Merge tag 'powerpc-4.1-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mpe/linux
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / powerpc / perf / core-book3s.c
1 /*
2  * Performance event support - powerpc architecture code
3  *
4  * Copyright 2008-2009 Paul Mackerras, IBM Corporation.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
8  * as published by the Free Software Foundation; either version
9  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
10  */
11 #include <linux/kernel.h>
12 #include <linux/sched.h>
13 #include <linux/perf_event.h>
14 #include <linux/percpu.h>
15 #include <linux/hardirq.h>
16 #include <linux/uaccess.h>
17 #include <asm/reg.h>
18 #include <asm/pmc.h>
19 #include <asm/machdep.h>
20 #include <asm/firmware.h>
21 #include <asm/ptrace.h>
22 #include <asm/code-patching.h>
23
24 #define BHRB_MAX_ENTRIES        32
25 #define BHRB_TARGET             0x0000000000000002
26 #define BHRB_PREDICTION         0x0000000000000001
27 #define BHRB_EA                 0xFFFFFFFFFFFFFFFCUL
28
29 struct cpu_hw_events {
30         int n_events;
31         int n_percpu;
32         int disabled;
33         int n_added;
34         int n_limited;
35         u8  pmcs_enabled;
36         struct perf_event *event[MAX_HWEVENTS];
37         u64 events[MAX_HWEVENTS];
38         unsigned int flags[MAX_HWEVENTS];
39         /*
40          * The order of the MMCR array is:
41          *  - 64-bit, MMCR0, MMCR1, MMCRA, MMCR2
42          *  - 32-bit, MMCR0, MMCR1, MMCR2
43          */
44         unsigned long mmcr[4];
45         struct perf_event *limited_counter[MAX_LIMITED_HWCOUNTERS];
46         u8  limited_hwidx[MAX_LIMITED_HWCOUNTERS];
47         u64 alternatives[MAX_HWEVENTS][MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
48         unsigned long amasks[MAX_HWEVENTS][MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
49         unsigned long avalues[MAX_HWEVENTS][MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
50
51         unsigned int group_flag;
52         int n_txn_start;
53
54         /* BHRB bits */
55         u64                             bhrb_filter;    /* BHRB HW branch filter */
56         int                             bhrb_users;
57         void                            *bhrb_context;
58         struct  perf_branch_stack       bhrb_stack;
59         struct  perf_branch_entry       bhrb_entries[BHRB_MAX_ENTRIES];
60 };
61
62 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_hw_events, cpu_hw_events);
63
64 static struct power_pmu *ppmu;
65
66 /*
67  * Normally, to ignore kernel events we set the FCS (freeze counters
68  * in supervisor mode) bit in MMCR0, but if the kernel runs with the
69  * hypervisor bit set in the MSR, or if we are running on a processor
70  * where the hypervisor bit is forced to 1 (as on Apple G5 processors),
71  * then we need to use the FCHV bit to ignore kernel events.
72  */
73 static unsigned int freeze_events_kernel = MMCR0_FCS;
74
75 /*
76  * 32-bit doesn't have MMCRA but does have an MMCR2,
77  * and a few other names are different.
78  */
79 #ifdef CONFIG_PPC32
80
81 #define MMCR0_FCHV              0
82 #define MMCR0_PMCjCE            MMCR0_PMCnCE
83 #define MMCR0_FC56              0
84 #define MMCR0_PMAO              0
85 #define MMCR0_EBE               0
86 #define MMCR0_BHRBA             0
87 #define MMCR0_PMCC              0
88 #define MMCR0_PMCC_U6           0
89
90 #define SPRN_MMCRA              SPRN_MMCR2
91 #define MMCRA_SAMPLE_ENABLE     0
92
93 static inline unsigned long perf_ip_adjust(struct pt_regs *regs)
94 {
95         return 0;
96 }
97 static inline void perf_get_data_addr(struct pt_regs *regs, u64 *addrp) { }
98 static inline u32 perf_get_misc_flags(struct pt_regs *regs)
99 {
100         return 0;
101 }
102 static inline void perf_read_regs(struct pt_regs *regs)
103 {
104         regs->result = 0;
105 }
106 static inline int perf_intr_is_nmi(struct pt_regs *regs)
107 {
108         return 0;
109 }
110
111 static inline int siar_valid(struct pt_regs *regs)
112 {
113         return 1;
114 }
115
116 static bool is_ebb_event(struct perf_event *event) { return false; }
117 static int ebb_event_check(struct perf_event *event) { return 0; }
118 static void ebb_event_add(struct perf_event *event) { }
119 static void ebb_switch_out(unsigned long mmcr0) { }
120 static unsigned long ebb_switch_in(bool ebb, struct cpu_hw_events *cpuhw)
121 {
122         return cpuhw->mmcr[0];
123 }
124
125 static inline void power_pmu_bhrb_enable(struct perf_event *event) {}
126 static inline void power_pmu_bhrb_disable(struct perf_event *event) {}
127 static void power_pmu_sched_task(struct perf_event_context *ctx, bool sched_in) {}
128 static inline void power_pmu_bhrb_read(struct cpu_hw_events *cpuhw) {}
129 static void pmao_restore_workaround(bool ebb) { }
130 #endif /* CONFIG_PPC32 */
131
132 static bool regs_use_siar(struct pt_regs *regs)
133 {
134         return !!regs->result;
135 }
136
137 /*
138  * Things that are specific to 64-bit implementations.
139  */
140 #ifdef CONFIG_PPC64
141
142 static inline unsigned long perf_ip_adjust(struct pt_regs *regs)
143 {
144         unsigned long mmcra = regs->dsisr;
145
146         if ((ppmu->flags & PPMU_HAS_SSLOT) && (mmcra & MMCRA_SAMPLE_ENABLE)) {
147                 unsigned long slot = (mmcra & MMCRA_SLOT) >> MMCRA_SLOT_SHIFT;
148                 if (slot > 1)
149                         return 4 * (slot - 1);
150         }
151
152         return 0;
153 }
154
155 /*
156  * The user wants a data address recorded.
157  * If we're not doing instruction sampling, give them the SDAR
158  * (sampled data address).  If we are doing instruction sampling, then
159  * only give them the SDAR if it corresponds to the instruction
160  * pointed to by SIAR; this is indicated by the [POWER6_]MMCRA_SDSYNC, the
161  * [POWER7P_]MMCRA_SDAR_VALID bit in MMCRA, or the SDAR_VALID bit in SIER.
162  */
163 static inline void perf_get_data_addr(struct pt_regs *regs, u64 *addrp)
164 {
165         unsigned long mmcra = regs->dsisr;
166         bool sdar_valid;
167
168         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
169                 sdar_valid = regs->dar & SIER_SDAR_VALID;
170         else {
171                 unsigned long sdsync;
172
173                 if (ppmu->flags & PPMU_SIAR_VALID)
174                         sdsync = POWER7P_MMCRA_SDAR_VALID;
175                 else if (ppmu->flags & PPMU_ALT_SIPR)
176                         sdsync = POWER6_MMCRA_SDSYNC;
177                 else
178                         sdsync = MMCRA_SDSYNC;
179
180                 sdar_valid = mmcra & sdsync;
181         }
182
183         if (!(mmcra & MMCRA_SAMPLE_ENABLE) || sdar_valid)
184                 *addrp = mfspr(SPRN_SDAR);
185 }
186
187 static bool regs_sihv(struct pt_regs *regs)
188 {
189         unsigned long sihv = MMCRA_SIHV;
190
191         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
192                 return !!(regs->dar & SIER_SIHV);
193
194         if (ppmu->flags & PPMU_ALT_SIPR)
195                 sihv = POWER6_MMCRA_SIHV;
196
197         return !!(regs->dsisr & sihv);
198 }
199
200 static bool regs_sipr(struct pt_regs *regs)
201 {
202         unsigned long sipr = MMCRA_SIPR;
203
204         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
205                 return !!(regs->dar & SIER_SIPR);
206
207         if (ppmu->flags & PPMU_ALT_SIPR)
208                 sipr = POWER6_MMCRA_SIPR;
209
210         return !!(regs->dsisr & sipr);
211 }
212
213 static inline u32 perf_flags_from_msr(struct pt_regs *regs)
214 {
215         if (regs->msr & MSR_PR)
216                 return PERF_RECORD_MISC_USER;
217         if ((regs->msr & MSR_HV) && freeze_events_kernel != MMCR0_FCHV)
218                 return PERF_RECORD_MISC_HYPERVISOR;
219         return PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
220 }
221
222 static inline u32 perf_get_misc_flags(struct pt_regs *regs)
223 {
224         bool use_siar = regs_use_siar(regs);
225
226         if (!use_siar)
227                 return perf_flags_from_msr(regs);
228
229         /*
230          * If we don't have flags in MMCRA, rather than using
231          * the MSR, we intuit the flags from the address in
232          * SIAR which should give slightly more reliable
233          * results
234          */
235         if (ppmu->flags & PPMU_NO_SIPR) {
236                 unsigned long siar = mfspr(SPRN_SIAR);
237                 if (siar >= PAGE_OFFSET)
238                         return PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
239                 return PERF_RECORD_MISC_USER;
240         }
241
242         /* PR has priority over HV, so order below is important */
243         if (regs_sipr(regs))
244                 return PERF_RECORD_MISC_USER;
245
246         if (regs_sihv(regs) && (freeze_events_kernel != MMCR0_FCHV))
247                 return PERF_RECORD_MISC_HYPERVISOR;
248
249         return PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
250 }
251
252 /*
253  * Overload regs->dsisr to store MMCRA so we only need to read it once
254  * on each interrupt.
