERR_MASK)
1000                 return;
1001
1002         /* Switch off sampling activation control */
1003         inactive = cpuhw->lsctl;
1004         inactive.cs = 0;
1005         inactive.cd = 0;
1006
1007         err = lsctl(&inactive);
1008         if (err) {
1009                 pr_err("Loading sampling controls failed: op %i err %i\n",
1010                         2, err);
1011                 return;
1012         }
1013
1014         /* Save state of TEAR and DEAR register contents */
1015         err = qsi(&si);
1016         if (!err) {
1017                 /* TEAR/DEAR values are valid only if the sampling facility is
1018                  * enabled.  Note that cpumsf_pmu_disable() might be called even
1019                  * for a disabled sampling facility because cpumsf_pmu_enable()
1020                  * controls the enable/disable state.
1021                  */
1022                 if (si.es) {
1023                         cpuhw->lsctl.tear = si.tear;
1024                         cpuhw->lsctl.dear = si.dear;
1025                 }
1026         } else
1027                 debug_sprintf_event(sfdbg, 3, "%s: qsi() failed with err %i\n",
1028                                     __func__, err);
1029
1030         cpuhw->flags &= ~PMU_F_ENABLED;
1031 }
1032
1033 /* perf_exclude_event() - Filter event
1034  * @event:      The perf event
1035  * @regs:       pt_regs structure
1036  * @sde_regs:   Sample-data-entry (sde) regs structure
1037  *
1038  * Filter perf events according to their exclude specification.
1039  *
1040  * Return non-zero if the event shall be excluded.
1041  */
1042 static int perf_exclude_event(struct perf_event *event, struct pt_regs *regs,
1043                               struct perf_sf_sde_regs *sde_regs)
1044 {
1045         if (event->attr.exclude_user && user_mode(regs))
1046                 return 1;
1047         if (event->attr.exclude_kernel && !user_mode(regs))
1048                 return 1;
1049         if (event->attr.exclude_guest && sde_regs->in_guest)
1050                 return 1;
1051         if (event->attr.exclude_host && !sde_regs->in_guest)
1052                 return 1;
1053         return 0;
1054 }
1055
1056 /* perf_push_sample() - Push samples to perf
1057  * @event:      The perf event
1058  * @sample:     Hardware sample data
1059  *
1060  * Use the hardware sample data to create perf event sample.  The sample
1061  * is the pushed to the event subsystem and the function checks for
1062  * possible event overflows.  If an event overflow occurs, the PMU is
1063  * stopped.
1064  *
1065  * Return non-zero if an event overflow occurred.
1066  */
1067 static int perf_push_sample(struct perf_event *event,
1068                             struct hws_basic_entry *basic)
1069 {
1070         int overflow;
1071         struct pt_regs regs;
1072         struct perf_sf_sde_regs *sde_regs;
1073         struct perf_sample_data data;
1074
1075         /* Setup perf sample */
1076         perf_sample_data_init(&data, 0, event->hw.last_period);
1077
1078         /* Setup pt_regs to look like an CPU-measurement external interrupt
1079          * using the Program Request Alert code.  The regs.int_parm_long
1080          * field which is unused contains additional sample-data-entry related
1081          * indicators.
1082          */
1083         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
1084         regs.int_code = 0x1407;
1085         regs.int_parm = CPU_MF_INT_SF_PRA;
1086         sde_regs = (struct perf_sf_sde_regs *) &regs.int_parm_long;
1087
1088         psw_bits(regs.psw).ia   = basic->ia;
1089         psw_bits(regs.psw).dat  = basic->T;
1090         psw_bits(regs.psw).wait = basic->W;
1091         psw_bits(regs.psw).pstate = basic->P;
1092         psw_bits(regs.psw).as   = basic->AS;
1093
1094         /*
1095          * Use the hardware provided configuration level to decide if the
1096          * sample belongs to a guest or host. If that is not available,
1097          * fall back to the following heuristics:
1098          * A non-zero guest program parameter always indicates a guest
1099          * sample. Some early samples or samples from guests without
1100          * lpp usage would be misaccounted to the host. We use the asn
1101          * value as an addon heuristic to detect most of these guest samples.
1102          * If the value differs from 0xffff (the host value), we assume to
1103          * be a KVM guest.
1104          */
1105         switch (basic->CL) {
1106         case 1: /* logical partition */
1107                 sde_regs->in_guest = 0;
1108                 break;
1109         case 2: /* virtual machine */
1110                 sde_regs->in_guest = 1;
1111                 break;
1112         default: /* old machine, use heuristics */
1113                 if (basic->gpp || basic->prim_asn != 0xffff)
1114                         sde_regs->in_guest = 1;
1115                 break;
1116         }
1117
1118         /*
1119          * Store the PID value from the sample-data-entry to be
1120          * processed and resolved by cpumsf_output_event_pid().
1121          */
1122         data.tid_entry.pid = basic->hpp & LPP_PID_MASK;
1123
1124         overflow = 0;
1125         if (perf_exclude_event(event, &regs, sde_regs))
1126                 goto out;
1127         if (perf_event_overflow(event, &data, &regs)) {
1128                 overflow = 1;
1129                 event->pmu->stop(event, 0);
1130         }
1131         perf_event_update_userpage(event);
1132 out:
1133         return overflow;
1134 }
1135
1136 static void perf_event_count_update(struct perf_event *event, u64 count)
1137 {
1138         local64_add(count, &event->count);
1139 }
1140
1141 /* hw_collect_samples() - Walk through a sample-data-block and collect samples
1142  * @event:      The perf event
1143  * @sdbt:       Sample-data-block table
1144  * @overflow:   Event overflow counter
1145  *
1146  * Walks through a sample-data-block and collects sampling data entries that are
1147  * then pushed to the perf event subsystem.  Depending on the sampling function,
1148  * there can be either basic-sampling or combined-sampling data entries.  A
1149  * combined-sampling data entry consists of a basic- and a diagnostic-sampling
1150  * data entry.  The sampling function is determined by the flags in the perf
1151  * event hardware structure.  The function always works with a combined-sampling
1152  * data entry but ignores the the diagnostic portion if it is not available.
1153  *
1154  * Note that the implementation focuses on basic-sampling data entries and, if
1155  * such an entry is not valid, the entire combined-sampling data entry is
1156  * ignored.
1157  *
1158  * The overflow variables counts the number of samples that has been discarded
1159  * due to a perf event overflow.
