arch/x86/kernel/cpu/resctrl/monitor.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Resource Director Technology(RDT)
   4  * - Monitoring code
   5  *
   6  * Copyright (C) 2017 Intel Corporation
   7  *
   8  * Author:
   9  *    Vikas Shivappa <vikas.shivappa@intel.com>
  10  *
  11  * This replaces the cqm.c based on perf but we reuse a lot of
  12  * code and datastructures originally from Peter Zijlstra and Matt Fleming.
  13  *
  14  * More information about RDT be found in the Intel (R) x86 Architecture
  15  * Software Developer Manual June 2016, volume 3, section 17.17.
  16  */
  17
  18 #include <linux/module.h>
  19 #include <linux/sizes.h>
  20 #include <linux/slab.h>
  21
  22 #include <asm/cpu_device_id.h>
  23 #include <asm/resctrl.h>
  24
  25 #include "internal.h"
  26
  27 struct rmid_entry {
  28         u32                             rmid;
  29         int                             busy;
  30         struct list_head                list;
  31 };
  32
  33 /*
  34  * @rmid_free_lru - A least recently used list of free RMIDs
  35  *     These RMIDs are guaranteed to have an occupancy less than the
  36  *     threshold occupancy
  37  */
  38 static LIST_HEAD(rmid_free_lru);
  39
  40 /*
  41  * @rmid_limbo_count - count of currently unused but (potentially)
  42  *     dirty RMIDs.
  43  *     This counts RMIDs that no one is currently using but that
  44  *     may have a occupancy value > resctrl_rmid_realloc_threshold. User can
  45  *     change the threshold occupancy value.
  46  */
  47 static unsigned int rmid_limbo_count;
  48
  49 /*
  50  * @rmid_entry - The entry in the limbo and free lists.
  51  */
  52 static struct rmid_entry        *rmid_ptrs;
  53
  54 /*
  55  * Global boolean for rdt_monitor which is true if any
  56  * resource monitoring is enabled.
  57  */
  58 bool rdt_mon_capable;
  59
  60 /*
  61  * Global to indicate which monitoring events are enabled.
  62  */
  63 unsigned int rdt_mon_features;
  64
  65 /*
  66  * This is the threshold cache occupancy in bytes at which we will consider an
  67  * RMID available for re-allocation.
  68  */
  69 unsigned int resctrl_rmid_realloc_threshold;
  70
  71 /*
  72  * This is the maximum value for the reallocation threshold, in bytes.
  73  */
  74 unsigned int resctrl_rmid_realloc_limit;
  75
  76 #define CF(cf)  ((unsigned long)(1048576 * (cf) + 0.5))
  77
  78 /*
  79  * The correction factor table is documented in Documentation/arch/x86/resctrl.rst.
  80  * If rmid > rmid threshold, MBM total and local values should be multiplied
  81  * by the correction factor.
  82  *
  83  * The original table is modified for better code:
  84  *
  85  * 1. The threshold 0 is changed to rmid count - 1 so don't do correction
  86  *    for the case.
  87  * 2. MBM total and local correction table indexed by core counter which is
  88  *    equal to (x86_cache_max_rmid + 1) / 8 - 1 and is from 0 up to 27.