255  * Overload regs->dar to store SIER if we have it.
256  * Overload regs->result to specify whether we should use the MSR (result
257  * is zero) or the SIAR (result is non zero).
258  */
259 static inline void perf_read_regs(struct pt_regs *regs)
260 {
261         unsigned long mmcra = mfspr(SPRN_MMCRA);
262         int marked = mmcra & MMCRA_SAMPLE_ENABLE;
263         int use_siar;
264
265         regs->dsisr = mmcra;
266
267         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
268                 regs->dar = mfspr(SPRN_SIER);
269
270         /*
271          * If this isn't a PMU exception (eg a software event) the SIAR is
272          * not valid. Use pt_regs.
273          *
274          * If it is a marked event use the SIAR.
275          *
276          * If the PMU doesn't update the SIAR for non marked events use
277          * pt_regs.
278          *
279          * If the PMU has HV/PR flags then check to see if they
280          * place the exception in userspace. If so, use pt_regs. In
281          * continuous sampling mode the SIAR and the PMU exception are
282          * not synchronised, so they may be many instructions apart.
283          * This can result in confusing backtraces. We still want
284          * hypervisor samples as well as samples in the kernel with
285          * interrupts off hence the userspace check.
286          */
287         if (TRAP(regs) != 0xf00)
288                 use_siar = 0;
289         else if (marked)
290                 use_siar = 1;
291         else if ((ppmu->flags & PPMU_NO_CONT_SAMPLING))
292                 use_siar = 0;
293         else if (!(ppmu->flags & PPMU_NO_SIPR) && regs_sipr(regs))
294                 use_siar = 0;
295         else
296                 use_siar = 1;
297
298         regs->result = use_siar;
299 }
300
301 /*
302  * If interrupts were soft-disabled when a PMU interrupt occurs, treat
303  * it as an NMI.
304  */
305 static inline int perf_intr_is_nmi(struct pt_regs *regs)
306 {
307         return !regs->softe;
308 }
309
310 /*
311  * On processors like P7+ that have the SIAR-Valid bit, marked instructions
312  * must be sampled only if the SIAR-valid bit is set.
313  *
314  * For unmarked instructions and for processors that don't have the SIAR-Valid
315  * bit, assume that SIAR is valid.
316  */
317 static inline int siar_valid(struct pt_regs *regs)
318 {
319         unsigned long mmcra = regs->dsisr;
320         int marked = mmcra & MMCRA_SAMPLE_ENABLE;
321
322         if (marked) {
323                 if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
324                         return regs->dar & SIER_SIAR_VALID;
325
326                 if (ppmu->flags & PPMU_SIAR_VALID)
327                         return mmcra & POWER7P_MMCRA_SIAR_VALID;
328         }
329
330         return 1;
331 }
332
333
334 /* Reset all possible BHRB entries */
335 static void power_pmu_bhrb_reset(void)
336 {
337         asm volatile(PPC_CLRBHRB);
338 }
339
340 static void power_pmu_bhrb_enable(struct perf_event *event)
341 {
342         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
343
344         if (!ppmu->bhrb_nr)
345                 return;
346
347         /* Clear BHRB if we changed task context to avoid data leaks */
348         if (event->ctx->task && cpuhw->bhrb_context != event->ctx) {
349                 power_pmu_bhrb_reset();
350                 cpuhw->bhrb_context = event->ctx;
351         }
352         cpuhw->bhrb_users++;
353         perf_sched_cb_inc(event->ctx->pmu);
354 }
355
356 static void power_pmu_bhrb_disable(struct perf_event *event)
357 {
358         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
359
360         if (!ppmu->bhrb_nr)
361                 return;
362
363         cpuhw->bhrb_users--;
364         WARN_ON_ONCE(cpuhw->bhrb_users < 0);
365         perf_sched_cb_dec(event->ctx->pmu);
366
367         if (!cpuhw->disabled && !cpuhw->bhrb_users) {
368                 /* BHRB cannot be turned off when other
369                  * events are active on the PMU.
370                  */
371
372                 /* avoid stale pointer */
373                 cpuhw->bhrb_context = NULL;
374         }
375 }
376
377 /* Called from ctxsw to prevent one process's branch entries to
378  * mingle with the other process's entries during context switch.
379  */
380 static void power_pmu_sched_task(struct perf_event_context *ctx, bool sched_in)
381 {
382         if (!ppmu->bhrb_nr)
383                 return;
384
385         if (sched_in)
386                 power_pmu_bhrb_reset();
387 }
388 /* Calculate the to address for a branch */
389 static __u64 power_pmu_bhrb_to(u64 addr)
390 {
391         unsigned int instr;
392         int ret;
393         __u64 target;
394
395         if (is_kernel_addr(addr))
396                 return branch_target((unsigned int *)addr);
397
398         /* Userspace: need copy instruction here then translate it */
399         pagefault_disable();
400         ret = __get_user_inatomic(instr, (unsigned int __user *)addr);
401         if (ret) {
402                 pagefault_enable();
403                 return 0;
404         }
405         pagefault_enable();
406
407         target = branch_target(&instr);
408         if ((!target) || (instr & BRANCH_ABSOLUTE))
409                 return target;
410
411         /* Translate relative branch target from kernel to user address */
412         return target - (unsigned long)&instr + addr;
413 }
414
415 /* Processing BHRB entries */
416 static void power_pmu_bhrb_read(struct cpu_hw_events *cpuhw)
417 {
418         u64 val;
419         u64 addr;
420         int r_index, u_index, pred;
421
422         r_index = 0;
423         u_index = 0;
424         while (r_index < ppmu->bhrb_nr) {
425                 /* Assembly read function */
426                 val = read_bhrb(r_index++);
427                 if (!val)
428                         /* Terminal marker: End of valid BHRB entries */
429                         break;
430                 else {
431                         addr = val & BHRB_EA;
432                         pred = val & BHRB_PREDICTION;
433
434                         if (!addr)
435                                 /* invalid entry */
436                                 continue;
437
438                         /* Branches are read most recent first (ie. mfbhrb 0 is
439                          * the most recent branch).
440                          * There are two types of valid entries:
441                          * 1) a target entry which is the to address of a
442                          *    computed goto like a blr,bctr,btar.  The next
443                          *    entry read from the bhrb will be branch
444                          *    corresponding to this target (ie. the actual
445                          *    blr/bctr/btar instruction).
446                          * 2) a from address which is an actual branch.  If a
447                          *    target entry proceeds this, then this is the
448                          *    matching branch for that target.  If this is not
449                          *    following a target entry, then this is a branch
450                          *    where the target is given as an immediate field
451                          *    in the instruction (ie. an i or b form branch).
452                          *    In this case we need to read the instruction from
453                          *    memory to determine the target/to address.