1160  */
1161 static void hw_collect_samples(struct perf_event *event, unsigned long *sdbt,
1162                                unsigned long long *overflow)
1163 {
1164         struct hws_trailer_entry *te;
1165         struct hws_basic_entry *sample;
1166
1167         te = (struct hws_trailer_entry *) trailer_entry_ptr(*sdbt);
1168         sample = (struct hws_basic_entry *) *sdbt;
1169         while ((unsigned long *) sample < (unsigned long *) te) {
1170                 /* Check for an empty sample */
1171                 if (!sample->def)
1172                         break;
1173
1174                 /* Update perf event period */
1175                 perf_event_count_update(event, SAMPL_RATE(&event->hw));
1176
1177                 /* Check whether sample is valid */
1178                 if (sample->def == 0x0001) {
1179                         /* If an event overflow occurred, the PMU is stopped to
1180                          * throttle event delivery.  Remaining sample data is
1181                          * discarded.
1182                          */
1183                         if (!*overflow) {
1184                                 /* Check whether sample is consistent */
1185                                 if (sample->I == 0 && sample->W == 0) {
1186                                         /* Deliver sample data to perf */
1187                                         *overflow = perf_push_sample(event,
1188                                                                      sample);
1189                                 }
1190                         } else
1191                                 /* Count discarded samples */
1192                                 *overflow += 1;
1193                 } else {
1194                         debug_sprintf_event(sfdbg, 4,
1195                                             "%s: Found unknown"
1196                                             " sampling data entry: te->f %i"
1197                                             " basic.def %#4x (%p)\n", __func__,
1198                                             te->f, sample->def, sample);
1199                         /* Sample slot is not yet written or other record.
1200                          *
1201                          * This condition can occur if the buffer was reused
1202                          * from a combined basic- and diagnostic-sampling.
1203                          * If only basic-sampling is then active, entries are
1204                          * written into the larger diagnostic entries.
1205                          * This is typically the case for sample-data-blocks
1206                          * that are not full.  Stop processing if the first
1207                          * invalid format was detected.
1208                          */
1209                         if (!te->f)
1210                                 break;
1211                 }
1212
1213                 /* Reset sample slot and advance to next sample */
1214                 sample->def = 0;
1215                 sample++;
1216         }
1217 }
1218
1219 /* hw_perf_event_update() - Process sampling buffer
1220  * @event:      The perf event
1221  * @flush_all:  Flag to also flush partially filled sample-data-blocks
1222  *
1223  * Processes the sampling buffer and create perf event samples.
1224  * The sampling buffer position are retrieved and saved in the TEAR_REG
1225  * register of the specified perf event.
1226  *
1227  * Only full sample-data-blocks are processed.  Specify the flash_all flag
1228  * to also walk through partially filled sample-data-blocks.  It is ignored
1229  * if PERF_CPUM_SF_FULL_BLOCKS is set.  The PERF_CPUM_SF_FULL_BLOCKS flag
1230  * enforces the processing of full sample-data-blocks only (trailer entries
1231  * with the block-full-indicator bit set).
1232  */
1233 static void hw_perf_event_update(struct perf_event *event, int flush_all)
1234 {
1235         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
1236         struct hws_trailer_entry *te;
1237         unsigned long *sdbt;
1238         unsigned long long event_overflow, sampl_overflow, num_sdb, te_flags;
1239         int done;
1240
1241         /*
1242          * AUX buffer is used when in diagnostic sampling mode.
1243          * No perf events/samples are created.
1244          */
1245         if (SAMPL_DIAG_MODE(&event->hw))
1246                 return;
1247
1248         if (flush_all && SDB_FULL_BLOCKS(hwc))
1249                 flush_all = 0;
1250
1251         sdbt = (unsigned long *) TEAR_REG(hwc);
1252         done = event_overflow = sampl_overflow = num_sdb = 0;
1253         while (!done) {
1254                 /* Get the trailer entry of the sample-data-block */
1255                 te = (struct hws_trailer_entry *) trailer_entry_ptr(*sdbt);
1256
1257                 /* Leave loop if no more work to do (block full indicator) */
1258                 if (!te->f) {
1259                         done = 1;
1260                         if (!flush_all)
1261                                 break;
1262                 }
1263
1264                 /* Check the sample overflow count */
1265                 if (te->overflow)
1266                         /* Account sample overflows and, if a particular limit
1267                          * is reached, extend the sampling buffer.
1268                          * For details, see sfb_account_overflows().
1269                          */
1270                         sampl_overflow += te->overflow;
1271
1272                 /* Timestamps are valid for full sample-data-blocks only */
1273                 debug_sprintf_event(sfdbg, 6, "%s: sdbt %#lx "
1274                                     "overflow %llu timestamp %#llx\n",
1275                                     __func__, (unsigned long)sdbt, te->overflow,
1276                                     (te->f) ? trailer_timestamp(te) : 0ULL);
1277
1278                 /* Collect all samples from a single sample-data-block and
1279                  * flag if an (perf) event overflow happened.  If so, the PMU
1280                  * is stopped and remaining samples will be discarded.
1281                  */
1282                 hw_collect_samples(event, sdbt, &event_overflow);
1283                 num_sdb++;
1284
1285                 /* Reset trailer (using compare-double-and-swap) */
1286                 do {
1287                         te_flags = te->flags & ~SDB_TE_BUFFER_FULL_MASK;
1288                         te_flags |= SDB_TE_ALERT_REQ_MASK;
1289                 } while (!cmpxchg_double(&te->flags, &te->overflow,
1290                                          te->flags, te->overflow,
1291                                          te_flags, 0ULL));
1292
1293                 /* Advance to next sample-data-block */
1294                 sdbt++;
1295                 if (is_link_entry(sdbt))
1296                         sdbt = get_next_sdbt(sdbt);
1297
1298                 /* Update event hardware registers */
1299                 TEAR_REG(hwc) = (unsigned long) sdbt;
1300
1301                 /* Stop processing sample-data if all samples of the current
1302                  * sample-data-block were flushed even if it was not full.
1303                  */
1304                 if (flush_all && done)
1305                         break;
1306         }
1307
1308         /* Account sample overflows in the event hardware structure */
1309         if (sampl_overflow)
1310                 OVERFLOW_REG(hwc) = DIV_ROUND_UP(OVERFLOW_REG(hwc) +
1311                                                  sampl_overflow, 1 + num_sdb);
1312
1313         /* Perf_event_overflow() and perf_event_account_interrupt() limit
1314          * the interrupt rate to an upper limit. Roughly 1000 samples per
1315          * task tick.
1316          * Hitting this limit results in a large number
1317          * of throttled REF_REPORT_THROTTLE entries and the samples
1318          * are dropped.