  89  * 3. The correction factor is normalized to 2^20 (1048576) so it's faster
  90  *    to calculate corrected value by shifting:
  91  *    corrected_value = (original_value * correction_factor) >> 20
  92  */
  93 static const struct mbm_correction_factor_table {
  94         u32 rmidthreshold;
  95         u64 cf;
  96 } mbm_cf_table[] __initconst = {
  97         {7,     CF(1.000000)},
  98         {15,    CF(1.000000)},
  99         {15,    CF(0.969650)},
 100         {31,    CF(1.000000)},
 101         {31,    CF(1.066667)},
 102         {31,    CF(0.969650)},
 103         {47,    CF(1.142857)},
 104         {63,    CF(1.000000)},
 105         {63,    CF(1.185115)},
 106         {63,    CF(1.066553)},
 107         {79,    CF(1.454545)},
 108         {95,    CF(1.000000)},
 109         {95,    CF(1.230769)},
 110         {95,    CF(1.142857)},
 111         {95,    CF(1.066667)},
 112         {127,   CF(1.000000)},
 113         {127,   CF(1.254863)},
 114         {127,   CF(1.185255)},
 115         {151,   CF(1.000000)},
 116         {127,   CF(1.066667)},
 117         {167,   CF(1.000000)},
 118         {159,   CF(1.454334)},
 119         {183,   CF(1.000000)},
 120         {127,   CF(0.969744)},
 121         {191,   CF(1.280246)},
 122         {191,   CF(1.230921)},
 123         {215,   CF(1.000000)},
 124         {191,   CF(1.143118)},
 125 };
 126
 127 static u32 mbm_cf_rmidthreshold __read_mostly = UINT_MAX;
 128 static u64 mbm_cf __read_mostly;
 129
 130 static inline u64 get_corrected_mbm_count(u32 rmid, unsigned long val)
 131 {
 132         /* Correct MBM value. */
 133         if (rmid > mbm_cf_rmidthreshold)
 134                 val = (val * mbm_cf) >> 20;
 135
 136         return val;
 137 }
 138
 139 static inline struct rmid_entry *__rmid_entry(u32 rmid)
 140 {
 141         struct rmid_entry *entry;
 142
 143         entry = &rmid_ptrs[rmid];
 144         WARN_ON(entry->rmid != rmid);
 145
 146         return entry;
 147 }
 148
 149 static int __rmid_read(u32 rmid, enum resctrl_event_id eventid, u64 *val)
 150 {
 151         u64 msr_val;
 152
 153         /*
 154          * As per the SDM, when IA32_QM_EVTSEL.EvtID (bits 7:0) is configured
 155          * with a valid event code for supported resource type and the bits
 156          * IA32_QM_EVTSEL.RMID (bits 41:32) are configured with valid RMID,
 157          * IA32_QM_CTR.data (bits 61:0) reports the monitored data.
 158          * IA32_QM_CTR.Error (bit 63) and IA32_QM_CTR.Unavailable (bit 62)
 159          * are error bits.
 160          */
 161         wrmsr(MSR_IA32_QM_EVTSEL, eventid, rmid);
 162         rdmsrl(MSR_IA32_QM_CTR, msr_val);
 163
 164         if (msr_val & RMID_VAL_ERROR)
 165                 return -EIO;
 166         if (msr_val & RMID_VAL_UNAVAIL)
 167                 return -EINVAL;
 168
 169         *val = msr_val;
 170         return 0;
 171 }
 172
 173 static struct arch_mbm_state *get_arch_mbm_state(struct rdt_hw_domain *hw_dom,
 174                                                  u32 rmid,
 175                                                  enum resctrl_event_id eventid)
 176 {
 177         switch (eventid) {
 178         case QOS_L3_OCCUP_EVENT_ID:
 179                 return NULL;
 180         case QOS_L3_MBM_TOTAL_EVENT_ID:
 181                 return &hw_dom->arch_mbm_total[rmid];
 182         case QOS_L3_MBM_LOCAL_EVENT_ID:
 183                 return &hw_dom->arch_mbm_local[rmid];
 184         }
 185
 186         /* Never expect to get here */
 187         WARN_ON_ONCE(1);
 188
 189         return NULL;
 190 }
 191
 192 void resctrl_arch_reset_rmid(struct rdt_resource *r, struct rdt_domain *d,
 193                              u32 rmid, enum resctrl_event_id eventid)
 194 {
 195         struct rdt_hw_domain *hw_dom = resctrl_to_arch_dom(d);
 196         struct arch_mbm_state *am;
 197
 198         am = get_arch_mbm_state(hw_dom, rmid, eventid);
 199         if (am) {
 200                 memset(am, 0, sizeof(*am));
 201
 202                 /* Record any initial, non-zero count value. */
 203                 __rmid_read(rmid, eventid, &am->prev_msr);
 204         }
 205 }
 206
 207 /*
 208  * Assumes that hardware counters are also reset and thus that there is
 209  * no need to record initial non-zero counts.