454                          */
455
456                         if (val & BHRB_TARGET) {
457                                 /* Target branches use two entries
458                                  * (ie. computed gotos/XL form)
459                                  */
460                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].to = addr;
461                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].mispred = pred;
462                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].predicted = ~pred;
463
464                                 /* Get from address in next entry */
465                                 val = read_bhrb(r_index++);
466                                 addr = val & BHRB_EA;
467                                 if (val & BHRB_TARGET) {
468                                         /* Shouldn't have two targets in a
469                                            row.. Reset index and try again */
470                                         r_index--;
471                                         addr = 0;
472                                 }
473                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].from = addr;
474                         } else {
475                                 /* Branches to immediate field 
476                                    (ie I or B form) */
477                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].from = addr;
478                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].to =
479                                         power_pmu_bhrb_to(addr);
480                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].mispred = pred;
481                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].predicted = ~pred;
482                         }
483                         u_index++;
484
485                 }
486         }
487         cpuhw->bhrb_stack.nr = u_index;
488         return;
489 }
490
491 static bool is_ebb_event(struct perf_event *event)
492 {
493         /*
494          * This could be a per-PMU callback, but we'd rather avoid the cost. We
495          * check that the PMU supports EBB, meaning those that don't can still
496          * use bit 63 of the event code for something else if they wish.
497          */
498         return (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S) &&
499                ((event->attr.config >> PERF_EVENT_CONFIG_EBB_SHIFT) & 1);
500 }
501
502 static int ebb_event_check(struct perf_event *event)
503 {
504         struct perf_event *leader = event->group_leader;
505
506         /* Event and group leader must agree on EBB */
507         if (is_ebb_event(leader) != is_ebb_event(event))
508                 return -EINVAL;
509
510         if (is_ebb_event(event)) {
511                 if (!(event->attach_state & PERF_ATTACH_TASK))
512                         return -EINVAL;
513
514                 if (!leader->attr.pinned || !leader->attr.exclusive)
515                         return -EINVAL;
516
517                 if (event->attr.freq ||
518                     event->attr.inherit ||
519                     event->attr.sample_type ||
520                     event->attr.sample_period ||
521                     event->attr.enable_on_exec)
522                         return -EINVAL;
523         }
524
525         return 0;
526 }
527
528 static void ebb_event_add(struct perf_event *event)
529 {
530         if (!is_ebb_event(event) || current->thread.used_ebb)
531                 return;
532
533         /*
534          * IFF this is the first time we've added an EBB event, set
535          * PMXE in the user MMCR0 so we can detect when it's cleared by
536          * userspace. We need this so that we can context switch while
537          * userspace is in the EBB handler (where PMXE is 0).
538          */
539         current->thread.used_ebb = 1;
540         current->thread.mmcr0 |= MMCR0_PMXE;
541 }
542
543 static void ebb_switch_out(unsigned long mmcr0)
544 {
545         if (!(mmcr0 & MMCR0_EBE))
546                 return;
547
548         current->thread.siar  = mfspr(SPRN_SIAR);
549         current->thread.sier  = mfspr(SPRN_SIER);
550         current->thread.sdar  = mfspr(SPRN_SDAR);
551         current->thread.mmcr0 = mmcr0 & MMCR0_USER_MASK;
552         current->thread.mmcr2 = mfspr(SPRN_MMCR2) & MMCR2_USER_MASK;
553 }
554
555 static unsigned long ebb_switch_in(bool ebb, struct cpu_hw_events *cpuhw)
556 {
557         unsigned long mmcr0 = cpuhw->mmcr[0];
558
559         if (!ebb)
560                 goto out;
561
562         /* Enable EBB and read/write to all 6 PMCs and BHRB for userspace */
563         mmcr0 |= MMCR0_EBE | MMCR0_BHRBA | MMCR0_PMCC_U6;
564
565         /*
566          * Add any bits from the user MMCR0, FC or PMAO. This is compatible
567          * with pmao_restore_workaround() because we may add PMAO but we never
568          * clear it here.
569          */
570         mmcr0 |= current->thread.mmcr0;
571
572         /*
573          * Be careful not to set PMXE if userspace had it cleared. This is also
574          * compatible with pmao_restore_workaround() because it has already
575          * cleared PMXE and we leave PMAO alone.
576          */
577         if (!(current->thread.mmcr0 & MMCR0_PMXE))
578                 mmcr0 &= ~MMCR0_PMXE;
579
580         mtspr(SPRN_SIAR, current->thread.siar);
581         mtspr(SPRN_SIER, current->thread.sier);
582         mtspr(SPRN_SDAR, current->thread.sdar);
583
584         /*
585          * Merge the kernel & user values of MMCR2. The semantics we implement
586          * are that the user MMCR2 can set bits, ie. cause counters to freeze,
587          * but not clear bits. If a task wants to be able to clear bits, ie.
588          * unfreeze counters, it should not set exclude_xxx in its events and
589          * instead manage the MMCR2 entirely by itself.
590          */
591         mtspr(SPRN_MMCR2, cpuhw->mmcr[3] | current->thread.mmcr2);
592 out:
593         return mmcr0;
594 }
595
596 static void pmao_restore_workaround(bool ebb)
597 {
598         unsigned pmcs[6];
599
600         if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_PMAO_BUG))
601                 return;
602
603         /*
604          * On POWER8E there is a hardware defect which affects the PMU context
605          * switch logic, ie. power_pmu_disable/enable().
606          *
607          * When a counter overflows PMXE is cleared and FC/PMAO is set in MMCR0
608          * by the hardware. Sometime later the actual PMU exception is
609          * delivered.
610          *
611          * If we context switch, or simply disable/enable, the PMU prior to the
612          * exception arriving, the exception will be lost when we clear PMAO.
613          *
614          * When we reenable the PMU, we will write the saved MMCR0 with PMAO
615          * set, and this _should_ generate an exception. However because of the
616          * defect no exception is generated when we write PMAO, and we get
617          * stuck with no counters counting but no exception delivered.
618          *
619          * The workaround is to detect this case and tweak the hardware to
620          * create another pending PMU exception.
621          *
622          * We do that by setting up PMC6 (cycles) for an imminent overflow and
623          * enabling the PMU. That causes a new exception to be generated in the
624          * chip, but we don't take it yet because we have interrupts hard
625          * disabled. We then write back the PMU state as we want it to be seen
626          * by the exception handler. When we reenable interrupts the exception
627          * handler will be called and see the correct state.
628          *
629          * The logic is the same for EBB, except that the exception is gated by
630          * us having interrupts hard disabled as well as the fact that we are
631          * not in userspace. The exception is finally delivered when we return
632          * to userspace.
633          */
634
635         /* Only if PMAO is set and PMAO_SYNC is clear */
636         if ((current->thread.mmcr0 & (MMCR0_PMAO | MMCR0_PMAO_SYNC)) != MMCR0_PMAO)
637                 return;
638
639         /* If we're doing EBB, only if BESCR[GE] is set */
640         if (ebb && !(current->thread.bescr & BESCR_GE))
641                 return;
642
643         /*
644          * We are already soft-disabled in power_pmu_enable(). We need to hard
645          * enable to actually prevent the PMU exception from firing.
646          */
647         hard_irq_disable();
648
649         /*
650          * This is a bit gross, but we know we're on POWER8E and have 6 PMCs.
651          * Using read/write_pmc() in a for loop adds 12 function calls and
652          * almost doubles our code size.
653          */
654         pmcs[0] = mfspr(SPRN_PMC1);
655         pmcs[1] = mfspr(SPRN_PMC2);
656         pmcs[2] = mfspr(SPRN_PMC3);
657         pmcs[3] = mfspr(SPRN_PMC4);
658         pmcs[4] = mfspr(SPRN_PMC5);
659         pmcs[5] = mfspr(SPRN_PMC6);
660
661         /* Ensure all freeze bits are unset */
662         mtspr(SPRN_MMCR2, 0);
663
664         /* Set up PMC6 to overflow in one cycle */
665         mtspr(SPRN_PMC6, 0x7FFFFFFE);
666
667         /* Enable exceptions and unfreeze PMC6 */
668         mtspr(SPRN_MMCR0, MMCR0_PMXE | MMCR0_PMCjCE | MMCR0_PMAO);
669
670         /* Now we need to refreeze and restore the PMCs */
671         mtspr(SPRN_MMCR0, MMCR0_FC | MMCR0_PMAO);
672
673         mtspr(SPRN_PMC1, pmcs[0]);
674         mtspr(SPRN_PMC2, pmcs[1]);
675         mtspr(SPRN_PMC3, pmcs[2]);
676         mtspr(SPRN_PMC4, pmcs[3]);
677         mtspr(SPRN_PMC5, pmcs[4]);
678         mtspr(SPRN_PMC6, pmcs[5]);
679 }
680 #endif /* CONFIG_PPC64 */
681
682 static void perf_event_interrupt(struct pt_regs *regs);
683
684 /*
685  * Read one performance monitor counter (PMC).
