Merge tag 'zonefs-6.9-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/dlemoal...
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / x86 / kernel / cpu / resctrl / pseudo_lock.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Resource Director Technology (RDT)
4  *
5  * Pseudo-locking support built on top of Cache Allocation Technology (CAT)
6  *
7  * Copyright (C) 2018 Intel Corporation
8  *
9  * Author: Reinette Chatre <reinette.chatre@intel.com>
10  */
11
12 #define pr_fmt(fmt)     KBUILD_MODNAME ": " fmt
13
14 #include <linux/cacheinfo.h>
15 #include <linux/cpu.h>
16 #include <linux/cpumask.h>
17 #include <linux/debugfs.h>
18 #include <linux/kthread.h>
19 #include <linux/mman.h>
20 #include <linux/perf_event.h>
21 #include <linux/pm_qos.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/uaccess.h>
24
25 #include <asm/cacheflush.h>
26 #include <asm/intel-family.h>
27 #include <asm/resctrl.h>
28 #include <asm/perf_event.h>
29
30 #include "../../events/perf_event.h" /* For X86_CONFIG() */
31 #include "internal.h"
32
33 #define CREATE_TRACE_POINTS
34 #include "pseudo_lock_event.h"
35
36 /*
37  * The bits needed to disable hardware prefetching varies based on the
38  * platform. During initialization we will discover which bits to use.
39  */
40 static u64 prefetch_disable_bits;
41
42 /*
43  * Major number assigned to and shared by all devices exposing
44  * pseudo-locked regions.
45  */
46 static unsigned int pseudo_lock_major;
47 static unsigned long pseudo_lock_minor_avail = GENMASK(MINORBITS, 0);
48
49 static char *pseudo_lock_devnode(const struct device *dev, umode_t *mode)
50 {
51         const struct rdtgroup *rdtgrp;
52
53         rdtgrp = dev_get_drvdata(dev);
54         if (mode)
55                 *mode = 0600;
56         return kasprintf(GFP_KERNEL, "pseudo_lock/%s", rdtgrp->kn->name);
57 }
58
59 static const struct class pseudo_lock_class = {
60         .name = "pseudo_lock",
61         .devnode = pseudo_lock_devnode,
62 };
63
64 /**
65  * get_prefetch_disable_bits - prefetch disable bits of supported platforms
66  * @void: It takes no parameters.
67  *
68  * Capture the list of platforms that have been validated to support
69  * pseudo-locking. This includes testing to ensure pseudo-locked regions
70  * with low cache miss rates can be created under variety of load conditions
71  * as well as that these pseudo-locked regions can maintain their low cache
72  * miss rates under variety of load conditions for significant lengths of time.
73  *
74  * After a platform has been validated to support pseudo-locking its
75  * hardware prefetch disable bits are included here as they are documented
76  * in the SDM.
77  *
78  * When adding a platform here also add support for its cache events to
79  * measure_cycles_perf_fn()
80  *
81  * Return:
82  * If platform is supported, the bits to disable hardware prefetchers, 0
83  * if platform is not supported.
84  */
85 static u64 get_prefetch_disable_bits(void)
86 {
87         if (boot_cpu_data.x86_vendor != X86_VENDOR_INTEL ||
88             boot_cpu_data.x86 != 6)
89                 return 0;
90
91         switch (boot_cpu_data.x86_model) {
92         case INTEL_FAM6_BROADWELL_X:
93                 /*
94                  * SDM defines bits of MSR_MISC_FEATURE_CONTROL register
95                  * as:
96                  * 0    L2 Hardware Prefetcher Disable (R/W)
97                  * 1    L2 Adjacent Cache Line Prefetcher Disable (R/W)
98                  * 2    DCU Hardware Prefetcher Disable (R/W)
99                  * 3    DCU IP Prefetcher Disable (R/W)
100                  * 63:4 Reserved
101                  */
102                 return 0xF;
103         case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT:
104         case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT_PLUS:
105                 /*
106                  * SDM defines bits of MSR_MISC_FEATURE_CONTROL register
107                  * as:
108                  * 0     L2 Hardware Prefetcher Disable (R/W)
109                  * 1     Reserved
110                  * 2     DCU Hardware Prefetcher Disable (R/W)
111                  * 63:3  Reserved
112                  */
113                 return 0x5;
114         }
115
116         return 0;
117 }
118
119 /**
120  * pseudo_lock_minor_get - Obtain available minor number
121  * @minor: Pointer to where new minor number will be stored
122  *
123  * A bitmask is used to track available minor numbers. Here the next free
124  * minor number is marked as unavailable and returned.
125  *
126  * Return: 0 on success, <0 on failure.
127  */
128 static int pseudo_lock_minor_get(unsigned int *minor)
129 {
130         unsigned long first_bit;
131
132         first_bit = find_first_bit(&pseudo_lock_minor_avail, MINORBITS);
133
134         if (first_bit == MINORBITS)
135                 return -ENOSPC;
136
137         __clear_bit(first_bit, &pseudo_lock_minor_avail);
138         *minor = first_bit;
139
140         return 0;
141 }
142
143 /**
144  * pseudo_lock_minor_release - Return minor number to available
145  * @minor: The minor number made available
146  */
147 static void pseudo_lock_minor_release(unsigned int minor)
148 {
149         __set_bit(minor, &pseudo_lock_minor_avail);
150 }
151
152 /**
153  * region_find_by_minor - Locate a pseudo-lock region by inode minor number
154  * @minor: The minor number of the device representing pseudo-locked region
155  *
156  * When the character device is accessed we need to determine which
157  * pseudo-locked region it belongs to. This is done by matching the minor
158  * number of the device to the pseudo-locked region it belongs.
159  *
160  * Minor numbers are assigned at the time a pseudo-locked region is associated
161  * with a cache instance.
162  *
163  * Return: On success return pointer to resource group owning the pseudo-locked
164  *         region, NULL on failure.
165  */
166 static struct rdtgroup *region_find_by_minor(unsigned int minor)
167 {
168         struct rdtgroup *rdtgrp, *rdtgrp_match = NULL;
169
170         list_for_each_entry(rdtgrp, &rdt_all_groups, rdtgroup_list) {
171                 if (rdtgrp->plr && rdtgrp->plr->minor == minor) {
172                         rdtgrp_match = rdtgrp;
173                         break;
174                 }
175         }
176         return rdtgrp_match;
177 }
178
179 /**
180  * struct pseudo_lock_pm_req - A power management QoS request list entry
181  * @list:       Entry within the @pm_reqs list for a pseudo-locked region
182  * @req:        PM QoS request
183  */
184 struct pseudo_lock_pm_req {
185         struct list_head list;
186         struct dev_pm_qos_request req;
187 };
188
189 static void pseudo_lock_cstates_relax(struct pseudo_lock_region *plr)
190 {
191         struct pseudo_lock_pm_req *pm_req, *next;
192
193         list_for_each_entry_safe(pm_req, next, &plr->pm_reqs, list) {
194                 dev_pm_qos_remove_request(&pm_req->req);
195                 list_del(&pm_req->list);
196                 kfree(pm_req);
197         }
198 }
199
200 /**
201  * pseudo_lock_cstates_constrain - Restrict cores from entering C6
202  * @plr: Pseudo-locked region
203  *
204  * To prevent the cache from being affected by power management entering
205  * C6 has to be avoided. This is accomplished by requesting a latency
206  * requirement lower than lowest C6 exit latency of all supported
207  * platforms as found in the cpuidle state tables in the intel_idle driver.