1319          * Slightly increase the interval to avoid hitting this limit.
1320          */
1321         if (event_overflow) {
1322                 SAMPL_RATE(hwc) += DIV_ROUND_UP(SAMPL_RATE(hwc), 10);
1323                 debug_sprintf_event(sfdbg, 1, "%s: rate adjustment %ld\n",
1324                                     __func__,
1325                                     DIV_ROUND_UP(SAMPL_RATE(hwc), 10));
1326         }
1327
1328         if (sampl_overflow || event_overflow)
1329                 debug_sprintf_event(sfdbg, 4, "%s: "
1330                                     "overflows: sample %llu event %llu"
1331                                     " total %llu num_sdb %llu\n",
1332                                     __func__, sampl_overflow, event_overflow,
1333                                     OVERFLOW_REG(hwc), num_sdb);
1334 }
1335
1336 #define AUX_SDB_INDEX(aux, i) ((i) % aux->sfb.num_sdb)
1337 #define AUX_SDB_NUM(aux, start, end) (end >= start ? end - start + 1 : 0)
1338 #define AUX_SDB_NUM_ALERT(aux) AUX_SDB_NUM(aux, aux->head, aux->alert_mark)
1339 #define AUX_SDB_NUM_EMPTY(aux) AUX_SDB_NUM(aux, aux->head, aux->empty_mark)
1340
1341 /*
1342  * Get trailer entry by index of SDB.
1343  */
1344 static struct hws_trailer_entry *aux_sdb_trailer(struct aux_buffer *aux,
1345                                                  unsigned long index)
1346 {
1347         unsigned long sdb;
1348
1349         index = AUX_SDB_INDEX(aux, index);
1350         sdb = aux->sdb_index[index];
1351         return (struct hws_trailer_entry *)trailer_entry_ptr(sdb);
1352 }
1353
1354 /*
1355  * Finish sampling on the cpu. Called by cpumsf_pmu_del() with pmu
1356  * disabled. Collect the full SDBs in AUX buffer which have not reached
1357  * the point of alert indicator. And ignore the SDBs which are not
1358  * full.
1359  *
1360  * 1. Scan SDBs to see how much data is there and consume them.
1361  * 2. Remove alert indicator in the buffer.
1362  */
1363 static void aux_output_end(struct perf_output_handle *handle)
1364 {
1365         unsigned long i, range_scan, idx;
1366         struct aux_buffer *aux;
1367         struct hws_trailer_entry *te;
1368
1369         aux = perf_get_aux(handle);
1370         if (!aux)
1371                 return;
1372
1373         range_scan = AUX_SDB_NUM_ALERT(aux);
1374         for (i = 0, idx = aux->head; i < range_scan; i++, idx++) {
1375                 te = aux_sdb_trailer(aux, idx);
1376                 if (!(te->flags & SDB_TE_BUFFER_FULL_MASK))
1377                         break;
1378         }
1379         /* i is num of SDBs which are full */
1380         perf_aux_output_end(handle, i << PAGE_SHIFT);
1381
1382         /* Remove alert indicators in the buffer */
1383         te = aux_sdb_trailer(aux, aux->alert_mark);
1384         te->flags &= ~SDB_TE_ALERT_REQ_MASK;
1385
1386         debug_sprintf_event(sfdbg, 6, "%s: SDBs %ld range %ld head %ld\n",
1387                             __func__, i, range_scan, aux->head);
1388 }
1389
1390 /*
1391  * Start sampling on the CPU. Called by cpumsf_pmu_add() when an event
1392  * is first added to the CPU or rescheduled again to the CPU. It is called
1393  * with pmu disabled.
1394  *
1395  * 1. Reset the trailer of SDBs to get ready for new data.
1396  * 2. Tell the hardware where to put the data by reset the SDBs buffer
1397  *    head(tear/dear).
1398  */
1399 static int aux_output_begin(struct perf_output_handle *handle,
1400                             struct aux_buffer *aux,
1401                             struct cpu_hw_sf *cpuhw)
1402 {
1403         unsigned long range;
1404         unsigned long i, range_scan, idx;
1405         unsigned long head, base, offset;
1406         struct hws_trailer_entry *te;
1407
1408         if (WARN_ON_ONCE(handle->head & ~PAGE_MASK))
1409                 return -EINVAL;
1410
1411         aux->head = handle->head >> PAGE_SHIFT;
1412         range = (handle->size + 1) >> PAGE_SHIFT;
1413         if (range <= 1)
1414                 return -ENOMEM;
1415
1416         /*
1417          * SDBs between aux->head and aux->empty_mark are already ready
1418          * for new data. range_scan is num of SDBs not within them.
1419          */
1420         debug_sprintf_event(sfdbg, 6,
1421                             "%s: range %ld head %ld alert %ld empty %ld\n",
1422                             __func__, range, aux->head, aux->alert_mark,
1423                             aux->empty_mark);
1424         if (range > AUX_SDB_NUM_EMPTY(aux)) {
1425                 range_scan = range - AUX_SDB_NUM_EMPTY(aux);
1426                 idx = aux->empty_mark + 1;
1427                 for (i = 0; i < range_scan; i++, idx++) {
1428                         te = aux_sdb_trailer(aux, idx);
1429                         te->flags &= ~(SDB_TE_BUFFER_FULL_MASK |
1430                                        SDB_TE_ALERT_REQ_MASK);
1431                         te->overflow = 0;
1432                 }
1433                 /* Save the position of empty SDBs */
1434                 aux->empty_mark = aux->head + range - 1;
1435         }
1436
1437         /* Set alert indicator */
1438         aux->alert_mark = aux->head + range/2 - 1;
1439         te = aux_sdb_trailer(aux, aux->alert_mark);
1440         te->flags = te->flags | SDB_TE_ALERT_REQ_MASK;
1441
1442         /* Reset hardware buffer head */
1443         head = AUX_SDB_INDEX(aux, aux->head);
1444         base = aux->sdbt_index[head / CPUM_SF_SDB_PER_TABLE];
1445         offset = head % CPUM_SF_SDB_PER_TABLE;
1446         cpuhw->lsctl.tear = base + offset * sizeof(unsigned long);
1447         cpuhw->lsctl.dear = aux->sdb_index[head];
1448
1449         debug_sprintf_event(sfdbg, 6, "%s: head %ld alert %ld empty %ld "
1450                             "index %ld tear %#lx dear %#lx\n", __func__,
1451                             aux->head, aux->alert_mark, aux->empty_mark,
1452                             head / CPUM_SF_SDB_PER_TABLE,
1453                             cpuhw->lsctl.tear, cpuhw->lsctl.dear);
1454
1455         return 0;
1456 }
1457
1458 /*
1459  * Set alert indicator on SDB at index @alert_index while sampler is running.