686  */
687 static unsigned long read_pmc(int idx)
688 {
689         unsigned long val;
690
691         switch (idx) {
692         case 1:
693                 val = mfspr(SPRN_PMC1);
694                 break;
695         case 2:
696                 val = mfspr(SPRN_PMC2);
697                 break;
698         case 3:
699                 val = mfspr(SPRN_PMC3);
700                 break;
701         case 4:
702                 val = mfspr(SPRN_PMC4);
703                 break;
704         case 5:
705                 val = mfspr(SPRN_PMC5);
706                 break;
707         case 6:
708                 val = mfspr(SPRN_PMC6);
709                 break;
710 #ifdef CONFIG_PPC64
711         case 7:
712                 val = mfspr(SPRN_PMC7);
713                 break;
714         case 8:
715                 val = mfspr(SPRN_PMC8);
716                 break;
717 #endif /* CONFIG_PPC64 */
718         default:
719                 printk(KERN_ERR "oops trying to read PMC%d\n", idx);
720                 val = 0;
721         }
722         return val;
723 }
724
725 /*
726  * Write one PMC.
727  */
728 static void write_pmc(int idx, unsigned long val)
729 {
730         switch (idx) {
731         case 1:
732                 mtspr(SPRN_PMC1, val);
733                 break;
734         case 2:
735                 mtspr(SPRN_PMC2, val);
736                 break;
737         case 3:
738                 mtspr(SPRN_PMC3, val);
739                 break;
740         case 4:
741                 mtspr(SPRN_PMC4, val);
742                 break;
743         case 5:
744                 mtspr(SPRN_PMC5, val);
745                 break;
746         case 6:
747                 mtspr(SPRN_PMC6, val);
748                 break;
749 #ifdef CONFIG_PPC64
750         case 7:
751                 mtspr(SPRN_PMC7, val);
752                 break;
753         case 8:
754                 mtspr(SPRN_PMC8, val);
755                 break;
756 #endif /* CONFIG_PPC64 */
757         default:
758                 printk(KERN_ERR "oops trying to write PMC%d\n", idx);
759         }
760 }
761
762 /* Called from sysrq_handle_showregs() */
763 void perf_event_print_debug(void)
764 {
765         unsigned long sdar, sier, flags;
766         u32 pmcs[MAX_HWEVENTS];
767         int i;
768
769         if (!ppmu->n_counter)
770                 return;
771
772         local_irq_save(flags);
773
774         pr_info("CPU: %d PMU registers, ppmu = %s n_counters = %d",
775                  smp_processor_id(), ppmu->name, ppmu->n_counter);
776
777         for (i = 0; i < ppmu->n_counter; i++)
778                 pmcs[i] = read_pmc(i + 1);
779
780         for (; i < MAX_HWEVENTS; i++)
781                 pmcs[i] = 0xdeadbeef;
782
783         pr_info("PMC1:  %08x PMC2: %08x PMC3: %08x PMC4: %08x\n",
784                  pmcs[0], pmcs[1], pmcs[2], pmcs[3]);
785
786         if (ppmu->n_counter > 4)
787                 pr_info("PMC5:  %08x PMC6: %08x PMC7: %08x PMC8: %08x\n",
788                          pmcs[4], pmcs[5], pmcs[6], pmcs[7]);
789
790         pr_info("MMCR0: %016lx MMCR1: %016lx MMCRA: %016lx\n",
791                 mfspr(SPRN_MMCR0), mfspr(SPRN_MMCR1), mfspr(SPRN_MMCRA));
792
793         sdar = sier = 0;
794 #ifdef CONFIG_PPC64
795         sdar = mfspr(SPRN_SDAR);
796
797         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
798                 sier = mfspr(SPRN_SIER);
799
800         if (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S) {
801                 pr_info("MMCR2: %016lx EBBHR: %016lx\n",
802                         mfspr(SPRN_MMCR2), mfspr(SPRN_EBBHR));
803                 pr_info("EBBRR: %016lx BESCR: %016lx\n",
804                         mfspr(SPRN_EBBRR), mfspr(SPRN_BESCR));
805         }
806 #endif
807         pr_info("SIAR:  %016lx SDAR:  %016lx SIER:  %016lx\n",
808                 mfspr(SPRN_SIAR), sdar, sier);
809
810         local_irq_restore(flags);
811 }
812
813 /*
814  * Check if a set of events can all go on the PMU at once.
815  * If they can't, this will look at alternative codes for the events
816  * and see if any combination of alternative codes is feasible.
817  * The feasible set is returned in event_id[].
818  */
819 static int power_check_constraints(struct cpu_hw_events *cpuhw,
820                                    u64 event_id[], unsigned int cflags[],
821                                    int n_ev)
822 {
823         unsigned long mask, value, nv;
824         unsigned long smasks[MAX_HWEVENTS], svalues[MAX_HWEVENTS];
825         int n_alt[MAX_HWEVENTS], choice[MAX_HWEVENTS];
826         int i, j;
827         unsigned long addf = ppmu->add_fields;
828         unsigned long tadd = ppmu->test_adder;
829
830         if (n_ev > ppmu->n_counter)
831                 return -1;
832
833         /* First see if the events will go on as-is */
834         for (i = 0; i < n_ev; ++i) {
835                 if ((cflags[i] & PPMU_LIMITED_PMC_REQD)
836                     && !ppmu->limited_pmc_event(event_id[i])) {
837                         ppmu->get_alternatives(event_id[i], cflags[i],
838                                                cpuhw->alternatives[i]);
839                         event_id[i] = cpuhw->alternatives[i][0];
840                 }
841                 if (ppmu->get_constraint(event_id[i], &cpuhw->amasks[i][0],
842                                          &cpuhw->avalues[i][0]))
843                         return -1;
844         }
845         value = mask = 0;
846         for (i = 0; i < n_ev; ++i) {
847                 nv = (value | cpuhw->avalues[i][0]) +
848                         (value & cpuhw->avalues[i][0] & addf);
849                 if ((((nv + tadd) ^ value) & mask) != 0 ||
850                     (((nv + tadd) ^ cpuhw->avalues[i][0]) &
851                      cpuhw->amasks[i][0]) != 0)
852                         break;
853                 value = nv;
854                 mask |= cpuhw->amasks[i][0];
855         }
856         if (i == n_ev)
857                 return 0;       /* all OK */
858
859         /* doesn't work, gather alternatives... */
860         if (!ppmu->get_alternatives)
861                 return -1;
862         for (i = 0; i < n_ev; ++i) {
863                 choice[i] = 0;
864                 n_alt[i] = ppmu->get_alternatives(event_id[i], cflags[i],
865                                                   cpuhw->alternatives[i]);
866                 for (j = 1; j < n_alt[i]; ++j)
867                         ppmu->get_constraint(cpuhw->alternatives[i][j],
868                                              &cpuhw->amasks[i][j],
869                                              &cpuhw->avalues[i][j]);
870         }
871
872         /* enumerate all possibilities and see if any will work */
873         i = 0;
874         j = -1;
875         value = mask = nv = 0;
876         while (i < n_ev) {
877                 if (j >= 0) {
878                         /* we're backtracking, restore context */
879                         value = svalues[i];
880                         mask = smasks[i];
881                         j = choice[i];
882                 }
883                 /*
884                  * See if any alternative k for event_id i,
885                  * where k > j, will satisfy the constraints.
886                  */
887                 while (++j < n_alt[i]) {
888                         nv = (value | cpuhw->avalues[i][j]) +
889                                 (value & cpuhw->avalues[i][j] & addf);
890                         if ((((nv + tadd) ^ value) & mask) == 0 &&
891                             (((nv + tadd) ^ cpuhw->avalues[i][j])
892                              & cpuhw->amasks[i][j]) == 0)
893                                 break;
894                 }
895                 if (j >= n_alt[i]) {
896                         /*
897                          * No feasible alternative, backtrack
898                          * to event_id i-1 and continue enumerating its
899                          * alternatives from where we got up to.
900                          */
901                         if (--i < 0)
902                                 return -1;
903                 } else {
904                         /*
905                          * Found a feasible alternative for event_id i,
906                          * remember where we got up to with this event_id,
907                          * go on to the next event_id, and start with
908                          * the first alternative for it.