208  * At this time it is possible to do so with a single latency requirement
209  * for all supported platforms.
210  *
211  * Since Goldmont is supported, which is affected by X86_BUG_MONITOR,
212  * the ACPI latencies need to be considered while keeping in mind that C2
213  * may be set to map to deeper sleep states. In this case the latency
214  * requirement needs to prevent entering C2 also.
215  *
216  * Return: 0 on success, <0 on failure
217  */
218 static int pseudo_lock_cstates_constrain(struct pseudo_lock_region *plr)
219 {
220         struct pseudo_lock_pm_req *pm_req;
221         int cpu;
222         int ret;
223
224         for_each_cpu(cpu, &plr->d->cpu_mask) {
225                 pm_req = kzalloc(sizeof(*pm_req), GFP_KERNEL);
226                 if (!pm_req) {
227                         rdt_last_cmd_puts("Failure to allocate memory for PM QoS\n");
228                         ret = -ENOMEM;
229                         goto out_err;
230                 }
231                 ret = dev_pm_qos_add_request(get_cpu_device(cpu),
232                                              &pm_req->req,
233                                              DEV_PM_QOS_RESUME_LATENCY,
234                                              30);
235                 if (ret < 0) {
236                         rdt_last_cmd_printf("Failed to add latency req CPU%d\n",
237                                             cpu);
238                         kfree(pm_req);
239                         ret = -1;
240                         goto out_err;
241                 }
242                 list_add(&pm_req->list, &plr->pm_reqs);
243         }
244
245         return 0;
246
247 out_err:
248         pseudo_lock_cstates_relax(plr);
249         return ret;
250 }
251
252 /**
253  * pseudo_lock_region_clear - Reset pseudo-lock region data
254  * @plr: pseudo-lock region
255  *
256  * All content of the pseudo-locked region is reset - any memory allocated
257  * freed.
258  *
259  * Return: void
260  */
261 static void pseudo_lock_region_clear(struct pseudo_lock_region *plr)
262 {
263         plr->size = 0;
264         plr->line_size = 0;
265         kfree(plr->kmem);
266         plr->kmem = NULL;
267         plr->s = NULL;
268         if (plr->d)
269                 plr->d->plr = NULL;
270         plr->d = NULL;
271         plr->cbm = 0;
272         plr->debugfs_dir = NULL;
273 }
274
275 /**
276  * pseudo_lock_region_init - Initialize pseudo-lock region information
277  * @plr: pseudo-lock region
278  *
279  * Called after user provided a schemata to be pseudo-locked. From the
280  * schemata the &struct pseudo_lock_region is on entry already initialized
281  * with the resource, domain, and capacity bitmask. Here the information
282  * required for pseudo-locking is deduced from this data and &struct
283  * pseudo_lock_region initialized further. This information includes:
284  * - size in bytes of the region to be pseudo-locked
285  * - cache line size to know the stride with which data needs to be accessed
286  *   to be pseudo-locked
287  * - a cpu associated with the cache instance on which the pseudo-locking
288  *   flow can be executed
289  *
290  * Return: 0 on success, <0 on failure. Descriptive error will be written
291  * to last_cmd_status buffer.
292  */
293 static int pseudo_lock_region_init(struct pseudo_lock_region *plr)
294 {
295         struct cpu_cacheinfo *ci;
296         int ret;
297         int i;
298
299         /* Pick the first cpu we find that is associated with the cache. */
300         plr->cpu = cpumask_first(&plr->d->cpu_mask);
301
302         if (!cpu_online(plr->cpu)) {
303                 rdt_last_cmd_printf("CPU %u associated with cache not online\n",
304                                     plr->cpu);
305                 ret = -ENODEV;
306                 goto out_region;
307         }
308
309         ci = get_cpu_cacheinfo(plr->cpu);
310
311         plr->size = rdtgroup_cbm_to_size(plr->s->res, plr->d, plr->cbm);
312
313         for (i = 0; i < ci->num_leaves; i++) {
314                 if (ci->info_list[i].level == plr->s->res->cache_level) {
315                         plr->line_size = ci->info_list[i].coherency_line_size;
316                         return 0;
317                 }
318         }
319
320         ret = -1;
321         rdt_last_cmd_puts("Unable to determine cache line size\n");
322 out_region:
323         pseudo_lock_region_clear(plr);
324         return ret;
325 }
326
327 /**
328  * pseudo_lock_init - Initialize a pseudo-lock region
329  * @rdtgrp: resource group to which new pseudo-locked region will belong
330  *
331  * A pseudo-locked region is associated with a resource group. When this
332  * association is created the pseudo-locked region is initialized. The
333  * details of the pseudo-locked region are not known at this time so only
334  * allocation is done and association established.
335  *
336  * Return: 0 on success, <0 on failure
337  */
338 static int pseudo_lock_init(struct rdtgroup *rdtgrp)
339 {
340         struct pseudo_lock_region *plr;
341
342         plr = kzalloc(sizeof(*plr), GFP_KERNEL);
343         if (!plr)
344                 return -ENOMEM;
345
346         init_waitqueue_head(&plr->lock_thread_wq);
347         INIT_LIST_HEAD(&plr->pm_reqs);
348         rdtgrp->plr = plr;
349         return 0;
350 }
351
352 /**
353  * pseudo_lock_region_alloc - Allocate kernel memory that will be pseudo-locked
354  * @plr: pseudo-lock region
355  *
356  * Initialize the details required to set up the pseudo-locked region and
357  * allocate the contiguous memory that will be pseudo-locked to the cache.
358  *
359  * Return: 0 on success, <0 on failure.  Descriptive error will be written
360  * to last_cmd_status buffer.
361  */
362 static int pseudo_lock_region_alloc(struct pseudo_lock_region *plr)
363 {
364         int ret;
365
366         ret = pseudo_lock_region_init(plr);
367         if (ret < 0)
368                 return ret;
369
370         /*
371          * We do not yet support contiguous regions larger than
372          * KMALLOC_MAX_SIZE.
373          */
374         if (plr->size > KMALLOC_MAX_SIZE) {
375                 rdt_last_cmd_puts("Requested region exceeds maximum size\n");
376                 ret = -E2BIG;
377                 goto out_region;
378         }
379
380         plr->kmem = kzalloc(plr->size, GFP_KERNEL);
381         if (!plr->kmem) {
382                 rdt_last_cmd_puts("Unable to allocate memory\n");
383                 ret = -ENOMEM;
384                 goto out_region;
385         }
386
387         ret = 0;
388         goto out;
389 out_region:
390         pseudo_lock_region_clear(plr);
391 out:
392         return ret;
393 }
394
395 /**
396  * pseudo_lock_free - Free a pseudo-locked region
397  * @rdtgrp: resource group to which pseudo-locked region belonged
398  *
399  * The pseudo-locked region's resources have already been released, or not
400  * yet created at this point. Now it can be freed and disassociated from the
401  * resource group.
402  *
403  * Return: void
404  */
405 static void pseudo_lock_free(struct rdtgroup *rdtgrp)
406 {
407         pseudo_lock_region_clear(rdtgrp->plr);
408         kfree(rdtgrp->plr);
409         rdtgrp->plr = NULL;
410 }
411
412 /**
413  * pseudo_lock_fn - Load kernel memory into cache
414  * @_rdtgrp: resource group to which pseudo-lock region belongs
415  *
416  * This is the core pseudo-locking flow.
417  *
418  * First we ensure that the kernel memory cannot be found in the cache.
419  * Then, while taking care that there will be as little interference as
420  * possible, the memory to be loaded is accessed while core is running
421  * with class of service set to the bitmask of the pseudo-locked region.