 210  */
 211 void resctrl_arch_reset_rmid_all(struct rdt_resource *r, struct rdt_domain *d)
 212 {
 213         struct rdt_hw_domain *hw_dom = resctrl_to_arch_dom(d);
 214
 215         if (is_mbm_total_enabled())
 216                 memset(hw_dom->arch_mbm_total, 0,
 217                        sizeof(*hw_dom->arch_mbm_total) * r->num_rmid);
 218
 219         if (is_mbm_local_enabled())
 220                 memset(hw_dom->arch_mbm_local, 0,
 221                        sizeof(*hw_dom->arch_mbm_local) * r->num_rmid);
 222 }
 223
 224 static u64 mbm_overflow_count(u64 prev_msr, u64 cur_msr, unsigned int width)
 225 {
 226         u64 shift = 64 - width, chunks;
 227
 228         chunks = (cur_msr << shift) - (prev_msr << shift);
 229         return chunks >> shift;
 230 }
 231
 232 int resctrl_arch_rmid_read(struct rdt_resource *r, struct rdt_domain *d,
 233                            u32 rmid, enum resctrl_event_id eventid, u64 *val)
 234 {
 235         struct rdt_hw_resource *hw_res = resctrl_to_arch_res(r);
 236         struct rdt_hw_domain *hw_dom = resctrl_to_arch_dom(d);
 237         struct arch_mbm_state *am;
 238         u64 msr_val, chunks;
 239         int ret;
 240
 241         if (!cpumask_test_cpu(smp_processor_id(), &d->cpu_mask))
 242                 return -EINVAL;
 243
 244         ret = __rmid_read(rmid, eventid, &msr_val);
 245         if (ret)
 246                 return ret;
 247
 248         am = get_arch_mbm_state(hw_dom, rmid, eventid);
 249         if (am) {
 250                 am->chunks += mbm_overflow_count(am->prev_msr, msr_val,
 251                                                  hw_res->mbm_width);
 252                 chunks = get_corrected_mbm_count(rmid, am->chunks);
 253                 am->prev_msr = msr_val;
 254         } else {
 255                 chunks = msr_val;
 256         }
 257
 258         *val = chunks * hw_res->mon_scale;
 259
 260         return 0;
 261 }
 262
 263 /*
 264  * Check the RMIDs that are marked as busy for this domain. If the
 265  * reported LLC occupancy is below the threshold clear the busy bit and
 266  * decrement the count. If the busy count gets to zero on an RMID, we
 267  * free the RMID
 268  */
 269 void __check_limbo(struct rdt_domain *d, bool force_free)
 270 {
 271         struct rdt_resource *r = &rdt_resources_all[RDT_RESOURCE_L3].r_resctrl;
 272         struct rmid_entry *entry;
 273         u32 crmid = 1, nrmid;
 274         bool rmid_dirty;
 275         u64 val = 0;
 276
 277         /*
 278          * Skip RMID 0 and start from RMID 1 and check all the RMIDs that
 279          * are marked as busy for occupancy < threshold. If the occupancy
 280          * is less than the threshold decrement the busy counter of the
 281          * RMID and move it to the free list when the counter reaches 0.
 282          */
 283         for (;;) {
 284                 nrmid = find_next_bit(d->rmid_busy_llc, r->num_rmid, crmid);
 285                 if (nrmid >= r->num_rmid)
 286                         break;
 287
 288                 entry = __rmid_entry(nrmid);
 289
 290                 if (resctrl_arch_rmid_read(r, d, entry->rmid,
 291                                            QOS_L3_OCCUP_EVENT_ID, &val)) {
 292                         rmid_dirty = true;
 293                 } else {
 294                         rmid_dirty = (val >= resctrl_rmid_realloc_threshold);
 295                 }
 296
 297                 if (force_free || !rmid_dirty) {
 298                         clear_bit(entry->rmid, d->rmid_busy_llc);
 299                         if (!--entry->busy) {
 300                                 rmid_limbo_count--;
 301                                 list_add_tail(&entry->list, &rmid_free_lru);
 302                         }
 303                 }
 304                 crmid = nrmid + 1;
 305         }
 306 }
 307
 308 bool has_busy_rmid(struct rdt_resource *r, struct rdt_domain *d)
 309 {
 310         return find_first_bit(d->rmid_busy_llc, r->num_rmid) != r->num_rmid;
 311 }
 312
 313 /*
 314  * As of now the RMIDs allocation is global.
 315  * However we keep track of which packages the RMIDs
 316  * are used to optimize the limbo list management.