909                          */
910                         choice[i] = j;
911                         svalues[i] = value;
912                         smasks[i] = mask;
913                         value = nv;
914                         mask |= cpuhw->amasks[i][j];
915                         ++i;
916                         j = -1;
917                 }
918         }
919
920         /* OK, we have a feasible combination, tell the caller the solution */
921         for (i = 0; i < n_ev; ++i)
922                 event_id[i] = cpuhw->alternatives[i][choice[i]];
923         return 0;
924 }
925
926 /*
927  * Check if newly-added events have consistent settings for
928  * exclude_{user,kernel,hv} with each other and any previously
929  * added events.
930  */
931 static int check_excludes(struct perf_event **ctrs, unsigned int cflags[],
932                           int n_prev, int n_new)
933 {
934         int eu = 0, ek = 0, eh = 0;
935         int i, n, first;
936         struct perf_event *event;
937
938         /*
939          * If the PMU we're on supports per event exclude settings then we
940          * don't need to do any of this logic. NB. This assumes no PMU has both
941          * per event exclude and limited PMCs.
942          */
943         if (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S)
944                 return 0;
945
946         n = n_prev + n_new;
947         if (n <= 1)
948                 return 0;
949
950         first = 1;
951         for (i = 0; i < n; ++i) {
952                 if (cflags[i] & PPMU_LIMITED_PMC_OK) {
953                         cflags[i] &= ~PPMU_LIMITED_PMC_REQD;
954                         continue;
955                 }
956                 event = ctrs[i];
957                 if (first) {
958                         eu = event->attr.exclude_user;
959                         ek = event->attr.exclude_kernel;
960                         eh = event->attr.exclude_hv;
961                         first = 0;
962                 } else if (event->attr.exclude_user != eu ||
963                            event->attr.exclude_kernel != ek ||
964                            event->attr.exclude_hv != eh) {
965                         return -EAGAIN;
966                 }
967         }
968
969         if (eu || ek || eh)
970                 for (i = 0; i < n; ++i)
971                         if (cflags[i] & PPMU_LIMITED_PMC_OK)
972                                 cflags[i] |= PPMU_LIMITED_PMC_REQD;
973
974         return 0;
975 }
976
977 static u64 check_and_compute_delta(u64 prev, u64 val)
978 {
979         u64 delta = (val - prev) & 0xfffffffful;
980
981         /*
982          * POWER7 can roll back counter values, if the new value is smaller
983          * than the previous value it will cause the delta and the counter to
984          * have bogus values unless we rolled a counter over.  If a coutner is
985          * rolled back, it will be smaller, but within 256, which is the maximum
986          * number of events to rollback at once.  If we dectect a rollback
987          * return 0.  This can lead to a small lack of precision in the
988          * counters.
989          */
990         if (prev > val && (prev - val) < 256)
991                 delta = 0;
992
993         return delta;
994 }
995
996 static void power_pmu_read(struct perf_event *event)
997 {
998         s64 val, delta, prev;
999
1000         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
1001                 return;
1002
1003         if (!event->hw.idx)
1004                 return;
1005
1006         if (is_ebb_event(event)) {
1007                 val = read_pmc(event->hw.idx);
1008                 local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1009                 return;
1010         }
1011
1012         /*
1013          * Performance monitor interrupts come even when interrupts
1014          * are soft-disabled, as long as interrupts are hard-enabled.
1015          * Therefore we treat them like NMIs.
1016          */
1017         do {
1018                 prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1019                 barrier();
1020                 val = read_pmc(event->hw.idx);
1021                 delta = check_and_compute_delta(prev, val);
1022                 if (!delta)
1023                         return;
1024         } while (local64_cmpxchg(&event->hw.prev_count, prev, val) != prev);
1025
1026         local64_add(delta, &event->count);
1027
1028         /*
1029          * A number of places program the PMC with (0x80000000 - period_left).
1030          * We never want period_left to be less than 1 because we will program
1031          * the PMC with a value >= 0x800000000 and an edge detected PMC will
1032          * roll around to 0 before taking an exception. We have seen this
1033          * on POWER8.
1034          *
1035          * To fix this, clamp the minimum value of period_left to 1.
1036          */
1037         do {
1038                 prev = local64_read(&event->hw.period_left);
1039                 val = prev - delta;
1040                 if (val < 1)
1041                         val = 1;
1042         } while (local64_cmpxchg(&event->hw.period_left, prev, val) != prev);
1043 }
1044
1045 /*
1046  * On some machines, PMC5 and PMC6 can't be written, don't respect
1047  * the freeze conditions, and don't generate interrupts.  This tells
1048  * us if `event' is using such a PMC.
1049  */
1050 static int is_limited_pmc(int pmcnum)
1051 {
1052         return (ppmu->flags & PPMU_LIMITED_PMC5_6)
1053                 && (pmcnum == 5 || pmcnum == 6);
1054 }
1055
1056 static void freeze_limited_counters(struct cpu_hw_events *cpuhw,
1057                                     unsigned long pmc5, unsigned long pmc6)
1058 {
1059         struct perf_event *event;
1060         u64 val, prev, delta;
1061         int i;
1062
1063         for (i = 0; i < cpuhw->n_limited; ++i) {
1064                 event = cpuhw->limited_counter[i];
1065                 if (!event->hw.idx)
1066                         continue;
1067                 val = (event->hw.idx == 5) ? pmc5 : pmc6;
1068                 prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1069                 event->hw.idx = 0;
1070                 delta = check_and_compute_delta(prev, val);
1071                 if (delta)
1072                         local64_add(delta, &event->count);
1073         }
1074 }
1075
1076 static void thaw_limited_counters(struct cpu_hw_events *cpuhw,
1077                                   unsigned long pmc5, unsigned long pmc6)
1078 {
1079         struct perf_event *event;
1080         u64 val, prev;
1081         int i;
1082
1083         for (i = 0; i < cpuhw->n_limited; ++i) {
1084                 event = cpuhw->limited_counter[i];
1085                 event->hw.idx = cpuhw->limited_hwidx[i];
1086                 val = (event->hw.idx == 5) ? pmc5 : pmc6;
1087                 prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1088                 if (check_and_compute_delta(prev, val))
1089                         local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1090                 perf_event_update_userpage(event);
1091         }
1092 }
1093
1094 /*
1095  * Since limited events don't respect the freeze conditions, we
1096  * have to read them immediately after freezing or unfreezing the
1097  * other events.  We try to keep the values from the limited
1098  * events as consistent as possible by keeping the delay (in
1099  * cycles and instructions) between freezing/unfreezing and reading
1100  * the limited events as small and consistent as possible.
1101  * Therefore, if any limited events are in use, we read them
1102  * both, and always in the same order, to minimize variability,
1103  * and do it inside the same asm that writes MMCR0.
1104  */
1105 static void write_mmcr0(struct cpu_hw_events *cpuhw, unsigned long mmcr0)
1106 {
1107         unsigned long pmc5, pmc6;
1108
1109         if (!cpuhw->n_limited) {
1110                 mtspr(SPRN_MMCR0, mmcr0);
1111                 return;
1112         }
1113
1114         /*
1115          * Write MMCR0, then read PMC5 and PMC6 immediately.
1116          * To ensure we don't get a performance monitor interrupt
1117          * between writing MMCR0 and freezing/thawing the limited
1118          * events, we first write MMCR0 with the event overflow
1119          * interrupt enable bits turned off.
1120          */
1121         asm volatile("mtspr %3,%2; mfspr %0,%4; mfspr %1,%5"
1122                      : "=&r" (pmc5), "=&r" (pmc6)
1123                      : "r" (mmcr0 & ~(MMCR0_PMC1CE | MMCR0_PMCjCE)),
1124                        "i" (SPRN_MMCR0),
1125                        "i" (SPRN_PMC5), "i" (SPRN_PMC6));
1126
1127         if (mmcr0 & MMCR0_FC)
1128                 freeze_limited_counters(cpuhw, pmc5, pmc6);
1129         else
1130                 thaw_limited_counters(cpuhw, pmc5, pmc6);
1131
1132         /*
1133          * Write the full MMCR0 including the event overflow interrupt
1134          * enable bits, if necessary.