422  * After this is complete no future CAT allocations will be allowed to
423  * overlap with this bitmask.
424  *
425  * Local register variables are utilized to ensure that the memory region
426  * to be locked is the only memory access made during the critical locking
427  * loop.
428  *
429  * Return: 0. Waiter on waitqueue will be woken on completion.
430  */
431 static int pseudo_lock_fn(void *_rdtgrp)
432 {
433         struct rdtgroup *rdtgrp = _rdtgrp;
434         struct pseudo_lock_region *plr = rdtgrp->plr;
435         u32 rmid_p, closid_p;
436         unsigned long i;
437         u64 saved_msr;
438 #ifdef CONFIG_KASAN
439         /*
440          * The registers used for local register variables are also used
441          * when KASAN is active. When KASAN is active we use a regular
442          * variable to ensure we always use a valid pointer, but the cost
443          * is that this variable will enter the cache through evicting the
444          * memory we are trying to lock into the cache. Thus expect lower
445          * pseudo-locking success rate when KASAN is active.
446          */
447         unsigned int line_size;
448         unsigned int size;
449         void *mem_r;
450 #else
451         register unsigned int line_size asm("esi");
452         register unsigned int size asm("edi");
453         register void *mem_r asm(_ASM_BX);
454 #endif /* CONFIG_KASAN */
455
456         /*
457          * Make sure none of the allocated memory is cached. If it is we
458          * will get a cache hit in below loop from outside of pseudo-locked
459          * region.
460          * wbinvd (as opposed to clflush/clflushopt) is required to
461          * increase likelihood that allocated cache portion will be filled
462          * with associated memory.
463          */
464         native_wbinvd();
465
466         /*
467          * Always called with interrupts enabled. By disabling interrupts
468          * ensure that we will not be preempted during this critical section.
469          */
470         local_irq_disable();
471
472         /*
473          * Call wrmsr and rdmsr as directly as possible to avoid tracing
474          * clobbering local register variables or affecting cache accesses.
475          *
476          * Disable the hardware prefetcher so that when the end of the memory
477          * being pseudo-locked is reached the hardware will not read beyond
478          * the buffer and evict pseudo-locked memory read earlier from the
479          * cache.
480          */
481         saved_msr = __rdmsr(MSR_MISC_FEATURE_CONTROL);
482         __wrmsr(MSR_MISC_FEATURE_CONTROL, prefetch_disable_bits, 0x0);
483         closid_p = this_cpu_read(pqr_state.cur_closid);
484         rmid_p = this_cpu_read(pqr_state.cur_rmid);
485         mem_r = plr->kmem;
486         size = plr->size;
487         line_size = plr->line_size;
488         /*
489          * Critical section begin: start by writing the closid associated
490          * with the capacity bitmask of the cache region being
491          * pseudo-locked followed by reading of kernel memory to load it
492          * into the cache.
493          */
494         __wrmsr(MSR_IA32_PQR_ASSOC, rmid_p, rdtgrp->closid);
495         /*
496          * Cache was flushed earlier. Now access kernel memory to read it
497          * into cache region associated with just activated plr->closid.
498          * Loop over data twice:
499          * - In first loop the cache region is shared with the page walker
500          *   as it populates the paging structure caches (including TLB).
501          * - In the second loop the paging structure caches are used and
502          *   cache region is populated with the memory being referenced.
503          */
504         for (i = 0; i < size; i += PAGE_SIZE) {
505                 /*
506                  * Add a barrier to prevent speculative execution of this
507                  * loop reading beyond the end of the buffer.
508                  */
509                 rmb();
510                 asm volatile("mov (%0,%1,1), %%eax\n\t"
511                         :
512                         : "r" (mem_r), "r" (i)
513                         : "%eax", "memory");
514         }
515         for (i = 0; i < size; i += line_size) {
516                 /*
517                  * Add a barrier to prevent speculative execution of this
518                  * loop reading beyond the end of the buffer.
519                  */
520                 rmb();
521                 asm volatile("mov (%0,%1,1), %%eax\n\t"
522                         :
523                         : "r" (mem_r), "r" (i)
524                         : "%eax", "memory");
525         }
526         /*
527          * Critical section end: restore closid with capacity bitmask that
528          * does not overlap with pseudo-locked region.
529          */
530         __wrmsr(MSR_IA32_PQR_ASSOC, rmid_p, closid_p);
531
532         /* Re-enable the hardware prefetcher(s) */
533         wrmsrl(MSR_MISC_FEATURE_CONTROL, saved_msr);
534         local_irq_enable();
535
536         plr->thread_done = 1;
537         wake_up_interruptible(&plr->lock_thread_wq);
538         return 0;
539 }
540
541 /**
542  * rdtgroup_monitor_in_progress - Test if monitoring in progress
543  * @rdtgrp: resource group being queried
544  *
545  * Return: 1 if monitor groups have been created for this resource
546  * group, 0 otherwise.
547  */
548 static int rdtgroup_monitor_in_progress(struct rdtgroup *rdtgrp)
549 {
550         return !list_empty(&rdtgrp->mon.crdtgrp_list);
551 }
552
553 /**
554  * rdtgroup_locksetup_user_restrict - Restrict user access to group
555  * @rdtgrp: resource group needing access restricted
556  *
557  * A resource group used for cache pseudo-locking cannot have cpus or tasks
558  * assigned to it. This is communicated to the user by restricting access
559  * to all the files that can be used to make such changes.
560  *
561  * Permissions restored with rdtgroup_locksetup_user_restore()
562  *
563  * Return: 0 on success, <0 on failure. If a failure occurs during the
564  * restriction of access an attempt will be made to restore permissions but
565  * the state of the mode of these files will be uncertain when a failure
566  * occurs.
567  */
568 static int rdtgroup_locksetup_user_restrict(struct rdtgroup *rdtgrp)
569 {
570         int ret;
571
572         ret = rdtgroup_kn_mode_restrict(rdtgrp, "tasks");
573         if (ret)
574                 return ret;
575
576         ret = rdtgroup_kn_mode_restrict(rdtgrp, "cpus");
577         if (ret)
578                 goto err_tasks;
579
580         ret = rdtgroup_kn_mode_restrict(rdtgrp, "cpus_list");
581         if (ret)
582                 goto err_cpus;
583
584         if (resctrl_arch_mon_capable()) {
585                 ret = rdtgroup_kn_mode_restrict(rdtgrp, "mon_groups");
586                 if (ret)
587                         goto err_cpus_list;
588         }
589
590         ret = 0;
591         goto out;
592
593 err_cpus_list:
594         rdtgroup_kn_mode_restore(rdtgrp, "cpus_list", 0777);
595 err_cpus:
596         rdtgroup_kn_mode_restore(rdtgrp, "cpus", 0777);
597 err_tasks:
598         rdtgroup_kn_mode_restore(rdtgrp, "tasks", 0777);
599 out:
600         return ret;
601 }
602
603 /**
604  * rdtgroup_locksetup_user_restore - Restore user access to group
605  * @rdtgrp: resource group needing access restored
606  *
607  * Restore all file access previously removed using
608  * rdtgroup_locksetup_user_restrict()
609  *
610  * Return: 0 on success, <0 on failure.  If a failure occurs during the
611  * restoration of access an attempt will be made to restrict permissions
612  * again but the state of the mode of these files will be uncertain when
613  * a failure occurs.