1460  *
1461  * Return true if successfully.
1462  * Return false if full indicator is already set by hardware sampler.
1463  */
1464 static bool aux_set_alert(struct aux_buffer *aux, unsigned long alert_index,
1465                           unsigned long long *overflow)
1466 {
1467         unsigned long long orig_overflow, orig_flags, new_flags;
1468         struct hws_trailer_entry *te;
1469
1470         te = aux_sdb_trailer(aux, alert_index);
1471         do {
1472                 orig_flags = te->flags;
1473                 *overflow = orig_overflow = te->overflow;
1474                 if (orig_flags & SDB_TE_BUFFER_FULL_MASK) {
1475                         /*
1476                          * SDB is already set by hardware.
1477                          * Abort and try to set somewhere
1478                          * behind.
1479                          */
1480                         return false;
1481                 }
1482                 new_flags = orig_flags | SDB_TE_ALERT_REQ_MASK;
1483         } while (!cmpxchg_double(&te->flags, &te->overflow,
1484                                  orig_flags, orig_overflow,
1485                                  new_flags, 0ULL));
1486         return true;
1487 }
1488
1489 /*
1490  * aux_reset_buffer() - Scan and setup SDBs for new samples
1491  * @aux:        The AUX buffer to set
1492  * @range:      The range of SDBs to scan started from aux->head
1493  * @overflow:   Set to overflow count
1494  *
1495  * Set alert indicator on the SDB at index of aux->alert_mark. If this SDB is
1496  * marked as empty, check if it is already set full by the hardware sampler.
1497  * If yes, that means new data is already there before we can set an alert
1498  * indicator. Caller should try to set alert indicator to some position behind.
1499  *
1500  * Scan the SDBs in AUX buffer from behind aux->empty_mark. They are used
1501  * previously and have already been consumed by user space. Reset these SDBs
1502  * (clear full indicator and alert indicator) for new data.
1503  * If aux->alert_mark fall in this area, just set it. Overflow count is
1504  * recorded while scanning.
1505  *
1506  * SDBs between aux->head and aux->empty_mark are already reset at last time.
1507  * and ready for new samples. So scanning on this area could be skipped.
1508  *
1509  * Return true if alert indicator is set successfully and false if not.
1510  */
1511 static bool aux_reset_buffer(struct aux_buffer *aux, unsigned long range,
1512                              unsigned long long *overflow)
1513 {
1514         unsigned long long orig_overflow, orig_flags, new_flags;
1515         unsigned long i, range_scan, idx, idx_old;
1516         struct hws_trailer_entry *te;
1517
1518         debug_sprintf_event(sfdbg, 6, "%s: range %ld head %ld alert %ld "
1519                             "empty %ld\n", __func__, range, aux->head,
1520                             aux->alert_mark, aux->empty_mark);
1521         if (range <= AUX_SDB_NUM_EMPTY(aux))
1522                 /*
1523                  * No need to scan. All SDBs in range are marked as empty.
1524                  * Just set alert indicator. Should check race with hardware
1525                  * sampler.
1526                  */
1527                 return aux_set_alert(aux, aux->alert_mark, overflow);
1528
1529         if (aux->alert_mark <= aux->empty_mark)
1530                 /*
1531                  * Set alert indicator on empty SDB. Should check race
1532                  * with hardware sampler.
1533                  */
1534                 if (!aux_set_alert(aux, aux->alert_mark, overflow))
1535                         return false;
1536
1537         /*
1538          * Scan the SDBs to clear full and alert indicator used previously.
1539          * Start scanning from one SDB behind empty_mark. If the new alert
1540          * indicator fall into this range, set it.
1541          */
1542         range_scan = range - AUX_SDB_NUM_EMPTY(aux);
1543         idx_old = idx = aux->empty_mark + 1;
1544         for (i = 0; i < range_scan; i++, idx++) {
1545                 te = aux_sdb_trailer(aux, idx);
1546                 do {
1547                         orig_flags = te->flags;
1548                         orig_overflow = te->overflow;
1549                         new_flags = orig_flags & ~SDB_TE_BUFFER_FULL_MASK;
1550                         if (idx == aux->alert_mark)
1551                                 new_flags |= SDB_TE_ALERT_REQ_MASK;
1552                         else
1553                                 new_flags &= ~SDB_TE_ALERT_REQ_MASK;
1554                 } while (!cmpxchg_double(&te->flags, &te->overflow,
1555                                          orig_flags, orig_overflow,
1556                                          new_flags, 0ULL));
1557                 *overflow += orig_overflow;
1558         }
1559
1560         /* Update empty_mark to new position */
1561         aux->empty_mark = aux->head + range - 1;
1562
1563         debug_sprintf_event(sfdbg, 6, "%s: range_scan %ld idx %ld..%ld "
1564                             "empty %ld\n", __func__, range_scan, idx_old,
1565                             idx - 1, aux->empty_mark);
1566         return true;
1567 }
1568
1569 /*
1570  * Measurement alert handler for diagnostic mode sampling.