1135          */
1136         if (mmcr0 & (MMCR0_PMC1CE | MMCR0_PMCjCE))
1137                 mtspr(SPRN_MMCR0, mmcr0);
1138 }
1139
1140 /*
1141  * Disable all events to prevent PMU interrupts and to allow
1142  * events to be added or removed.
1143  */
1144 static void power_pmu_disable(struct pmu *pmu)
1145 {
1146         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1147         unsigned long flags, mmcr0, val;
1148
1149         if (!ppmu)
1150                 return;
1151         local_irq_save(flags);
1152         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1153
1154         if (!cpuhw->disabled) {
1155                 /*
1156                  * Check if we ever enabled the PMU on this cpu.
1157                  */
1158                 if (!cpuhw->pmcs_enabled) {
1159                         ppc_enable_pmcs();
1160                         cpuhw->pmcs_enabled = 1;
1161                 }
1162
1163                 /*
1164                  * Set the 'freeze counters' bit, clear EBE/BHRBA/PMCC/PMAO/FC56
1165                  */
1166                 val  = mmcr0 = mfspr(SPRN_MMCR0);
1167                 val |= MMCR0_FC;
1168                 val &= ~(MMCR0_EBE | MMCR0_BHRBA | MMCR0_PMCC | MMCR0_PMAO |
1169                          MMCR0_FC56);
1170
1171                 /*
1172                  * The barrier is to make sure the mtspr has been
1173                  * executed and the PMU has frozen the events etc.
1174                  * before we return.
1175                  */
1176                 write_mmcr0(cpuhw, val);
1177                 mb();
1178
1179                 /*
1180                  * Disable instruction sampling if it was enabled
1181                  */
1182                 if (cpuhw->mmcr[2] & MMCRA_SAMPLE_ENABLE) {
1183                         mtspr(SPRN_MMCRA,
1184                               cpuhw->mmcr[2] & ~MMCRA_SAMPLE_ENABLE);
1185                         mb();
1186                 }
1187
1188                 cpuhw->disabled = 1;
1189                 cpuhw->n_added = 0;
1190
1191                 ebb_switch_out(mmcr0);
1192         }
1193
1194         local_irq_restore(flags);
1195 }
1196
1197 /*
1198  * Re-enable all events if disable == 0.
1199  * If we were previously disabled and events were added, then
1200  * put the new config on the PMU.
1201  */
1202 static void power_pmu_enable(struct pmu *pmu)
1203 {
1204         struct perf_event *event;
1205         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1206         unsigned long flags;
1207         long i;
1208         unsigned long val, mmcr0;
1209         s64 left;
1210         unsigned int hwc_index[MAX_HWEVENTS];
1211         int n_lim;
1212         int idx;
1213         bool ebb;
1214
1215         if (!ppmu)
1216                 return;
1217         local_irq_save(flags);
1218
1219         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1220         if (!cpuhw->disabled)
1221                 goto out;
1222
1223         if (cpuhw->n_events == 0) {
1224                 ppc_set_pmu_inuse(0);
1225                 goto out;
1226         }
1227
1228         cpuhw->disabled = 0;
1229
1230         /*
1231          * EBB requires an exclusive group and all events must have the EBB
1232          * flag set, or not set, so we can just check a single event. Also we
1233          * know we have at least one event.
1234          */
1235         ebb = is_ebb_event(cpuhw->event[0]);
1236
1237         /*
1238          * If we didn't change anything, or only removed events,
1239          * no need to recalculate MMCR* settings and reset the PMCs.
1240          * Just reenable the PMU with the current MMCR* settings
1241          * (possibly updated for removal of events).
1242          */
1243         if (!cpuhw->n_added) {
1244                 mtspr(SPRN_MMCRA, cpuhw->mmcr[2] & ~MMCRA_SAMPLE_ENABLE);
1245                 mtspr(SPRN_MMCR1, cpuhw->mmcr[1]);
1246                 goto out_enable;
1247         }
1248
1249         /*
1250          * Clear all MMCR settings and recompute them for the new set of events.
1251          */
1252         memset(cpuhw->mmcr, 0, sizeof(cpuhw->mmcr));
1253
1254         if (ppmu->compute_mmcr(cpuhw->events, cpuhw->n_events, hwc_index,
1255                                cpuhw->mmcr, cpuhw->event)) {
1256                 /* shouldn't ever get here */
1257                 printk(KERN_ERR "oops compute_mmcr failed\n");
1258                 goto out;
1259         }
1260
1261         if (!(ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S)) {
1262                 /*
1263                  * Add in MMCR0 freeze bits corresponding to the attr.exclude_*
1264                  * bits for the first event. We have already checked that all
1265                  * events have the same value for these bits as the first event.
1266                  */
1267                 event = cpuhw->event[0];
1268                 if (event->attr.exclude_user)
1269                         cpuhw->mmcr[0] |= MMCR0_FCP;
1270                 if (event->attr.exclude_kernel)
1271                         cpuhw->mmcr[0] |= freeze_events_kernel;
1272                 if (event->attr.exclude_hv)
1273                         cpuhw->mmcr[0] |= MMCR0_FCHV;
1274         }
1275
1276         /*
1277          * Write the new configuration to MMCR* with the freeze
1278          * bit set and set the hardware events to their initial values.
1279          * Then unfreeze the events.
1280          */
1281         ppc_set_pmu_inuse(1);
1282         mtspr(SPRN_MMCRA, cpuhw->mmcr[2] & ~MMCRA_SAMPLE_ENABLE);
1283         mtspr(SPRN_MMCR1, cpuhw->mmcr[1]);
1284         mtspr(SPRN_MMCR0, (cpuhw->mmcr[0] & ~(MMCR0_PMC1CE | MMCR0_PMCjCE))
1285                                 | MMCR0_FC);
1286         if (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S)
1287                 mtspr(SPRN_MMCR2, cpuhw->mmcr[3]);
1288
1289         /*
1290          * Read off any pre-existing events that need to move
1291          * to another PMC.
1292          */
1293         for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
1294                 event = cpuhw->event[i];
1295                 if (event->hw.idx && event->hw.idx != hwc_index[i] + 1) {
1296                         power_pmu_read(event);
1297                         write_pmc(event->hw.idx, 0);
1298                         event->hw.idx = 0;
1299                 }
1300         }
1301
1302         /*
1303          * Initialize the PMCs for all the new and moved events.
1304          */
1305         cpuhw->n_limited = n_lim = 0;
1306         for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
1307                 event = cpuhw->event[i];
1308                 if (event->hw.idx)
1309                         continue;
1310                 idx = hwc_index[i] + 1;
1311                 if (is_limited_pmc(idx)) {
1312                         cpuhw->limited_counter[n_lim] = event;
1313                         cpuhw->limited_hwidx[n_lim] = idx;
1314                         ++n_lim;
1315                         continue;
1316                 }
1317
1318                 if (ebb)
1319                         val = local64_read(&event->hw.prev_count);
1320                 else {
1321                         val = 0;
1322                         if (event->hw.sample_period) {
1323                                 left = local64_read(&event->hw.period_left);
1324                                 if (left < 0x80000000L)
1325                                         val = 0x80000000L - left;
1326                         }
1327                         local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1328                 }
1329
1330                 event->hw.idx = idx;
1331                 if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
1332                         val = 0;
1333                 write_pmc(idx, val);
1334
1335                 perf_event_update_userpage(event);
1336         }
1337         cpuhw->n_limited = n_lim;
1338         cpuhw->mmcr[0] |= MMCR0_PMXE | MMCR0_FCECE;
1339
1340  out_enable:
1341         pmao_restore_workaround(ebb);
1342
1343         mmcr0 = ebb_switch_in(ebb, cpuhw);
1344
1345         mb();
1346         if (cpuhw->bhrb_users)
1347                 ppmu->config_bhrb(cpuhw->bhrb_filter);
1348
1349         write_mmcr0(cpuhw, mmcr0);
1350
1351         /*
1352          * Enable instruction sampling if necessary
1353          */
1354         if (cpuhw->mmcr[2] & MMCRA_SAMPLE_ENABLE) {
1355                 mb();
1356                 mtspr(SPRN_MMCRA, cpuhw->mmcr[2]);
1357         }
1358
1359  out:
1360
1361         local_irq_restore(flags);
1362 }
1363
1364 static int collect_events(struct perf_event *group, int max_count,
1365                           struct perf_event *ctrs[], u64 *events,
1366                           unsigned int *flags)
1367 {
1368         int n = 0;
1369         struct perf_event *event;
1370
1371         if (!is_software_event(group)) {
1372                 if (n >= max_count)
1373                         return -1;
1374                 ctrs[n] = group;
1375                 flags[n] = group->hw.event_base;
1376                 events[n++] = group->hw.config;
1377         }
1378         list_for_each_entry(event, &group->sibling_list, group_entry) {
1379                 if (!is_software_event(event) &&
1380                     event->state != PERF_EVENT_STATE_OFF) {
1381                         if (n >= max_count)
1382                                 return -1;
1383                         ctrs[n] = event;
1384                         flags[n] = event->hw.event_base;
1385                         events[n++] = event->hw.config;
1386                 }
1387         }
1388         return n;
1389 }
1390
1391 /*
1392  * Add a event to the PMU.