614  */
615 static int rdtgroup_locksetup_user_restore(struct rdtgroup *rdtgrp)
616 {
617         int ret;
618
619         ret = rdtgroup_kn_mode_restore(rdtgrp, "tasks", 0777);
620         if (ret)
621                 return ret;
622
623         ret = rdtgroup_kn_mode_restore(rdtgrp, "cpus", 0777);
624         if (ret)
625                 goto err_tasks;
626
627         ret = rdtgroup_kn_mode_restore(rdtgrp, "cpus_list", 0777);
628         if (ret)
629                 goto err_cpus;
630
631         if (resctrl_arch_mon_capable()) {
632                 ret = rdtgroup_kn_mode_restore(rdtgrp, "mon_groups", 0777);
633                 if (ret)
634                         goto err_cpus_list;
635         }
636
637         ret = 0;
638         goto out;
639
640 err_cpus_list:
641         rdtgroup_kn_mode_restrict(rdtgrp, "cpus_list");
642 err_cpus:
643         rdtgroup_kn_mode_restrict(rdtgrp, "cpus");
644 err_tasks:
645         rdtgroup_kn_mode_restrict(rdtgrp, "tasks");
646 out:
647         return ret;
648 }
649
650 /**
651  * rdtgroup_locksetup_enter - Resource group enters locksetup mode
652  * @rdtgrp: resource group requested to enter locksetup mode
653  *
654  * A resource group enters locksetup mode to reflect that it would be used
655  * to represent a pseudo-locked region and is in the process of being set
656  * up to do so. A resource group used for a pseudo-locked region would
657  * lose the closid associated with it so we cannot allow it to have any
658  * tasks or cpus assigned nor permit tasks or cpus to be assigned in the
659  * future. Monitoring of a pseudo-locked region is not allowed either.
660  *
661  * The above and more restrictions on a pseudo-locked region are checked
662  * for and enforced before the resource group enters the locksetup mode.
663  *
664  * Returns: 0 if the resource group successfully entered locksetup mode, <0
665  * on failure. On failure the last_cmd_status buffer is updated with text to
666  * communicate details of failure to the user.
667  */
668 int rdtgroup_locksetup_enter(struct rdtgroup *rdtgrp)
669 {
670         int ret;
671
672         /*
673          * The default resource group can neither be removed nor lose the
674          * default closid associated with it.
675          */
676         if (rdtgrp == &rdtgroup_default) {
677                 rdt_last_cmd_puts("Cannot pseudo-lock default group\n");
678                 return -EINVAL;
679         }
680
681         /*
682          * Cache Pseudo-locking not supported when CDP is enabled.
683          *
684          * Some things to consider if you would like to enable this
685          * support (using L3 CDP as example):
686          * - When CDP is enabled two separate resources are exposed,
687          *   L3DATA and L3CODE, but they are actually on the same cache.
688          *   The implication for pseudo-locking is that if a
689          *   pseudo-locked region is created on a domain of one
690          *   resource (eg. L3CODE), then a pseudo-locked region cannot
691          *   be created on that same domain of the other resource
692          *   (eg. L3DATA). This is because the creation of a
693          *   pseudo-locked region involves a call to wbinvd that will
694          *   affect all cache allocations on particular domain.
695          * - Considering the previous, it may be possible to only
696          *   expose one of the CDP resources to pseudo-locking and
697          *   hide the other. For example, we could consider to only
698          *   expose L3DATA and since the L3 cache is unified it is
699          *   still possible to place instructions there are execute it.
700          * - If only one region is exposed to pseudo-locking we should
701          *   still keep in mind that availability of a portion of cache
702          *   for pseudo-locking should take into account both resources.
703          *   Similarly, if a pseudo-locked region is created in one
704          *   resource, the portion of cache used by it should be made
705          *   unavailable to all future allocations from both resources.
706          */
707         if (resctrl_arch_get_cdp_enabled(RDT_RESOURCE_L3) ||
708             resctrl_arch_get_cdp_enabled(RDT_RESOURCE_L2)) {
709                 rdt_last_cmd_puts("CDP enabled\n");
710                 return -EINVAL;
711         }
712
713         /*
714          * Not knowing the bits to disable prefetching implies that this
715          * platform does not support Cache Pseudo-Locking.
716          */
717         prefetch_disable_bits = get_prefetch_disable_bits();
718         if (prefetch_disable_bits == 0) {
719                 rdt_last_cmd_puts("Pseudo-locking not supported\n");
720                 return -EINVAL;
721         }
722
723         if (rdtgroup_monitor_in_progress(rdtgrp)) {
724                 rdt_last_cmd_puts("Monitoring in progress\n");
725                 return -EINVAL;
726         }
727
728         if (rdtgroup_tasks_assigned(rdtgrp)) {
729                 rdt_last_cmd_puts("Tasks assigned to resource group\n");
730                 return -EINVAL;
731         }
732
733         if (!cpumask_empty(&rdtgrp->cpu_mask)) {
734                 rdt_last_cmd_puts("CPUs assigned to resource group\n");
735                 return -EINVAL;
736         }
737
738         if (rdtgroup_locksetup_user_restrict(rdtgrp)) {
739                 rdt_last_cmd_puts("Unable to modify resctrl permissions\n");
740                 return -EIO;
741         }
742
743         ret = pseudo_lock_init(rdtgrp);
744         if (ret) {
745                 rdt_last_cmd_puts("Unable to init pseudo-lock region\n");
746                 goto out_release;
747         }
748
749         /*
750          * If this system is capable of monitoring a rmid would have been
751          * allocated when the control group was created. This is not needed
752          * anymore when this group would be used for pseudo-locking. This
753          * is safe to call on platforms not capable of monitoring.
754          */
755         free_rmid(rdtgrp->closid, rdtgrp->mon.rmid);
756
757         ret = 0;
758         goto out;
759
760 out_release:
761         rdtgroup_locksetup_user_restore(rdtgrp);
762 out:
763         return ret;
764 }
765
766 /**
767  * rdtgroup_locksetup_exit - resource group exist locksetup mode
768  * @rdtgrp: resource group
769  *
770  * When a resource group exits locksetup mode the earlier restrictions are
771  * lifted.
772  *
773  * Return: 0 on success, <0 on failure
774  */
775 int rdtgroup_locksetup_exit(struct rdtgroup *rdtgrp)
776 {
777         int ret;
778
779         if (resctrl_arch_mon_capable()) {
780                 ret = alloc_rmid(rdtgrp->closid);
781                 if (ret < 0) {
782                         rdt_last_cmd_puts("Out of RMIDs\n");
783                         return ret;
784                 }
785                 rdtgrp->mon.rmid = ret;
786         }
787
788         ret = rdtgroup_locksetup_user_restore(rdtgrp);
789         if (ret) {
790                 free_rmid(rdtgrp->closid, rdtgrp->mon.rmid);
791                 return ret;
792         }
793
794         pseudo_lock_free(rdtgrp);
795         return 0;
796 }
797
798 /**
799  * rdtgroup_cbm_overlaps_pseudo_locked - Test if CBM or portion is pseudo-locked
800  * @d: RDT domain
801  * @cbm: CBM to test
802  *
803  * @d represents a cache instance and @cbm a capacity bitmask that is
804  * considered for it. Determine if @cbm overlaps with any existing
805  * pseudo-locked region on @d.
806  *
807  * @cbm is unsigned long, even if only 32 bits are used, to make the
808  * bitmap functions work correctly.
809  *
810  * Return: true if @cbm overlaps with pseudo-locked region on @d, false
811  * otherwise.