 317  */
 318 int alloc_rmid(void)
 319 {
 320         struct rmid_entry *entry;
 321
 322         lockdep_assert_held(&rdtgroup_mutex);
 323
 324         if (list_empty(&rmid_free_lru))
 325                 return rmid_limbo_count ? -EBUSY : -ENOSPC;
 326
 327         entry = list_first_entry(&rmid_free_lru,
 328                                  struct rmid_entry, list);
 329         list_del(&entry->list);
 330
 331         return entry->rmid;
 332 }
 333
 334 static void add_rmid_to_limbo(struct rmid_entry *entry)
 335 {
 336         struct rdt_resource *r = &rdt_resources_all[RDT_RESOURCE_L3].r_resctrl;
 337         struct rdt_domain *d;
 338         int cpu, err;
 339         u64 val = 0;
 340
 341         entry->busy = 0;
 342         cpu = get_cpu();
 343         list_for_each_entry(d, &r->domains, list) {
 344                 if (cpumask_test_cpu(cpu, &d->cpu_mask)) {
 345                         err = resctrl_arch_rmid_read(r, d, entry->rmid,
 346                                                      QOS_L3_OCCUP_EVENT_ID,
 347                                                      &val);
 348                         if (err || val <= resctrl_rmid_realloc_threshold)
 349                                 continue;
 350                 }
 351
 352                 /*
 353                  * For the first limbo RMID in the domain,
 354                  * setup up the limbo worker.
 355                  */
 356                 if (!has_busy_rmid(r, d))
 357                         cqm_setup_limbo_handler(d, CQM_LIMBOCHECK_INTERVAL);
 358                 set_bit(entry->rmid, d->rmid_busy_llc);
 359                 entry->busy++;
 360         }
 361         put_cpu();
 362
 363         if (entry->busy)
 364                 rmid_limbo_count++;
 365         else
 366                 list_add_tail(&entry->list, &rmid_free_lru);
 367 }
 368
 369 void free_rmid(u32 rmid)
 370 {
 371         struct rmid_entry *entry;
 372
 373         if (!rmid)
 374                 return;
 375
 376         lockdep_assert_held(&rdtgroup_mutex);
 377
 378         entry = __rmid_entry(rmid);
 379
 380         if (is_llc_occupancy_enabled())
 381                 add_rmid_to_limbo(entry);
 382         else
 383                 list_add_tail(&entry->list, &rmid_free_lru);
 384 }
 385
 386 static struct mbm_state *get_mbm_state(struct rdt_domain *d, u32 rmid,
 387                                        enum resctrl_event_id evtid)
 388 {
 389         switch (evtid) {
 390         case QOS_L3_MBM_TOTAL_EVENT_ID:
 391                 return &d->mbm_total[rmid];
 392         case QOS_L3_MBM_LOCAL_EVENT_ID:
 393                 return &d->mbm_local[rmid];
 394         default:
 395                 return NULL;
 396         }
 397 }
 398
 399 static int __mon_event_count(u32 rmid, struct rmid_read *rr)
 400 {
 401         struct mbm_state *m;
 402         u64 tval = 0;
 403
 404         if (rr->first) {
 405                 resctrl_arch_reset_rmid(rr->r, rr->d, rmid, rr->evtid);
 406                 m = get_mbm_state(rr->d, rmid, rr->evtid);
 407                 if (m)
 408                         memset(m, 0, sizeof(struct mbm_state));
 409                 return 0;
 410         }
 411
 412         rr->err = resctrl_arch_rmid_read(rr->r, rr->d, rmid, rr->evtid, &tval);
 413         if (rr->err)
 414                 return rr->err;
 415
 416         rr->val += tval;
 417
 418         return 0;
 419 }
 420
 421 /*
 422  * mbm_bw_count() - Update bw count from values previously read by
 423  *                  __mon_event_count().
 424  * @rmid:       The rmid used to identify the cached mbm_state.
 425  * @rr:         The struct rmid_read populated by __mon_event_count().
 426  *
 427  * Supporting function to calculate the memory bandwidth
 428  * and delta bandwidth in MBps. The chunks value previously read by
 429  * __mon_event_count() is compared with the chunks value from the previous
 430  * invocation. This must be called once per second to maintain values in MBps.