1571  */
1572 static void hw_collect_aux(struct cpu_hw_sf *cpuhw)
1573 {
1574         struct aux_buffer *aux;
1575         int done = 0;
1576         unsigned long range = 0, size;
1577         unsigned long long overflow = 0;
1578         struct perf_output_handle *handle = &cpuhw->handle;
1579
1580         aux = perf_get_aux(handle);
1581         if (WARN_ON_ONCE(!aux))
1582                 return;
1583
1584         /* Inform user space new data arrived */
1585         size = AUX_SDB_NUM_ALERT(aux) << PAGE_SHIFT;
1586         debug_sprintf_event(sfdbg, 6, "%s: #alert %ld\n", __func__,
1587                             size >> PAGE_SHIFT);
1588         perf_aux_output_end(handle, size);
1589
1590         while (!done) {
1591                 /* Get an output handle */
1592                 aux = perf_aux_output_begin(handle, cpuhw->event);
1593                 if (handle->size == 0) {
1594                         pr_err("The AUX buffer with %lu pages for the "
1595                                "diagnostic-sampling mode is full\n",
1596                                 aux->sfb.num_sdb);
1597                         debug_sprintf_event(sfdbg, 1,
1598                                             "%s: AUX buffer used up\n",
1599                                             __func__);
1600                         break;
1601                 }
1602                 if (WARN_ON_ONCE(!aux))
1603                         return;
1604
1605                 /* Update head and alert_mark to new position */
1606                 aux->head = handle->head >> PAGE_SHIFT;
1607                 range = (handle->size + 1) >> PAGE_SHIFT;
1608                 if (range == 1)
1609                         aux->alert_mark = aux->head;
1610                 else
1611                         aux->alert_mark = aux->head + range/2 - 1;
1612
1613                 if (aux_reset_buffer(aux, range, &overflow)) {
1614                         if (!overflow) {
1615                                 done = 1;
1616                                 break;
1617                         }
1618                         size = range << PAGE_SHIFT;
1619                         perf_aux_output_end(&cpuhw->handle, size);
1620                         pr_err("Sample data caused the AUX buffer with %lu "
1621                                "pages to overflow\n", aux->sfb.num_sdb);
1622                         debug_sprintf_event(sfdbg, 1, "%s: head %ld range %ld "
1623                                             "overflow %lld\n", __func__,
1624                                             aux->head, range, overflow);
1625                 } else {
1626                         size = AUX_SDB_NUM_ALERT(aux) << PAGE_SHIFT;
1627                         perf_aux_output_end(&cpuhw->handle, size);
1628                         debug_sprintf_event(sfdbg, 6, "%s: head %ld alert %ld "
1629                                             "already full, try another\n",
1630                                             __func__,
1631                                             aux->head, aux->alert_mark);
1632                 }
1633         }
1634
1635         if (done)
1636                 debug_sprintf_event(sfdbg, 6, "%s: head %ld alert %ld "
1637                                     "empty %ld\n", __func__, aux->head,
1638                                     aux->alert_mark, aux->empty_mark);
1639 }
1640
1641 /*
1642  * Callback when freeing AUX buffers.
1643  */
1644 static void aux_buffer_free(void *data)
1645 {
1646         struct aux_buffer *aux = data;
1647         unsigned long i, num_sdbt;
1648
1649         if (!aux)
1650                 return;
1651
1652         /* Free SDBT. SDB is freed by the caller */
1653         num_sdbt = aux->sfb.num_sdbt;
1654         for (i = 0; i < num_sdbt; i++)
1655                 free_page(aux->sdbt_index[i]);
1656
1657         kfree(aux->sdbt_index);
1658         kfree(aux->sdb_index);
1659         kfree(aux);
1660
1661         debug_sprintf_event(sfdbg, 4, "%s: SDBTs %lu\n", __func__, num_sdbt);
1662 }
1663
1664 static void aux_sdb_init(unsigned long sdb)
1665 {
1666         struct hws_trailer_entry *te;
1667
1668         te = (struct hws_trailer_entry *)trailer_entry_ptr(sdb);
1669
1670         /* Save clock base */
1671         te->clock_base = 1;
1672         memcpy(&te->progusage2, &tod_clock_base[1], 8);
1673 }
1674
1675 /*
1676  * aux_buffer_setup() - Setup AUX buffer for diagnostic mode sampling
1677  * @event:      Event the buffer is setup for, event->cpu == -1 means current
1678  * @pages:      Array of pointers to buffer pages passed from perf core
1679  * @nr_pages:   Total pages
1680  * @snapshot:   Flag for snapshot mode
1681  *
1682  * This is the callback when setup an event using AUX buffer. Perf tool can
1683  * trigger this by an additional mmap() call on the event. Unlike the buffer
1684  * for basic samples, AUX buffer belongs to the event. It is scheduled with
1685  * the task among online cpus when it is a per-thread event.
1686  *
1687  * Return the private AUX buffer structure if success or NULL if fails.
1688  */
1689 static void *aux_buffer_setup(struct perf_event *event, void **pages,
1690                               int nr_pages, bool snapshot)
1691 {
1692         struct sf_buffer *sfb;
1693         struct aux_buffer *aux;
1694         unsigned long *new, *tail;
1695         int i, n_sdbt;
1696
1697         if (!nr_pages || !pages)
1698                 return NULL;
1699
1700         if (nr_pages > CPUM_SF_MAX_SDB * CPUM_SF_SDB_DIAG_FACTOR) {
1701                 pr_err("AUX buffer size (%i pages) is larger than the "
1702                        "maximum sampling buffer limit\n",
1703                        nr_pages);
1704                 return NULL;
1705         } else if (nr_pages < CPUM_SF_MIN_SDB * CPUM_SF_SDB_DIAG_FACTOR) {
1706                 pr_err("AUX buffer size (%i pages) is less than the "
1707                        "minimum sampling buffer limit\n",
1708                        nr_pages);
1709                 return NULL;
1710         }
1711
1712         /* Allocate aux_buffer struct for the event */
1713         aux = kzalloc(sizeof(struct aux_buffer), GFP_KERNEL);
1714         if (!aux)
1715                 goto no_aux;
1716         sfb = &aux->sfb;
1717
1718         /* Allocate sdbt_index for fast reference */
1719         n_sdbt = DIV_ROUND_UP(nr_pages, CPUM_SF_SDB_PER_TABLE);
1720         aux->sdbt_index = kmalloc_array(n_sdbt, sizeof(void *), GFP_KERNEL);
1721         if (!aux->sdbt_index)
1722                 goto no_sdbt_index;
1723
1724         /* Allocate sdb_index for fast reference */
1725         aux->sdb_index = kmalloc_array(nr_pages, sizeof(void *), GFP_KERNEL);
1726         if (!aux->sdb_index)
1727                 goto no_sdb_index;
1728
1729         /* Allocate the first SDBT */
1730         sfb->num_sdbt = 0;
1731         sfb->sdbt = (unsigned long *) get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
1732         if (!sfb->sdbt)
1733                 goto no_sdbt;
1734         aux->sdbt_index[sfb->num_sdbt++] = (unsigned long)sfb->sdbt;
1735         tail = sfb->tail = sfb->sdbt;
1736
1737         /*
1738          * Link the provided pages of AUX buffer to SDBT.
1739          * Allocate SDBT if needed.