812  */
813 bool rdtgroup_cbm_overlaps_pseudo_locked(struct rdt_domain *d, unsigned long cbm)
814 {
815         unsigned int cbm_len;
816         unsigned long cbm_b;
817
818         if (d->plr) {
819                 cbm_len = d->plr->s->res->cache.cbm_len;
820                 cbm_b = d->plr->cbm;
821                 if (bitmap_intersects(&cbm, &cbm_b, cbm_len))
822                         return true;
823         }
824         return false;
825 }
826
827 /**
828  * rdtgroup_pseudo_locked_in_hierarchy - Pseudo-locked region in cache hierarchy
829  * @d: RDT domain under test
830  *
831  * The setup of a pseudo-locked region affects all cache instances within
832  * the hierarchy of the region. It is thus essential to know if any
833  * pseudo-locked regions exist within a cache hierarchy to prevent any
834  * attempts to create new pseudo-locked regions in the same hierarchy.
835  *
836  * Return: true if a pseudo-locked region exists in the hierarchy of @d or
837  *         if it is not possible to test due to memory allocation issue,
838  *         false otherwise.
839  */
840 bool rdtgroup_pseudo_locked_in_hierarchy(struct rdt_domain *d)
841 {
842         cpumask_var_t cpu_with_psl;
843         struct rdt_resource *r;
844         struct rdt_domain *d_i;
845         bool ret = false;
846
847         /* Walking r->domains, ensure it can't race with cpuhp */
848         lockdep_assert_cpus_held();
849
850         if (!zalloc_cpumask_var(&cpu_with_psl, GFP_KERNEL))
851                 return true;
852
853         /*
854          * First determine which cpus have pseudo-locked regions
855          * associated with them.
856          */
857         for_each_alloc_capable_rdt_resource(r) {
858                 list_for_each_entry(d_i, &r->domains, list) {
859                         if (d_i->plr)
860                                 cpumask_or(cpu_with_psl, cpu_with_psl,
861                                            &d_i->cpu_mask);
862                 }
863         }
864
865         /*
866          * Next test if new pseudo-locked region would intersect with
867          * existing region.
868          */
869         if (cpumask_intersects(&d->cpu_mask, cpu_with_psl))
870                 ret = true;
871
872         free_cpumask_var(cpu_with_psl);
873         return ret;
874 }
875
876 /**
877  * measure_cycles_lat_fn - Measure cycle latency to read pseudo-locked memory
878  * @_plr: pseudo-lock region to measure
879  *
880  * There is no deterministic way to test if a memory region is cached. One
881  * way is to measure how long it takes to read the memory, the speed of
882  * access is a good way to learn how close to the cpu the data was. Even
883  * more, if the prefetcher is disabled and the memory is read at a stride
884  * of half the cache line, then a cache miss will be easy to spot since the
885  * read of the first half would be significantly slower than the read of
886  * the second half.
887  *
888  * Return: 0. Waiter on waitqueue will be woken on completion.
889  */
890 static int measure_cycles_lat_fn(void *_plr)
891 {
892         struct pseudo_lock_region *plr = _plr;
893         u32 saved_low, saved_high;
894         unsigned long i;
895         u64 start, end;
896         void *mem_r;
897
898         local_irq_disable();
899         /*
900          * Disable hardware prefetchers.
901          */
902         rdmsr(MSR_MISC_FEATURE_CONTROL, saved_low, saved_high);
903         wrmsr(MSR_MISC_FEATURE_CONTROL, prefetch_disable_bits, 0x0);
904         mem_r = READ_ONCE(plr->kmem);
905         /*
906          * Dummy execute of the time measurement to load the needed
907          * instructions into the L1 instruction cache.
908          */
909         start = rdtsc_ordered();
910         for (i = 0; i < plr->size; i += 32) {
911                 start = rdtsc_ordered();
912                 asm volatile("mov (%0,%1,1), %%eax\n\t"
913                              :
914                              : "r" (mem_r), "r" (i)
915                              : "%eax", "memory");
916                 end = rdtsc_ordered();
917                 trace_pseudo_lock_mem_latency((u32)(end - start));
918         }
919         wrmsr(MSR_MISC_FEATURE_CONTROL, saved_low, saved_high);
920         local_irq_enable();
921         plr->thread_done = 1;
922         wake_up_interruptible(&plr->lock_thread_wq);
923         return 0;
924 }
925
926 /*
927  * Create a perf_event_attr for the hit and miss perf events that will
928  * be used during the performance measurement. A perf_event maintains
929  * a pointer to its perf_event_attr so a unique attribute structure is
930  * created for each perf_event.
931  *
932  * The actual configuration of the event is set right before use in order
933  * to use the X86_CONFIG macro.
934  */
935 static struct perf_event_attr perf_miss_attr = {
936         .type           = PERF_TYPE_RAW,
937         .size           = sizeof(struct perf_event_attr),
938         .pinned         = 1,
939         .disabled       = 0,
940         .exclude_user   = 1,
941 };
942
943 static struct perf_event_attr perf_hit_attr = {
944         .type           = PERF_TYPE_RAW,
945         .size           = sizeof(struct perf_event_attr),
946         .pinned         = 1,
947         .disabled       = 0,
948         .exclude_user   = 1,
949 };
950
951 struct residency_counts {
952         u64 miss_before, hits_before;
953         u64 miss_after,  hits_after;
954 };
955
956 static int measure_residency_fn(struct perf_event_attr *miss_attr,
957                                 struct perf_event_attr *hit_attr,
958                                 struct pseudo_lock_region *plr,
959                                 struct residency_counts *counts)
960 {
961         u64 hits_before = 0, hits_after = 0, miss_before = 0, miss_after = 0;
962         struct perf_event *miss_event, *hit_event;
963         int hit_pmcnum, miss_pmcnum;
964         u32 saved_low, saved_high;
965         unsigned int line_size;
966         unsigned int size;
967         unsigned long i;
968         void *mem_r;
969         u64 tmp;
970
971         miss_event = perf_event_create_kernel_counter(miss_attr, plr->cpu,
972                                                       NULL, NULL, NULL);
973         if (IS_ERR(miss_event))
974                 goto out;
975
976         hit_event = perf_event_create_kernel_counter(hit_attr, plr->cpu,
977                                                      NULL, NULL, NULL);
978         if (IS_ERR(hit_event))
979                 goto out_miss;
980
981         local_irq_disable();
982         /*
983          * Check any possible error state of events used by performing
984          * one local read.
985          */
986         if (perf_event_read_local(miss_event, &tmp, NULL, NULL)) {
987                 local_irq_enable();
988                 goto out_hit;
989         }
990         if (perf_event_read_local(hit_event, &tmp, NULL, NULL)) {
991                 local_irq_enable();
992                 goto out_hit;
993         }
994
995         /*
996          * Disable hardware prefetchers.
997          */
998         rdmsr(MSR_MISC_FEATURE_CONTROL, saved_low, saved_high);
999         wrmsr(MSR_MISC_FEATURE_CONTROL, prefetch_disable_bits, 0x0);
1000
1001         /* Initialize rest of local variables */
1002         /*
1003          * Performance event has been validated right before this with
1004          * interrupts disabled - it is thus safe to read the counter index.
1005          */
1006         miss_pmcnum = x86_perf_rdpmc_index(miss_event);
1007         hit_pmcnum = x86_perf_rdpmc_index(hit_event);
1008         line_size = READ_ONCE(plr->line_size);
1009         mem_r = READ_ONCE(plr->kmem);
1010         size = READ_ONCE(plr->size);
1011
1012         /*
1013          * Read counter variables twice - first to load the instructions
1014          * used in L1 cache, second to capture accurate value that does not
1015          * include cache misses incurred because of instruction loads.