1393  * If all events are not already frozen, then we disable and
1394  * re-enable the PMU in order to get hw_perf_enable to do the
1395  * actual work of reconfiguring the PMU.
1396  */
1397 static int power_pmu_add(struct perf_event *event, int ef_flags)
1398 {
1399         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1400         unsigned long flags;
1401         int n0;
1402         int ret = -EAGAIN;
1403
1404         local_irq_save(flags);
1405         perf_pmu_disable(event->pmu);
1406
1407         /*
1408          * Add the event to the list (if there is room)
1409          * and check whether the total set is still feasible.
1410          */
1411         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1412         n0 = cpuhw->n_events;
1413         if (n0 >= ppmu->n_counter)
1414                 goto out;
1415         cpuhw->event[n0] = event;
1416         cpuhw->events[n0] = event->hw.config;
1417         cpuhw->flags[n0] = event->hw.event_base;
1418
1419         /*
1420          * This event may have been disabled/stopped in record_and_restart()
1421          * because we exceeded the ->event_limit. If re-starting the event,
1422          * clear the ->hw.state (STOPPED and UPTODATE flags), so the user
1423          * notification is re-enabled.
1424          */
1425         if (!(ef_flags & PERF_EF_START))
1426                 event->hw.state = PERF_HES_STOPPED | PERF_HES_UPTODATE;
1427         else
1428                 event->hw.state = 0;
1429
1430         /*
1431          * If group events scheduling transaction was started,
1432          * skip the schedulability test here, it will be performed
1433          * at commit time(->commit_txn) as a whole
1434          */
1435         if (cpuhw->group_flag & PERF_EVENT_TXN)
1436                 goto nocheck;
1437
1438         if (check_excludes(cpuhw->event, cpuhw->flags, n0, 1))
1439                 goto out;
1440         if (power_check_constraints(cpuhw, cpuhw->events, cpuhw->flags, n0 + 1))
1441                 goto out;
1442         event->hw.config = cpuhw->events[n0];
1443
1444 nocheck:
1445         ebb_event_add(event);
1446
1447         ++cpuhw->n_events;
1448         ++cpuhw->n_added;
1449
1450         ret = 0;
1451  out:
1452         if (has_branch_stack(event)) {
1453                 power_pmu_bhrb_enable(event);
1454                 cpuhw->bhrb_filter = ppmu->bhrb_filter_map(
1455                                         event->attr.branch_sample_type);
1456         }
1457
1458         perf_pmu_enable(event->pmu);
1459         local_irq_restore(flags);
1460         return ret;
1461 }
1462
1463 /*
1464  * Remove a event from the PMU.
1465  */
1466 static void power_pmu_del(struct perf_event *event, int ef_flags)
1467 {
1468         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1469         long i;
1470         unsigned long flags;
1471
1472         local_irq_save(flags);
1473         perf_pmu_disable(event->pmu);
1474
1475         power_pmu_read(event);
1476
1477         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1478         for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
1479                 if (event == cpuhw->event[i]) {
1480                         while (++i < cpuhw->n_events) {
1481                                 cpuhw->event[i-1] = cpuhw->event[i];
1482                                 cpuhw->events[i-1] = cpuhw->events[i];
1483                                 cpuhw->flags[i-1] = cpuhw->flags[i];
1484                         }
1485                         --cpuhw->n_events;
1486                         ppmu->disable_pmc(event->hw.idx - 1, cpuhw->mmcr);
1487                         if (event->hw.idx) {
1488                                 write_pmc(event->hw.idx, 0);
1489                                 event->hw.idx = 0;
1490                         }
1491                         perf_event_update_userpage(event);
1492                         break;
1493                 }
1494         }
1495         for (i = 0; i < cpuhw->n_limited; ++i)
1496                 if (event == cpuhw->limited_counter[i])
1497                         break;
1498         if (i < cpuhw->n_limited) {
1499                 while (++i < cpuhw->n_limited) {
1500                         cpuhw->limited_counter[i-1] = cpuhw->limited_counter[i];
1501                         cpuhw->limited_hwidx[i-1] = cpuhw->limited_hwidx[i];
1502                 }
1503                 --cpuhw->n_limited;
1504         }
1505         if (cpuhw->n_events == 0) {
1506                 /* disable exceptions if no events are running */
1507                 cpuhw->mmcr[0] &= ~(MMCR0_PMXE | MMCR0_FCECE);
1508         }
1509
1510         if (has_branch_stack(event))
1511                 power_pmu_bhrb_disable(event);
1512
1513         perf_pmu_enable(event->pmu);
1514         local_irq_restore(flags);
1515 }
1516
1517 /*
1518  * POWER-PMU does not support disabling individual counters, hence
1519  * program their cycle counter to their max value and ignore the interrupts.
1520  */
1521
1522 static void power_pmu_start(struct perf_event *event, int ef_flags)
1523 {
1524         unsigned long flags;
1525         s64 left;
1526         unsigned long val;
1527
1528         if (!event->hw.idx || !event->hw.sample_period)
1529                 return;
1530
1531         if (!(event->hw.state & PERF_HES_STOPPED))
1532                 return;
1533
1534         if (ef_flags & PERF_EF_RELOAD)
1535                 WARN_ON_ONCE(!(event->hw.state & PERF_HES_UPTODATE));
1536
1537         local_irq_save(flags);
1538         perf_pmu_disable(event->pmu);
1539
1540         event->hw.state = 0;
1541         left = local64_read(&event->hw.period_left);
1542
1543         val = 0;
1544         if (left < 0x80000000L)
1545                 val = 0x80000000L - left;
1546
1547         write_pmc(event->hw.idx, val);
1548
1549         perf_event_update_userpage(event);
1550         perf_pmu_enable(event->pmu);
1551         local_irq_restore(flags);
1552 }
1553
1554 static void power_pmu_stop(struct perf_event *event, int ef_flags)
1555 {
1556         unsigned long flags;
1557
1558         if (!event->hw.idx || !event->hw.sample_period)
1559                 return;
1560
1561         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
1562                 return;
1563
1564         local_irq_save(flags);
1565         perf_pmu_disable(event->pmu);
1566
1567         power_pmu_read(event);
1568         event->hw.state |= PERF_HES_STOPPED | PERF_HES_UPTODATE;
1569         write_pmc(event->hw.idx, 0);
1570
1571         perf_event_update_userpage(event);
1572         perf_pmu_enable(event->pmu);
1573         local_irq_restore(flags);
1574 }
1575
1576 /*
1577  * Start group events scheduling transaction
1578  * Set the flag to make pmu::enable() not perform the
1579  * schedulability test, it will be performed at commit time
1580  */
1581 static void power_pmu_start_txn(struct pmu *pmu)
1582 {
1583         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1584
1585         perf_pmu_disable(pmu);
1586         cpuhw->group_flag |= PERF_EVENT_TXN;
1587         cpuhw->n_txn_start = cpuhw->n_events;
1588 }
1589
1590 /*
1591  * Stop group events scheduling transaction
1592  * Clear the flag and pmu::enable() will perform the
1593  * schedulability test.