1740          */
1741         for (i = 0; i < nr_pages; i++, tail++) {
1742                 if (require_table_link(tail)) {
1743                         new = (unsigned long *) get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
1744                         if (!new)
1745                                 goto no_sdbt;
1746                         aux->sdbt_index[sfb->num_sdbt++] = (unsigned long)new;
1747                         /* Link current page to tail of chain */
1748                         *tail = (unsigned long)(void *) new + 1;
1749                         tail = new;
1750                 }
1751                 /* Tail is the entry in a SDBT */
1752                 *tail = (unsigned long)pages[i];
1753                 aux->sdb_index[i] = (unsigned long)pages[i];
1754                 aux_sdb_init((unsigned long)pages[i]);
1755         }
1756         sfb->num_sdb = nr_pages;
1757
1758         /* Link the last entry in the SDBT to the first SDBT */
1759         *tail = (unsigned long) sfb->sdbt + 1;
1760         sfb->tail = tail;
1761
1762         /*
1763          * Initial all SDBs are zeroed. Mark it as empty.
1764          * So there is no need to clear the full indicator
1765          * when this event is first added.
1766          */
1767         aux->empty_mark = sfb->num_sdb - 1;
1768
1769         debug_sprintf_event(sfdbg, 4, "%s: SDBTs %lu SDBs %lu\n", __func__,
1770                             sfb->num_sdbt, sfb->num_sdb);
1771
1772         return aux;
1773
1774 no_sdbt:
1775         /* SDBs (AUX buffer pages) are freed by caller */
1776         for (i = 0; i < sfb->num_sdbt; i++)
1777                 free_page(aux->sdbt_index[i]);
1778         kfree(aux->sdb_index);
1779 no_sdb_index:
1780         kfree(aux->sdbt_index);
1781 no_sdbt_index:
1782         kfree(aux);
1783 no_aux:
1784         return NULL;
1785 }
1786
1787 static void cpumsf_pmu_read(struct perf_event *event)
1788 {
1789         /* Nothing to do ... updates are interrupt-driven */
1790 }
1791
1792 /* Check if the new sampling period/freqeuncy is appropriate.
1793  *
1794  * Return non-zero on error and zero on passed checks.
1795  */
1796 static int cpumsf_pmu_check_period(struct perf_event *event, u64 value)
1797 {
1798         struct hws_qsi_info_block si;
1799         unsigned long rate;
1800         bool do_freq;
1801
1802         memset(&si, 0, sizeof(si));
1803         if (event->cpu == -1) {
1804                 if (qsi(&si))
1805                         return -ENODEV;
1806         } else {
1807                 /* Event is pinned to a particular CPU, retrieve the per-CPU
1808                  * sampling structure for accessing the CPU-specific QSI.
1809                  */
1810                 struct cpu_hw_sf *cpuhw = &per_cpu(cpu_hw_sf, event->cpu);
1811
1812                 si = cpuhw->qsi;
1813         }
1814
1815         do_freq = !!SAMPLE_FREQ_MODE(&event->hw);
1816         rate = getrate(do_freq, value, &si);
1817         if (!rate)
1818                 return -EINVAL;
1819
1820         event->attr.sample_period = rate;
1821         SAMPL_RATE(&event->hw) = rate;
1822         hw_init_period(&event->hw, SAMPL_RATE(&event->hw));
1823         debug_sprintf_event(sfdbg, 4, "%s:"
1824                             " cpu %d value %#llx period %#llx freq %d\n",
1825                             __func__, event->cpu, value,
1826                             event->attr.sample_period, do_freq);
1827         return 0;
1828 }
1829
1830 /* Activate sampling control.
1831  * Next call of pmu_enable() starts sampling.
1832  */
1833 static void cpumsf_pmu_start(struct perf_event *event, int flags)
1834 {
1835         struct cpu_hw_sf *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_sf);
1836
1837         if (WARN_ON_ONCE(!(event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)))
1838                 return;
1839
1840         if (flags & PERF_EF_RELOAD)
1841                 WARN_ON_ONCE(!(event->hw.state & PERF_HES_UPTODATE));
1842
1843         perf_pmu_disable(event->pmu);
1844         event->hw.state = 0;
1845         cpuhw->lsctl.cs = 1;
1846         if (SAMPL_DIAG_MODE(&event->hw))
1847                 cpuhw->lsctl.cd = 1;
1848         perf_pmu_enable(event->pmu);
1849 }
1850
1851 /* Deactivate sampling control.
1852  * Next call of pmu_enable() stops sampling.
1853  */
1854 static void cpumsf_pmu_stop(struct perf_event *event, int flags)
1855 {
1856         struct cpu_hw_sf *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_sf);
1857
1858         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
1859                 return;
1860
1861         perf_pmu_disable(event->pmu);
1862         cpuhw->lsctl.cs = 0;
1863         cpuhw->lsctl.cd = 0;
1864         event->hw.state |= PERF_HES_STOPPED;
1865
1866         if ((flags & PERF_EF_UPDATE) && !(event->hw.state & PERF_HES_UPTODATE)) {
1867                 hw_perf_event_update(event, 1);
1868                 event->hw.state |= PERF_HES_UPTODATE;
1869         }
1870         perf_pmu_enable(event->pmu);
1871 }
1872
1873 static int cpumsf_pmu_add(struct perf_event *event, int flags)
1874 {
1875         struct cpu_hw_sf *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_sf);
1876         struct aux_buffer *aux;
1877         int err;
1878
1879         if (cpuhw->flags & PMU_F_IN_USE)
1880                 return -EAGAIN;
1881
1882         if (!SAMPL_DIAG_MODE(&event->hw) && !cpuhw->sfb.sdbt)
1883                 return -EINVAL;
1884
1885         err = 0;
1886         perf_pmu_disable(event->pmu);
1887
1888         event->hw.state = PERF_HES_UPTODATE | PERF_HES_STOPPED;
1889
1890         /* Set up sampling controls.  Always program the sampling register
1891          * using the SDB-table start.  Reset TEAR_REG event hardware register
1892          * that is used by hw_perf_event_update() to store the sampling buffer
1893          * position after samples have been flushed.