1016          */
1017         rdpmcl(hit_pmcnum, hits_before);
1018         rdpmcl(miss_pmcnum, miss_before);
1019         /*
1020          * From SDM: Performing back-to-back fast reads are not guaranteed
1021          * to be monotonic.
1022          * Use LFENCE to ensure all previous instructions are retired
1023          * before proceeding.
1024          */
1025         rmb();
1026         rdpmcl(hit_pmcnum, hits_before);
1027         rdpmcl(miss_pmcnum, miss_before);
1028         /*
1029          * Use LFENCE to ensure all previous instructions are retired
1030          * before proceeding.
1031          */
1032         rmb();
1033         for (i = 0; i < size; i += line_size) {
1034                 /*
1035                  * Add a barrier to prevent speculative execution of this
1036                  * loop reading beyond the end of the buffer.
1037                  */
1038                 rmb();
1039                 asm volatile("mov (%0,%1,1), %%eax\n\t"
1040                              :
1041                              : "r" (mem_r), "r" (i)
1042                              : "%eax", "memory");
1043         }
1044         /*
1045          * Use LFENCE to ensure all previous instructions are retired
1046          * before proceeding.
1047          */
1048         rmb();
1049         rdpmcl(hit_pmcnum, hits_after);
1050         rdpmcl(miss_pmcnum, miss_after);
1051         /*
1052          * Use LFENCE to ensure all previous instructions are retired
1053          * before proceeding.
1054          */
1055         rmb();
1056         /* Re-enable hardware prefetchers */
1057         wrmsr(MSR_MISC_FEATURE_CONTROL, saved_low, saved_high);
1058         local_irq_enable();
1059 out_hit:
1060         perf_event_release_kernel(hit_event);
1061 out_miss:
1062         perf_event_release_kernel(miss_event);
1063 out:
1064         /*
1065          * All counts will be zero on failure.
1066          */
1067         counts->miss_before = miss_before;
1068         counts->hits_before = hits_before;
1069         counts->miss_after  = miss_after;
1070         counts->hits_after  = hits_after;
1071         return 0;
1072 }
1073
1074 static int measure_l2_residency(void *_plr)
1075 {
1076         struct pseudo_lock_region *plr = _plr;
1077         struct residency_counts counts = {0};
1078
1079         /*
1080          * Non-architectural event for the Goldmont Microarchitecture
1081          * from Intel x86 Architecture Software Developer Manual (SDM):
1082          * MEM_LOAD_UOPS_RETIRED D1H (event number)
1083          * Umask values:
1084          *     L2_HIT   02H
1085          *     L2_MISS  10H
1086          */
1087         switch (boot_cpu_data.x86_model) {
1088         case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT:
1089         case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT_PLUS:
1090                 perf_miss_attr.config = X86_CONFIG(.event = 0xd1,
1091                                                    .umask = 0x10);
1092                 perf_hit_attr.config = X86_CONFIG(.event = 0xd1,
1093                                                   .umask = 0x2);
1094                 break;
1095         default:
1096                 goto out;
1097         }
1098
1099         measure_residency_fn(&perf_miss_attr, &perf_hit_attr, plr, &counts);
1100         /*
1101          * If a failure prevented the measurements from succeeding
1102          * tracepoints will still be written and all counts will be zero.
1103          */
1104         trace_pseudo_lock_l2(counts.hits_after - counts.hits_before,
1105                              counts.miss_after - counts.miss_before);
1106 out:
1107         plr->thread_done = 1;
1108         wake_up_interruptible(&plr->lock_thread_wq);
1109         return 0;
1110 }
1111
1112 static int measure_l3_residency(void *_plr)
1113 {
1114         struct pseudo_lock_region *plr = _plr;
1115         struct residency_counts counts = {0};
1116
1117         /*
1118          * On Broadwell Microarchitecture the MEM_LOAD_UOPS_RETIRED event
1119          * has two "no fix" errata associated with it: BDM35 and BDM100. On
1120          * this platform the following events are used instead:
1121          * LONGEST_LAT_CACHE 2EH (Documented in SDM)
1122          *       REFERENCE 4FH
1123          *       MISS      41H
1124          */
1125
1126         switch (boot_cpu_data.x86_model) {
1127         case INTEL_FAM6_BROADWELL_X:
1128                 /* On BDW the hit event counts references, not hits */
1129                 perf_hit_attr.config = X86_CONFIG(.event = 0x2e,
1130                                                   .umask = 0x4f);
1131                 perf_miss_attr.config = X86_CONFIG(.event = 0x2e,
1132                                                    .umask = 0x41);
1133                 break;
1134         default:
1135                 goto out;
1136         }
1137
1138         measure_residency_fn(&perf_miss_attr, &perf_hit_attr, plr, &counts);
1139         /*
1140          * If a failure prevented the measurements from succeeding
1141          * tracepoints will still be written and all counts will be zero.
1142          */
1143
1144         counts.miss_after -= counts.miss_before;
1145         if (boot_cpu_data.x86_model == INTEL_FAM6_BROADWELL_X) {
1146                 /*
1147                  * On BDW references and misses are counted, need to adjust.
1148                  * Sometimes the "hits" counter is a bit more than the
1149                  * references, for example, x references but x + 1 hits.
1150                  * To not report invalid hit values in this case we treat
1151                  * that as misses equal to references.
1152                  */
1153                 /* First compute the number of cache references measured */
1154                 counts.hits_after -= counts.hits_before;
1155                 /* Next convert references to cache hits */
1156                 counts.hits_after -= min(counts.miss_after, counts.hits_after);
1157         } else {
1158                 counts.hits_after -= counts.hits_before;
1159         }
1160
1161         trace_pseudo_lock_l3(counts.hits_after, counts.miss_after);
1162 out:
1163         plr->thread_done = 1;
1164         wake_up_interruptible(&plr->lock_thread_wq);
1165         return 0;
1166 }
1167
1168 /**
1169  * pseudo_lock_measure_cycles - Trigger latency measure to pseudo-locked region
1170  * @rdtgrp: Resource group to which the pseudo-locked region belongs.
1171  * @sel: Selector of which measurement to perform on a pseudo-locked region.
1172  *
1173  * The measurement of latency to access a pseudo-locked region should be
1174  * done from a cpu that is associated with that pseudo-locked region.
1175  * Determine which cpu is associated with this region and start a thread on
1176  * that cpu to perform the measurement, wait for that thread to complete.