 431  */
 432 static void mbm_bw_count(u32 rmid, struct rmid_read *rr)
 433 {
 434         struct mbm_state *m = &rr->d->mbm_local[rmid];
 435         u64 cur_bw, bytes, cur_bytes;
 436
 437         cur_bytes = rr->val;
 438         bytes = cur_bytes - m->prev_bw_bytes;
 439         m->prev_bw_bytes = cur_bytes;
 440
 441         cur_bw = bytes / SZ_1M;
 442
 443         if (m->delta_comp)
 444                 m->delta_bw = abs(cur_bw - m->prev_bw);
 445         m->delta_comp = false;
 446         m->prev_bw = cur_bw;
 447 }
 448
 449 /*
 450  * This is called via IPI to read the CQM/MBM counters
 451  * on a domain.
 452  */
 453 void mon_event_count(void *info)
 454 {
 455         struct rdtgroup *rdtgrp, *entry;
 456         struct rmid_read *rr = info;
 457         struct list_head *head;
 458         int ret;
 459
 460         rdtgrp = rr->rgrp;
 461
 462         ret = __mon_event_count(rdtgrp->mon.rmid, rr);
 463
 464         /*
 465          * For Ctrl groups read data from child monitor groups and
 466          * add them together. Count events which are read successfully.
 467          * Discard the rmid_read's reporting errors.
 468          */
 469         head = &rdtgrp->mon.crdtgrp_list;
 470
 471         if (rdtgrp->type == RDTCTRL_GROUP) {
 472                 list_for_each_entry(entry, head, mon.crdtgrp_list) {
 473                         if (__mon_event_count(entry->mon.rmid, rr) == 0)
 474                                 ret = 0;
 475                 }
 476         }
 477
 478         /*
 479          * __mon_event_count() calls for newly created monitor groups may
 480          * report -EINVAL/Unavailable if the monitor hasn't seen any traffic.
 481          * Discard error if any of the monitor event reads succeeded.
 482          */
 483         if (ret == 0)
 484                 rr->err = 0;
 485 }
 486
 487 /*
 488  * Feedback loop for MBA software controller (mba_sc)
 489  *
 490  * mba_sc is a feedback loop where we periodically read MBM counters and
 491  * adjust the bandwidth percentage values via the IA32_MBA_THRTL_MSRs so
 492  * that:
 493  *
 494  *   current bandwidth(cur_bw) < user specified bandwidth(user_bw)
 495  *
 496  * This uses the MBM counters to measure the bandwidth and MBA throttle
 497  * MSRs to control the bandwidth for a particular rdtgrp. It builds on the
 498  * fact that resctrl rdtgroups have both monitoring and control.
 499  *
 500  * The frequency of the checks is 1s and we just tag along the MBM overflow
 501  * timer. Having 1s interval makes the calculation of bandwidth simpler.
 502  *
 503  * Although MBA's goal is to restrict the bandwidth to a maximum, there may
 504  * be a need to increase the bandwidth to avoid unnecessarily restricting
 505  * the L2 <-> L3 traffic.
 506  *
 507  * Since MBA controls the L2 external bandwidth where as MBM measures the
 508  * L3 external bandwidth the following sequence could lead to such a
 509  * situation.
 510  *
 511  * Consider an rdtgroup which had high L3 <-> memory traffic in initial
 512  * phases -> mba_sc kicks in and reduced bandwidth percentage values -> but
 513  * after some time rdtgroup has mostly L2 <-> L3 traffic.
 514  *
 515  * In this case we may restrict the rdtgroup's L2 <-> L3 traffic as its
 516  * throttle MSRs already have low percentage values.  To avoid
 517  * unnecessarily restricting such rdtgroups, we also increase the bandwidth.
 518  */
 519 static void update_mba_bw(struct rdtgroup *rgrp, struct rdt_domain *dom_mbm)
 520 {
 521         u32 closid, rmid, cur_msr_val, new_msr_val;
 522         struct mbm_state *pmbm_data, *cmbm_data;
 523         u32 cur_bw, delta_bw, user_bw;
 524         struct rdt_resource *r_mba;
 525         struct rdt_domain *dom_mba;
 526         struct list_head *head;
 527         struct rdtgroup *entry;
 528
 529         if (!is_mbm_local_enabled())
 530                 return;
 531
 532         r_mba = &rdt_resources_all[RDT_RESOURCE_MBA].r_resctrl;
 533
 534         closid = rgrp->closid;
 535         rmid = rgrp->mon.rmid;
 536         pmbm_data = &dom_mbm->mbm_local[rmid];
 537
 538         dom_mba = get_domain_from_cpu(smp_processor_id(), r_mba);
 539         if (!dom_mba) {
 540                 pr_warn_once("Failure to get domain for MBA update\n");
 541                 return;
 542         }
 543
 544         cur_bw = pmbm_data->prev_bw;
 545         user_bw = dom_mba->mbps_val[closid];
 546         delta_bw = pmbm_data->delta_bw;
 547
 548         /* MBA resource doesn't support CDP */
 549         cur_msr_val = resctrl_arch_get_config(r_mba, dom_mba, closid, CDP_NONE);
 550
 551         /*
 552          * For Ctrl groups read data from child monitor groups.