1894          */
1895         cpuhw->lsctl.s = 0;
1896         cpuhw->lsctl.h = 1;
1897         cpuhw->lsctl.interval = SAMPL_RATE(&event->hw);
1898         if (!SAMPL_DIAG_MODE(&event->hw)) {
1899                 cpuhw->lsctl.tear = (unsigned long) cpuhw->sfb.sdbt;
1900                 cpuhw->lsctl.dear = *(unsigned long *) cpuhw->sfb.sdbt;
1901                 TEAR_REG(&event->hw) = (unsigned long) cpuhw->sfb.sdbt;
1902         }
1903
1904         /* Ensure sampling functions are in the disabled state.  If disabled,
1905          * switch on sampling enable control. */
1906         if (WARN_ON_ONCE(cpuhw->lsctl.es == 1 || cpuhw->lsctl.ed == 1)) {
1907                 err = -EAGAIN;
1908                 goto out;
1909         }
1910         if (SAMPL_DIAG_MODE(&event->hw)) {
1911                 aux = perf_aux_output_begin(&cpuhw->handle, event);
1912                 if (!aux) {
1913                         err = -EINVAL;
1914                         goto out;
1915                 }
1916                 err = aux_output_begin(&cpuhw->handle, aux, cpuhw);
1917                 if (err)
1918                         goto out;
1919                 cpuhw->lsctl.ed = 1;
1920         }
1921         cpuhw->lsctl.es = 1;
1922
1923         /* Set in_use flag and store event */
1924         cpuhw->event = event;
1925         cpuhw->flags |= PMU_F_IN_USE;
1926
1927         if (flags & PERF_EF_START)
1928                 cpumsf_pmu_start(event, PERF_EF_RELOAD);
1929 out:
1930         perf_event_update_userpage(event);
1931         perf_pmu_enable(event->pmu);
1932         return err;
1933 }
1934
1935 static void cpumsf_pmu_del(struct perf_event *event, int flags)
1936 {
1937         struct cpu_hw_sf *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_sf);
1938
1939         perf_pmu_disable(event->pmu);
1940         cpumsf_pmu_stop(event, PERF_EF_UPDATE);
1941
1942         cpuhw->lsctl.es = 0;
1943         cpuhw->lsctl.ed = 0;
1944         cpuhw->flags &= ~PMU_F_IN_USE;
1945         cpuhw->event = NULL;
1946
1947         if (SAMPL_DIAG_MODE(&event->hw))
1948                 aux_output_end(&cpuhw->handle);
1949         perf_event_update_userpage(event);
1950         perf_pmu_enable(event->pmu);
1951 }
1952
1953 CPUMF_EVENT_ATTR(SF, SF_CYCLES_BASIC, PERF_EVENT_CPUM_SF);
1954 CPUMF_EVENT_ATTR(SF, SF_CYCLES_BASIC_DIAG, PERF_EVENT_CPUM_SF_DIAG);
1955
1956 /* Attribute list for CPU_SF.
1957  *
1958  * The availablitiy depends on the CPU_MF sampling facility authorization
1959  * for basic + diagnositic samples. This is determined at initialization
1960  * time by the sampling facility device driver.
1961  * If the authorization for basic samples is turned off, it should be
1962  * also turned off for diagnostic sampling.
1963  *
1964  * During initialization of the device driver, check the authorization
1965  * level for diagnostic sampling and installs the attribute
1966  * file for diagnostic sampling if necessary.
1967  *
1968  * For now install a placeholder to reference all possible attributes:
1969  * SF_CYCLES_BASIC and SF_CYCLES_BASIC_DIAG.
1970  * Add another entry for the final NULL pointer.
1971  */
1972 enum {
1973         SF_CYCLES_BASIC_ATTR_IDX = 0,
1974         SF_CYCLES_BASIC_DIAG_ATTR_IDX,
1975         SF_CYCLES_ATTR_MAX
1976 };
1977
1978 static struct attribute *cpumsf_pmu_events_attr[SF_CYCLES_ATTR_MAX + 1] = {
1979         [SF_CYCLES_BASIC_ATTR_IDX] = CPUMF_EVENT_PTR(SF, SF_CYCLES_BASIC)
1980 };
1981
1982 PMU_FORMAT_ATTR(event, "config:0-63");
1983
1984 static struct attribute *cpumsf_pmu_format_attr[] = {
1985         &format_attr_event.attr,
1986         NULL,
1987 };
1988
1989 static struct attribute_group cpumsf_pmu_events_group = {
1990         .name = "events",
1991         .attrs = cpumsf_pmu_events_attr,
1992 };
1993
1994 static struct attribute_group cpumsf_pmu_format_group = {
1995         .name = "format",
1996         .attrs = cpumsf_pmu_format_attr,
1997 };
1998
1999 static const struct attribute_group *cpumsf_pmu_attr_groups[] = {
2000         &cpumsf_pmu_events_group,
2001         &cpumsf_pmu_format_group,
2002         NULL,
2003 };
2004
2005 static struct pmu cpumf_sampling = {
2006         .pmu_enable   = cpumsf_pmu_enable,
2007         .pmu_disable  = cpumsf_pmu_disable,
2008
2009         .event_init   = cpumsf_pmu_event_init,
2010         .add          = cpumsf_pmu_add,
2011         .del          = cpumsf_pmu_del,
2012
2013         .start        = cpumsf_pmu_start,
2014         .stop         = cpumsf_pmu_stop,
2015         .read         = cpumsf_pmu_read,
2016
2017         .attr_groups  = cpumsf_pmu_attr_groups,
2018
2019         .setup_aux    = aux_buffer_setup,
2020         .free_aux     = aux_buffer_free,
2021
2022         .check_period = cpumsf_pmu_check_period,
2023 };
2024
2025 static void cpumf_measurement_alert(struct ext_code ext_code,
2026                                     unsigned int alert, unsigned long unused)
2027 {
2028         struct cpu_hw_sf *cpuhw;
2029
2030         if (!(alert & CPU_MF_INT_SF_MASK))
2031                 return;
2032         inc_irq_stat(IRQEXT_CMS);
2033         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_sf);
2034
2035         /* Measurement alerts are shared and might happen when the PMU
2036          * is not reserved.  Ignore these alerts in this case. */
2037         if (!(cpuhw->flags & PMU_F_RESERVED))
2038                 return;
2039
2040         /* The processing below must take care of multiple alert events that
2041          * might be indicated concurrently. */
2042
2043         /* Program alert request */
2044         if (alert & CPU_MF_INT_SF_PRA) {
2045                 if (cpuhw->flags & PMU_F_IN_USE)
2046                         if (SAMPL_DIAG_MODE(&cpuhw->event->hw))
2047                                 hw_collect_aux(cpuhw);
2048                         else
2049                                 hw_perf_event_update(cpuhw->event, 0);
2050                 else
2051                         WARN_ON_ONCE(!(cpuhw->flags & PMU_F_IN_USE));
2052         }
2053
2054         /* Report measurement alerts only for non-PRA codes */
2055         if (alert != CPU_MF_INT_SF_PRA)
2056                 debug_sprintf_event(sfdbg, 6, "%s: alert %#x\n", __func__,
2057                                     alert);
2058
2059         /* Sampling authorization change request */
2060         if (alert & CPU_MF_INT_SF_SACA)
2061                 qsi(&cpuhw->qsi);
2062
2063         /* Loss of sample data due to high-priority machine activities */
2064         if (alert & CPU_MF_INT_SF_LSDA) {
2065                 pr_err("Sample data was lost\n");
2066                 cpuhw->flags |= PMU_F_ERR_LSDA;
2067                 sf_disable();
2068         }
2069
2070         /* Invalid sampling buffer entry */
2071         if (alert & (CPU_MF_INT_SF_IAE|CPU_MF_INT_SF_ISE)) {
2072                 pr_err("A sampling buffer entry is incorrect (alert=0x%x)\n",
2073                        alert);
2074                 cpuhw->flags |= PMU_F_ERR_IBE;
2075                 sf_disable();
2076         }
2077 }
2078
2079 static int cpusf_pmu_setup(unsigned int cpu, int flags)
2080 {
2081         /* Ignore the notification if no events are scheduled on the PMU.