1177  *
1178  * Return: 0 on success, <0 on failure
1179  */
1180 static int pseudo_lock_measure_cycles(struct rdtgroup *rdtgrp, int sel)
1181 {
1182         struct pseudo_lock_region *plr = rdtgrp->plr;
1183         struct task_struct *thread;
1184         unsigned int cpu;
1185         int ret = -1;
1186
1187         cpus_read_lock();
1188         mutex_lock(&rdtgroup_mutex);
1189
1190         if (rdtgrp->flags & RDT_DELETED) {
1191                 ret = -ENODEV;
1192                 goto out;
1193         }
1194
1195         if (!plr->d) {
1196                 ret = -ENODEV;
1197                 goto out;
1198         }
1199
1200         plr->thread_done = 0;
1201         cpu = cpumask_first(&plr->d->cpu_mask);
1202         if (!cpu_online(cpu)) {
1203                 ret = -ENODEV;
1204                 goto out;
1205         }
1206
1207         plr->cpu = cpu;
1208
1209         if (sel == 1)
1210                 thread = kthread_create_on_node(measure_cycles_lat_fn, plr,
1211                                                 cpu_to_node(cpu),
1212                                                 "pseudo_lock_measure/%u",
1213                                                 cpu);
1214         else if (sel == 2)
1215                 thread = kthread_create_on_node(measure_l2_residency, plr,
1216                                                 cpu_to_node(cpu),
1217                                                 "pseudo_lock_measure/%u",
1218                                                 cpu);
1219         else if (sel == 3)
1220                 thread = kthread_create_on_node(measure_l3_residency, plr,
1221                                                 cpu_to_node(cpu),
1222                                                 "pseudo_lock_measure/%u",
1223                                                 cpu);
1224         else
1225                 goto out;
1226
1227         if (IS_ERR(thread)) {
1228                 ret = PTR_ERR(thread);
1229                 goto out;
1230         }
1231         kthread_bind(thread, cpu);
1232         wake_up_process(thread);
1233
1234         ret = wait_event_interruptible(plr->lock_thread_wq,
1235                                        plr->thread_done == 1);
1236         if (ret < 0)
1237                 goto out;
1238
1239         ret = 0;
1240
1241 out:
1242         mutex_unlock(&rdtgroup_mutex);
1243         cpus_read_unlock();
1244         return ret;
1245 }
1246
1247 static ssize_t pseudo_lock_measure_trigger(struct file *file,
1248                                            const char __user *user_buf,
1249                                            size_t count, loff_t *ppos)
1250 {
1251         struct rdtgroup *rdtgrp = file->private_data;
1252         size_t buf_size;
1253         char buf[32];
1254         int ret;
1255         int sel;
1256
1257         buf_size = min(count, (sizeof(buf) - 1));
1258         if (copy_from_user(buf, user_buf, buf_size))
1259                 return -EFAULT;
1260
1261         buf[buf_size] = '\0';
1262         ret = kstrtoint(buf, 10, &sel);
1263         if (ret == 0) {
1264                 if (sel != 1 && sel != 2 && sel != 3)
1265                         return -EINVAL;
1266                 ret = debugfs_file_get(file->f_path.dentry);
1267                 if (ret)
1268                         return ret;
1269                 ret = pseudo_lock_measure_cycles(rdtgrp, sel);
1270                 if (ret == 0)
1271                         ret = count;
1272                 debugfs_file_put(file->f_path.dentry);
1273         }
1274
1275         return ret;
1276 }
1277
1278 static const struct file_operations pseudo_measure_fops = {
1279         .write = pseudo_lock_measure_trigger,
1280         .open = simple_open,
1281         .llseek = default_llseek,
1282 };
1283
1284 /**
1285  * rdtgroup_pseudo_lock_create - Create a pseudo-locked region
1286  * @rdtgrp: resource group to which pseudo-lock region belongs
1287  *
1288  * Called when a resource group in the pseudo-locksetup mode receives a
1289  * valid schemata that should be pseudo-locked. Since the resource group is
1290  * in pseudo-locksetup mode the &struct pseudo_lock_region has already been
1291  * allocated and initialized with the essential information. If a failure
1292  * occurs the resource group remains in the pseudo-locksetup mode with the
1293  * &struct pseudo_lock_region associated with it, but cleared from all
1294  * information and ready for the user to re-attempt pseudo-locking by
1295  * writing the schemata again.
1296  *
1297  * Return: 0 if the pseudo-locked region was successfully pseudo-locked, <0
1298  * on failure. Descriptive error will be written to last_cmd_status buffer.
1299  */
1300 int rdtgroup_pseudo_lock_create(struct rdtgroup *rdtgrp)
1301 {
1302         struct pseudo_lock_region *plr = rdtgrp->plr;
1303         struct task_struct *thread;
1304         unsigned int new_minor;
1305         struct device *dev;
1306         int ret;
1307
1308         ret = pseudo_lock_region_alloc(plr);
1309         if (ret < 0)
1310                 return ret;
1311
1312         ret = pseudo_lock_cstates_constrain(plr);
1313         if (ret < 0) {
1314                 ret = -EINVAL;
1315                 goto out_region;
1316         }
1317
1318         plr->thread_done = 0;
1319
1320         thread = kthread_create_on_node(pseudo_lock_fn, rdtgrp,
1321                                         cpu_to_node(plr->cpu),
1322                                         "pseudo_lock/%u", plr->cpu);
1323         if (IS_ERR(thread)) {
1324                 ret = PTR_ERR(thread);
1325                 rdt_last_cmd_printf("Locking thread returned error %d\n", ret);
1326                 goto out_cstates;
1327         }
1328
1329         kthread_bind(thread, plr->cpu);
1330         wake_up_process(thread);
1331
1332         ret = wait_event_interruptible(plr->lock_thread_wq,
1333                                        plr->thread_done == 1);
1334         if (ret < 0) {
1335                 /*
1336                  * If the thread does not get on the CPU for whatever
1337                  * reason and the process which sets up the region is
1338                  * interrupted then this will leave the thread in runnable
1339                  * state and once it gets on the CPU it will dereference
1340                  * the cleared, but not freed, plr struct resulting in an
1341                  * empty pseudo-locking loop.
1342                  */
1343                 rdt_last_cmd_puts("Locking thread interrupted\n");
1344                 goto out_cstates;
1345         }
1346
1347         ret = pseudo_lock_minor_get(&new_minor);
1348         if (ret < 0) {
1349                 rdt_last_cmd_puts("Unable to obtain a new minor number\n");
1350                 goto out_cstates;
1351         }
1352
1353         /*
1354          * Unlock access but do not release the reference. The
1355          * pseudo-locked region will still be here on return.
1356          *
1357          * The mutex has to be released temporarily to avoid a potential
1358          * deadlock with the mm->mmap_lock which is obtained in the
1359          * device_create() and debugfs_create_dir() callpath below as well as
1360          * before the mmap() callback is called.
1361          */
1362         mutex_unlock(&rdtgroup_mutex);
1363
1364         if (!IS_ERR_OR_NULL(debugfs_resctrl)) {
1365                 plr->debugfs_dir = debugfs_create_dir(rdtgrp->kn->name,
1366                                                       debugfs_resctrl);
1367                 if (!IS_ERR_OR_NULL(plr->debugfs_dir))
1368                         debugfs_create_file("pseudo_lock_measure", 0200,
1369                                             plr->debugfs_dir, rdtgrp,
1370                                             &pseudo_measure_fops);
1371         }
1372
1373         dev = device_create(&pseudo_lock_class, NULL,
1374                             MKDEV(pseudo_lock_major, new_minor),
1375                             rdtgrp, "%s", rdtgrp->kn->name);
1376
1377         mutex_lock(&rdtgroup_mutex);
1378
1379         if (IS_ERR(dev)) {
1380                 ret = PTR_ERR(dev);
1381                 rdt_last_cmd_printf("Failed to create character device: %d\n",
1382                                     ret);
1383                 goto out_debugfs;
1384         }
1385
1386         /* We released the mutex - check if group was removed while we did so */
1387         if (rdtgrp->flags & RDT_DELETED) {
1388                 ret = -ENODEV;
1389                 goto out_device;
1390         }
1391
1392         plr->minor = new_minor;
1393
1394         rdtgrp->mode = RDT_MODE_PSEUDO_LOCKED;
1395         closid_free(rdtgrp->closid);
1396         rdtgroup_kn_mode_restore(rdtgrp, "cpus", 0444);
1397         rdtgroup_kn_mode_restore(rdtgrp, "cpus_list", 0444);
1398
1399         ret = 0;
1400         goto out;
1401
1402 out_device:
1403         device_destroy(&pseudo_lock_class, MKDEV(pseudo_lock_major, new_minor));
1404 out_debugfs:
1405         debugfs_remove_recursive(plr->debugfs_dir);
1406         pseudo_lock_minor_release(new_minor);
1407 out_cstates:
1408         pseudo_lock_cstates_relax(plr);
1409 out_region:
1410         pseudo_lock_region_clear(plr);
1411 out:
1412         return ret;
1413 }
1414
1415 /**
1416  * rdtgroup_pseudo_lock_remove - Remove a pseudo-locked region
1417  * @rdtgrp: resource group to which the pseudo-locked region belongs
1418  *
1419  * The removal of a pseudo-locked region can be initiated when the resource
1420  * group is removed from user space via a "rmdir" from userspace or the
1421  * unmount of the resctrl filesystem. On removal the resource group does
1422  * not go back to pseudo-locksetup mode before it is removed, instead it is
1423  * removed directly. There is thus asymmetry with the creation where the
1424  * &struct pseudo_lock_region is removed here while it was not created in
1425  * rdtgroup_pseudo_lock_create().