 553          */
 554         head = &rgrp->mon.crdtgrp_list;
 555         list_for_each_entry(entry, head, mon.crdtgrp_list) {
 556                 cmbm_data = &dom_mbm->mbm_local[entry->mon.rmid];
 557                 cur_bw += cmbm_data->prev_bw;
 558                 delta_bw += cmbm_data->delta_bw;
 559         }
 560
 561         /*
 562          * Scale up/down the bandwidth linearly for the ctrl group.  The
 563          * bandwidth step is the bandwidth granularity specified by the
 564          * hardware.
 565          *
 566          * The delta_bw is used when increasing the bandwidth so that we
 567          * dont alternately increase and decrease the control values
 568          * continuously.
 569          *
 570          * For ex: consider cur_bw = 90MBps, user_bw = 100MBps and if
 571          * bandwidth step is 20MBps(> user_bw - cur_bw), we would keep
 572          * switching between 90 and 110 continuously if we only check
 573          * cur_bw < user_bw.
 574          */
 575         if (cur_msr_val > r_mba->membw.min_bw && user_bw < cur_bw) {
 576                 new_msr_val = cur_msr_val - r_mba->membw.bw_gran;
 577         } else if (cur_msr_val < MAX_MBA_BW &&
 578                    (user_bw > (cur_bw + delta_bw))) {
 579                 new_msr_val = cur_msr_val + r_mba->membw.bw_gran;
 580         } else {
 581                 return;
 582         }
 583
 584         resctrl_arch_update_one(r_mba, dom_mba, closid, CDP_NONE, new_msr_val);
 585
 586         /*
 587          * Delta values are updated dynamically package wise for each
 588          * rdtgrp every time the throttle MSR changes value.
 589          *
 590          * This is because (1)the increase in bandwidth is not perfectly
 591          * linear and only "approximately" linear even when the hardware
 592          * says it is linear.(2)Also since MBA is a core specific
 593          * mechanism, the delta values vary based on number of cores used
 594          * by the rdtgrp.
 595          */
 596         pmbm_data->delta_comp = true;
 597         list_for_each_entry(entry, head, mon.crdtgrp_list) {
 598                 cmbm_data = &dom_mbm->mbm_local[entry->mon.rmid];
 599                 cmbm_data->delta_comp = true;
 600         }
 601 }
 602
 603 static void mbm_update(struct rdt_resource *r, struct rdt_domain *d, int rmid)
 604 {
 605         struct rmid_read rr;
 606
 607         rr.first = false;
 608         rr.r = r;
 609         rr.d = d;
 610
 611         /*
 612          * This is protected from concurrent reads from user
 613          * as both the user and we hold the global mutex.
 614          */
 615         if (is_mbm_total_enabled()) {
 616                 rr.evtid = QOS_L3_MBM_TOTAL_EVENT_ID;
 617                 rr.val = 0;
 618                 __mon_event_count(rmid, &rr);
 619         }
 620         if (is_mbm_local_enabled()) {
 621                 rr.evtid = QOS_L3_MBM_LOCAL_EVENT_ID;
 622                 rr.val = 0;
 623                 __mon_event_count(rmid, &rr);
 624
 625                 /*
 626                  * Call the MBA software controller only for the
 627                  * control groups and when user has enabled
 628                  * the software controller explicitly.
 629                  */
 630                 if (is_mba_sc(NULL))
 631                         mbm_bw_count(rmid, &rr);
 632         }
 633 }
 634
 635 /*
 636  * Handler to scan the limbo list and move the RMIDs
 637  * to free list whose occupancy < threshold_occupancy.