2082          * This might be racy...
2083          */
2084         if (!atomic_read(&num_events))
2085                 return 0;
2086
2087         local_irq_disable();
2088         setup_pmc_cpu(&flags);
2089         local_irq_enable();
2090         return 0;
2091 }
2092
2093 static int s390_pmu_sf_online_cpu(unsigned int cpu)
2094 {
2095         return cpusf_pmu_setup(cpu, PMC_INIT);
2096 }
2097
2098 static int s390_pmu_sf_offline_cpu(unsigned int cpu)
2099 {
2100         return cpusf_pmu_setup(cpu, PMC_RELEASE);
2101 }
2102
2103 static int param_get_sfb_size(char *buffer, const struct kernel_param *kp)
2104 {
2105         if (!cpum_sf_avail())
2106                 return -ENODEV;
2107         return sprintf(buffer, "%lu,%lu", CPUM_SF_MIN_SDB, CPUM_SF_MAX_SDB);
2108 }
2109
2110 static int param_set_sfb_size(const char *val, const struct kernel_param *kp)
2111 {
2112         int rc;
2113         unsigned long min, max;
2114
2115         if (!cpum_sf_avail())
2116                 return -ENODEV;
2117         if (!val || !strlen(val))
2118                 return -EINVAL;
2119
2120         /* Valid parameter values: "min,max" or "max" */
2121         min = CPUM_SF_MIN_SDB;
2122         max = CPUM_SF_MAX_SDB;
2123         if (strchr(val, ','))
2124                 rc = (sscanf(val, "%lu,%lu", &min, &max) == 2) ? 0 : -EINVAL;
2125         else
2126                 rc = kstrtoul(val, 10, &max);
2127
2128         if (min < 2 || min >= max || max > get_num_physpages())
2129                 rc = -EINVAL;
2130         if (rc)
2131                 return rc;
2132
2133         sfb_set_limits(min, max);
2134         pr_info("The sampling buffer limits have changed to: "
2135                 "min %lu max %lu (diag %lu)\n",
2136                 CPUM_SF_MIN_SDB, CPUM_SF_MAX_SDB, CPUM_SF_SDB_DIAG_FACTOR);
2137         return 0;
2138 }
2139
2140 #define param_check_sfb_size(name, p) __param_check(name, p, void)
2141 static const struct kernel_param_ops param_ops_sfb_size = {
2142         .set = param_set_sfb_size,
2143         .get = param_get_sfb_size,
2144 };
2145
2146 #define RS_INIT_FAILURE_QSI       0x0001
2147 #define RS_INIT_FAILURE_BSDES     0x0002
2148 #define RS_INIT_FAILURE_ALRT      0x0003
2149 #define RS_INIT_FAILURE_PERF      0x0004
2150 static void __init pr_cpumsf_err(unsigned int reason)
2151 {
2152         pr_err("Sampling facility support for perf is not available: "
2153                "reason %#x\n", reason);
2154 }
2155
2156 static int __init init_cpum_sampling_pmu(void)
2157 {
2158         struct hws_qsi_info_block si;
2159         int err;
2160
2161         if (!cpum_sf_avail())
2162                 return -ENODEV;
2163
2164         memset(&si, 0, sizeof(si));
2165         if (qsi(&si)) {
2166                 pr_cpumsf_err(RS_INIT_FAILURE_QSI);
2167                 return -ENODEV;
2168         }
2169
2170         if (!si.as && !si.ad)
2171                 return -ENODEV;
2172
2173         if (si.bsdes != sizeof(struct hws_basic_entry)) {
2174                 pr_cpumsf_err(RS_INIT_FAILURE_BSDES);
2175                 return -EINVAL;
2176         }
2177
2178         if (si.ad) {
2179                 sfb_set_limits(CPUM_SF_MIN_SDB, CPUM_SF_MAX_SDB);
2180                 /* Sampling of diagnostic data authorized,
2181                  * install event into attribute list of PMU device.
2182                  */
2183                 cpumsf_pmu_events_attr[SF_CYCLES_BASIC_DIAG_ATTR_IDX] =
2184                         CPUMF_EVENT_PTR(SF, SF_CYCLES_BASIC_DIAG);
2185         }
2186
2187         sfdbg = debug_register(KMSG_COMPONENT, 2, 1, 80);
2188         if (!sfdbg) {
2189                 pr_err("Registering for s390dbf failed\n");
2190                 return -ENOMEM;
2191         }
2192         debug_register_view(sfdbg, &debug_sprintf_view);
2193
2194         err = register_external_irq(EXT_IRQ_MEASURE_ALERT,
2195                                     cpumf_measurement_alert);
2196         if (err) {
2197                 pr_cpumsf_err(RS_INIT_FAILURE_ALRT);
2198                 debug_unregister(sfdbg);
2199                 goto out;
2200         }
2201
2202         err = perf_pmu_register(&cpumf_sampling, "cpum_sf", PERF_TYPE_RAW);
2203         if (err) {
2204                 pr_cpumsf_err(RS_INIT_FAILURE_PERF);
2205                 unregister_external_irq(EXT_IRQ_MEASURE_ALERT,
2206                                         cpumf_measurement_alert);
2207                 debug_unregister(sfdbg);
2208                 goto out;
2209         }
2210
2211         cpuhp_setup_state(CPUHP_AP_PERF_S390_SF_ONLINE, "perf/s390/sf:online",
2212                           s390_pmu_sf_online_cpu, s390_pmu_sf_offline_cpu);
2213 out:
2214         return err;
2215 }
2216
2217 arch_initcall(init_cpum_sampling_pmu);
2218 core_param(cpum_sfb_size, CPUM_SF_MAX_SDB, sfb_size, 0640);