1426  *
1427  * Return: void
1428  */
1429 void rdtgroup_pseudo_lock_remove(struct rdtgroup *rdtgrp)
1430 {
1431         struct pseudo_lock_region *plr = rdtgrp->plr;
1432
1433         if (rdtgrp->mode == RDT_MODE_PSEUDO_LOCKSETUP) {
1434                 /*
1435                  * Default group cannot be a pseudo-locked region so we can
1436                  * free closid here.
1437                  */
1438                 closid_free(rdtgrp->closid);
1439                 goto free;
1440         }
1441
1442         pseudo_lock_cstates_relax(plr);
1443         debugfs_remove_recursive(rdtgrp->plr->debugfs_dir);
1444         device_destroy(&pseudo_lock_class, MKDEV(pseudo_lock_major, plr->minor));
1445         pseudo_lock_minor_release(plr->minor);
1446
1447 free:
1448         pseudo_lock_free(rdtgrp);
1449 }
1450
1451 static int pseudo_lock_dev_open(struct inode *inode, struct file *filp)
1452 {
1453         struct rdtgroup *rdtgrp;
1454
1455         mutex_lock(&rdtgroup_mutex);
1456
1457         rdtgrp = region_find_by_minor(iminor(inode));
1458         if (!rdtgrp) {
1459                 mutex_unlock(&rdtgroup_mutex);
1460                 return -ENODEV;
1461         }
1462
1463         filp->private_data = rdtgrp;
1464         atomic_inc(&rdtgrp->waitcount);
1465         /* Perform a non-seekable open - llseek is not supported */
1466         filp->f_mode &= ~(FMODE_LSEEK | FMODE_PREAD | FMODE_PWRITE);
1467
1468         mutex_unlock(&rdtgroup_mutex);
1469
1470         return 0;
1471 }
1472
1473 static int pseudo_lock_dev_release(struct inode *inode, struct file *filp)
1474 {
1475         struct rdtgroup *rdtgrp;
1476
1477         mutex_lock(&rdtgroup_mutex);
1478         rdtgrp = filp->private_data;
1479         WARN_ON(!rdtgrp);
1480         if (!rdtgrp) {
1481                 mutex_unlock(&rdtgroup_mutex);
1482                 return -ENODEV;
1483         }
1484         filp->private_data = NULL;
1485         atomic_dec(&rdtgrp->waitcount);
1486         mutex_unlock(&rdtgroup_mutex);
1487         return 0;
1488 }
1489
1490 static int pseudo_lock_dev_mremap(struct vm_area_struct *area)
1491 {
1492         /* Not supported */
1493         return -EINVAL;
1494 }
1495
1496 static const struct vm_operations_struct pseudo_mmap_ops = {
1497         .mremap = pseudo_lock_dev_mremap,
1498 };
1499
1500 static int pseudo_lock_dev_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma)
1501 {
1502         unsigned long vsize = vma->vm_end - vma->vm_start;
1503         unsigned long off = vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT;
1504         struct pseudo_lock_region *plr;
1505         struct rdtgroup *rdtgrp;
1506         unsigned long physical;
1507         unsigned long psize;
1508
1509         mutex_lock(&rdtgroup_mutex);
1510
1511         rdtgrp = filp->private_data;
1512         WARN_ON(!rdtgrp);
1513         if (!rdtgrp) {
1514                 mutex_unlock(&rdtgroup_mutex);
1515                 return -ENODEV;
1516         }
1517
1518         plr = rdtgrp->plr;
1519
1520         if (!plr->d) {
1521                 mutex_unlock(&rdtgroup_mutex);
1522                 return -ENODEV;
1523         }
1524
1525         /*
1526          * Task is required to run with affinity to the cpus associated
1527          * with the pseudo-locked region. If this is not the case the task
1528          * may be scheduled elsewhere and invalidate entries in the
1529          * pseudo-locked region.
1530          */
1531         if (!cpumask_subset(current->cpus_ptr, &plr->d->cpu_mask)) {
1532                 mutex_unlock(&rdtgroup_mutex);
1533                 return -EINVAL;
1534         }
1535
1536         physical = __pa(plr->kmem) >> PAGE_SHIFT;
1537         psize = plr->size - off;
1538
1539         if (off > plr->size) {
1540                 mutex_unlock(&rdtgroup_mutex);
1541                 return -ENOSPC;
1542         }
1543
1544         /*
1545          * Ensure changes are carried directly to the memory being mapped,
1546          * do not allow copy-on-write mapping.
1547          */
1548         if (!(vma->vm_flags & VM_SHARED)) {
1549                 mutex_unlock(&rdtgroup_mutex);
1550                 return -EINVAL;
1551         }
1552
1553         if (vsize > psize) {
1554                 mutex_unlock(&rdtgroup_mutex);
1555                 return -ENOSPC;
1556         }
1557
1558         memset(plr->kmem + off, 0, vsize);
1559
1560         if (remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, physical + vma->vm_pgoff,
1561                             vsize, vma->vm_page_prot)) {
1562                 mutex_unlock(&rdtgroup_mutex);
1563                 return -EAGAIN;
1564         }
1565         vma->vm_ops = &pseudo_mmap_ops;
1566         mutex_unlock(&rdtgroup_mutex);
1567         return 0;
1568 }
1569
1570 static const struct file_operations pseudo_lock_dev_fops = {
1571         .owner =        THIS_MODULE,
1572         .llseek =       no_llseek,
1573         .read =         NULL,
1574         .write =        NULL,
1575         .open =         pseudo_lock_dev_open,
1576         .release =      pseudo_lock_dev_release,
1577         .mmap =         pseudo_lock_dev_mmap,
1578 };
1579
1580 int rdt_pseudo_lock_init(void)
1581 {
1582         int ret;
1583
1584         ret = register_chrdev(0, "pseudo_lock", &pseudo_lock_dev_fops);
1585         if (ret < 0)
1586                 return ret;
1587
1588         pseudo_lock_major = ret;
1589
1590         ret = class_register(&pseudo_lock_class);
1591         if (ret) {
1592                 unregister_chrdev(pseudo_lock_major, "pseudo_lock");
1593                 return ret;
1594         }
1595
1596         return 0;
1597 }
1598
1599 void rdt_pseudo_lock_release(void)
1600 {
1601         class_unregister(&pseudo_lock_class);
1602         unregister_chrdev(pseudo_lock_major, "pseudo_lock");
1603         pseudo_lock_major = 0;
1604 }