 638  */
 639 void cqm_handle_limbo(struct work_struct *work)
 640 {
 641         unsigned long delay = msecs_to_jiffies(CQM_LIMBOCHECK_INTERVAL);
 642         int cpu = smp_processor_id();
 643         struct rdt_resource *r;
 644         struct rdt_domain *d;
 645
 646         mutex_lock(&rdtgroup_mutex);
 647
 648         r = &rdt_resources_all[RDT_RESOURCE_L3].r_resctrl;
 649         d = container_of(work, struct rdt_domain, cqm_limbo.work);
 650
 651         __check_limbo(d, false);
 652
 653         if (has_busy_rmid(r, d))
 654                 schedule_delayed_work_on(cpu, &d->cqm_limbo, delay);
 655
 656         mutex_unlock(&rdtgroup_mutex);
 657 }
 658
 659 void cqm_setup_limbo_handler(struct rdt_domain *dom, unsigned long delay_ms)
 660 {
 661         unsigned long delay = msecs_to_jiffies(delay_ms);
 662         int cpu;
 663
 664         cpu = cpumask_any(&dom->cpu_mask);
 665         dom->cqm_work_cpu = cpu;
 666
 667         schedule_delayed_work_on(cpu, &dom->cqm_limbo, delay);
 668 }
 669
 670 void mbm_handle_overflow(struct work_struct *work)
 671 {
 672         unsigned long delay = msecs_to_jiffies(MBM_OVERFLOW_INTERVAL);
 673         struct rdtgroup *prgrp, *crgrp;
 674         int cpu = smp_processor_id();
 675         struct list_head *head;
 676         struct rdt_resource *r;
 677         struct rdt_domain *d;
 678
 679         mutex_lock(&rdtgroup_mutex);
 680
 681         if (!static_branch_likely(&rdt_mon_enable_key))
 682                 goto out_unlock;
 683
 684         r = &rdt_resources_all[RDT_RESOURCE_L3].r_resctrl;
 685         d = container_of(work, struct rdt_domain, mbm_over.work);
 686
 687         list_for_each_entry(prgrp, &rdt_all_groups, rdtgroup_list) {
 688                 mbm_update(r, d, prgrp->mon.rmid);
 689
 690                 head = &prgrp->mon.crdtgrp_list;
 691                 list_for_each_entry(crgrp, head, mon.crdtgrp_list)
 692                         mbm_update(r, d, crgrp->mon.rmid);
 693
 694                 if (is_mba_sc(NULL))
 695                         update_mba_bw(prgrp, d);
 696         }
 697
 698         schedule_delayed_work_on(cpu, &d->mbm_over, delay);
 699
 700 out_unlock:
 701         mutex_unlock(&rdtgroup_mutex);
 702 }
 703
 704 void mbm_setup_overflow_handler(struct rdt_domain *dom, unsigned long delay_ms)
 705 {
 706         unsigned long delay = msecs_to_jiffies(delay_ms);
 707         int cpu;
 708
 709         if (!static_branch_likely(&rdt_mon_enable_key))
 710                 return;
 711         cpu = cpumask_any(&dom->cpu_mask);
 712         dom->mbm_work_cpu = cpu;
 713         schedule_delayed_work_on(cpu, &dom->mbm_over, delay);
 714 }
 715
 716 static int dom_data_init(struct rdt_resource *r)
 717 {
 718         struct rmid_entry *entry = NULL;
 719         int i, nr_rmids;
 720
 721         nr_rmids = r->num_rmid;
 722         rmid_ptrs = kcalloc(nr_rmids, sizeof(struct rmid_entry), GFP_KERNEL);
 723         if (!rmid_ptrs)
 724                 return -ENOMEM;
 725
 726         for (i = 0; i < nr_rmids; i++) {
 727                 entry = &rmid_ptrs[i];
 728                 INIT_LIST_HEAD(&entry->list);
 729
 730                 entry->rmid = i;
 731                 list_add_tail(&entry->list, &rmid_free_lru);
 732         }
 733
 734         /*
 735          * RMID 0 is special and is always allocated. It's used for all
 736          * tasks that are not monitored.
 737          */
 738         entry = __rmid_entry(0);
 739         list_del(&entry->list);
 740
 741         return 0;
 742 }
 743
 744 static struct mon_evt llc_occupancy_event = {
 745         .name           = "llc_occupancy",
 746         .evtid          = QOS_L3_OCCUP_EVENT_ID,
 747 };
 748
 749 static struct mon_evt mbm_total_event = {
 750         .name           = "mbm_total_bytes",
 751         .evtid          = QOS_L3_MBM_TOTAL_EVENT_ID,
 752 };
 753
 754 static struct mon_evt mbm_local_event = {
 755         .name           = "mbm_local_bytes",
 756         .evtid          = QOS_L3_MBM_LOCAL_EVENT_ID,
 757 };
 758
 759 /*
 760  * Initialize the event list for the resource.
 761  *
 762  * Note that MBM events are also part of RDT_RESOURCE_L3 resource
 763  * because as per the SDM the total and local memory bandwidth
 764  * are enumerated as part of L3 monitoring.
 765  */
 766 static void l3_mon_evt_init(struct rdt_resource *r)
 767 {
 768         INIT_LIST_HEAD(&r->evt_list);
 769
 770         if (is_llc_occupancy_enabled())
 771                 list_add_tail(&llc_occupancy_event.list, &r->evt_list);
 772         if (is_mbm_total_enabled())
 773                 list_add_tail(&mbm_total_event.list, &r->evt_list);
 774         if (is_mbm_local_enabled())
 775                 list_add_tail(&mbm_local_event.list, &r->evt_list);
 776 }
 777
 778 int __init rdt_get_mon_l3_config(struct rdt_resource *r)
 779 {
 780         unsigned int mbm_offset = boot_cpu_data.x86_cache_mbm_width_offset;
 781         struct rdt_hw_resource *hw_res = resctrl_to_arch_res(r);
 782         unsigned int threshold;
 783         int ret;
 784
 785         resctrl_rmid_realloc_limit = boot_cpu_data.x86_cache_size * 1024;
 786         hw_res->mon_scale = boot_cpu_data.x86_cache_occ_scale;
 787         r->num_rmid = boot_cpu_data.x86_cache_max_rmid + 1;
 788         hw_res->mbm_width = MBM_CNTR_WIDTH_BASE;
 789
 790         if (mbm_offset > 0 && mbm_offset <= MBM_CNTR_WIDTH_OFFSET_MAX)
 791                 hw_res->mbm_width += mbm_offset;
 792         else if (mbm_offset > MBM_CNTR_WIDTH_OFFSET_MAX)
 793                 pr_warn("Ignoring impossible MBM counter offset\n");
 794
 795         /*
 796          * A reasonable upper limit on the max threshold is the number
 797          * of lines tagged per RMID if all RMIDs have the same number of
 798          * lines tagged in the LLC.
 799          *
 800          * For a 35MB LLC and 56 RMIDs, this is ~1.8% of the LLC.
 801          */
 802         threshold = resctrl_rmid_realloc_limit / r->num_rmid;
 803
 804         /*
 805          * Because num_rmid may not be a power of two, round the value
 806          * to the nearest multiple of hw_res->mon_scale so it matches a
 807          * value the hardware will measure. mon_scale may not be a power of 2.
 808          */
 809         resctrl_rmid_realloc_threshold = resctrl_arch_round_mon_val(threshold);
 810
 811         ret = dom_data_init(r);
 812         if (ret)
 813                 return ret;
 814
 815         if (rdt_cpu_has(X86_FEATURE_BMEC)) {
 816                 if (rdt_cpu_has(X86_FEATURE_CQM_MBM_TOTAL)) {
 817                         mbm_total_event.configurable = true;
 818                         mbm_config_rftype_init("mbm_total_bytes_config");
 819                 }
 820                 if (rdt_cpu_has(X86_FEATURE_CQM_MBM_LOCAL)) {
 821                         mbm_local_event.configurable = true;
 822                         mbm_config_rftype_init("mbm_local_bytes_config");
 823                 }
 824         }
 825
 826         l3_mon_evt_init(r);
 827
 828         r->mon_capable = true;
 829
 830         return 0;
 831 }
 832
 833 void __init intel_rdt_mbm_apply_quirk(void)
 834 {
 835         int cf_index;
 836
 837         cf_index = (boot_cpu_data.x86_cache_max_rmid + 1) / 8 - 1;
 838         if (cf_index >= ARRAY_SIZE(mbm_cf_table)) {
 839                 pr_info("No MBM correction factor available\n");
 840                 return;
 841         }
 842
 843         mbm_cf_rmidthreshold = mbm_cf_table[cf_index].rmidthreshold;
 844         mbm_cf = mbm_cf_table[cf_index].cf;
 845 }