1594  */
1595 static void power_pmu_cancel_txn(struct pmu *pmu)
1596 {
1597         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1598
1599         cpuhw->group_flag &= ~PERF_EVENT_TXN;
1600         perf_pmu_enable(pmu);
1601 }
1602
1603 /*
1604  * Commit group events scheduling transaction
1605  * Perform the group schedulability test as a whole
1606  * Return 0 if success
1607  */
1608 static int power_pmu_commit_txn(struct pmu *pmu)
1609 {
1610         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1611         long i, n;
1612
1613         if (!ppmu)
1614                 return -EAGAIN;
1615         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1616         n = cpuhw->n_events;
1617         if (check_excludes(cpuhw->event, cpuhw->flags, 0, n))
1618                 return -EAGAIN;
1619         i = power_check_constraints(cpuhw, cpuhw->events, cpuhw->flags, n);
1620         if (i < 0)
1621                 return -EAGAIN;
1622
1623         for (i = cpuhw->n_txn_start; i < n; ++i)
1624                 cpuhw->event[i]->hw.config = cpuhw->events[i];
1625
1626         cpuhw->group_flag &= ~PERF_EVENT_TXN;
1627         perf_pmu_enable(pmu);
1628         return 0;
1629 }
1630
1631 /*
1632  * Return 1 if we might be able to put event on a limited PMC,
1633  * or 0 if not.
1634  * A event can only go on a limited PMC if it counts something
1635  * that a limited PMC can count, doesn't require interrupts, and
1636  * doesn't exclude any processor mode.
1637  */
1638 static int can_go_on_limited_pmc(struct perf_event *event, u64 ev,
1639                                  unsigned int flags)
1640 {
1641         int n;
1642         u64 alt[MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
1643
1644         if (event->attr.exclude_user
1645             || event->attr.exclude_kernel
1646             || event->attr.exclude_hv
1647             || event->attr.sample_period)
1648                 return 0;
1649
1650         if (ppmu->limited_pmc_event(ev))
1651                 return 1;
1652
1653         /*
1654          * The requested event_id isn't on a limited PMC already;
1655          * see if any alternative code goes on a limited PMC.
1656          */
1657         if (!ppmu->get_alternatives)
1658                 return 0;
1659
1660         flags |= PPMU_LIMITED_PMC_OK | PPMU_LIMITED_PMC_REQD;
1661         n = ppmu->get_alternatives(ev, flags, alt);
1662
1663         return n > 0;
1664 }
1665
1666 /*
1667  * Find an alternative event_id that goes on a normal PMC, if possible,
1668  * and return the event_id code, or 0 if there is no such alternative.
1669  * (Note: event_id code 0 is "don't count" on all machines.)
1670  */
1671 static u64 normal_pmc_alternative(u64 ev, unsigned long flags)
1672 {
1673         u64 alt[MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
1674         int n;
1675
1676         flags &= ~(PPMU_LIMITED_PMC_OK | PPMU_LIMITED_PMC_REQD);
1677         n = ppmu->get_alternatives(ev, flags, alt);
1678         if (!n)
1679                 return 0;
1680         return alt[0];
1681 }
1682
1683 /* Number of perf_events counting hardware events */
1684 static atomic_t num_events;
1685 /* Used to avoid races in calling reserve/release_pmc_hardware */
1686 static DEFINE_MUTEX(pmc_reserve_mutex);
1687
1688 /*
1689  * Release the PMU if this is the last perf_event.
1690  */
1691 static void hw_perf_event_destroy(struct perf_event *event)
1692 {
1693         if (!atomic_add_unless(&num_events, -1, 1)) {
1694                 mutex_lock(&pmc_reserve_mutex);
1695                 if (atomic_dec_return(&num_events) == 0)
1696                         release_pmc_hardware();
1697                 mutex_unlock(&pmc_reserve_mutex);
1698         }
1699 }
1700
1701 /*
1702  * Translate a generic cache event_id config to a raw event_id code.
1703  */
1704 static int hw_perf_cache_event(u64 config, u64 *eventp)
1705 {
1706         unsigned long type, op, result;
1707         int ev;
1708
1709         if (!ppmu->cache_events)
1710                 return -EINVAL;
1711
1712         /* unpack config */
1713         type = config & 0xff;
1714         op = (config >> 8) & 0xff;
1715         result = (config >> 16) & 0xff;
1716
1717         if (type >= PERF_COUNT_HW_CACHE_MAX ||
1718             op >= PERF_COUNT_HW_CACHE_OP_MAX ||
1719             result >= PERF_COUNT_HW_CACHE_RESULT_MAX)
1720                 return -EINVAL;
1721
1722         ev = (*ppmu->cache_events)[type][op][result];
1723         if (ev == 0)
1724                 return -EOPNOTSUPP;
1725         if (ev == -1)
1726                 return -EINVAL;
1727         *eventp = ev;
1728         return 0;
1729 }
1730
1731 static int power_pmu_event_init(struct perf_event *event)
1732 {
1733         u64 ev;
1734         unsigned long flags;
1735         struct perf_event *ctrs[MAX_HWEVENTS];
1736         u64 events[MAX_HWEVENTS];
1737         unsigned int cflags[MAX_HWEVENTS];
1738         int n;
1739         int err;
1740         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1741
1742         if (!ppmu)
1743                 return -ENOENT;
1744
1745         if (has_branch_stack(event)) {
1746                 /* PMU has BHRB enabled */
1747                 if (!(ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S))
1748                         return -EOPNOTSUPP;
1749         }
1750
1751         switch (event->attr.type) {
1752         case PERF_TYPE_HARDWARE:
1753                 ev = event->attr.config;
1754                 if (ev >= ppmu->n_generic || ppmu->generic_events[ev] == 0)
1755                         return -EOPNOTSUPP;
1756                 ev = ppmu->generic_events[ev];
1757                 break;
1758         case PERF_TYPE_HW_CACHE:
1759                 err = hw_perf_cache_event(event->attr.config, &ev);
1760                 if (err)
1761                         return err;
1762                 break;
1763         case PERF_TYPE_RAW:
1764                 ev = event->attr.config;
1765                 break;
1766         default:
1767                 return -ENOENT;
1768         }
1769
1770         event->hw.config_base = ev;
1771         event->hw.idx = 0;
1772
1773         /*
1774          * If we are not running on a hypervisor, force the
1775          * exclude_hv bit to 0 so that we don't care what
1776          * the user set it to.
1777          */
1778         if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_LPAR))
1779                 event->attr.exclude_hv = 0;
1780
1781         /*
1782          * If this is a per-task event, then we can use
1783          * PM_RUN_* events interchangeably with their non RUN_*
1784          * equivalents, e.g. PM_RUN_CYC instead of PM_CYC.
1785          * XXX we should check if the task is an idle task.
1786          */
1787         flags = 0;
1788         if (event->attach_state & PERF_ATTACH_TASK)
1789                 flags |= PPMU_ONLY_COUNT_RUN;
1790
1791         /*
1792          * If this machine has limited events, check whether this
1793          * event_id could go on a limited event.
1794          */
1795         if (ppmu->flags & PPMU_LIMITED_PMC5_6) {
1796                 if (can_go_on_limited_pmc(event, ev, flags)) {
1797                         flags |= PPMU_LIMITED_PMC_OK;
1798                 } else if (ppmu->limited_pmc_event(ev)) {
1799                         /*
1800                          * The requested event_id is on a limited PMC,
1801                          * but we can't use a limited PMC; see if any
1802                          * alternative goes on a normal PMC.
1803                          */
1804                         ev = normal_pmc_alternative(ev, flags);
1805                         if (!ev)
1806                                 return -EINVAL;
1807                 }
1808         }
1809
1810         /* Extra checks for EBB */
1811         err = ebb_event_check(event);
1812         if (err)
1813                 return err;
1814
1815         /*
1816          * If this is in a group, check if it can go on with all the
1817          * other hardware events in the group.  We assume the event
1818          * hasn't been linked into its leader's sibling list at this point.
1819          */
1820         n = 0;
1821         if (event->group_leader != event) {
1822                 n = collect_events(event->group_leader, ppmu->n_counter - 1,
1823                                    ctrs, events, cflags);
1824                 if (n < 0)
1825                         return -EINVAL;
1826         }
1827         events[n] = ev;
1828         ctrs[n] = event;
1829         cflags[n] = flags;
1830         if (check_excludes(ctrs, cflags, n, 1))
1831                 return -EINVAL;
1832
1833         cpuhw = &get_cpu_var(cpu_hw_events);
1834         err = power_check_constraints(cpuhw, events, cflags, n + 1);
1835
1836         if (has_branch_stack(event)) {
1837                 cpuhw->bhrb_filter = ppmu->bhrb_filter_map(
1838                                         event->attr.branch_sample_type);
1839
1840                 if (cpuhw->bhrb_filter == -1) {
1841                         put_cpu_var(cpu_hw_events);
1842                         return -EOPNOTSUPP;
1843                 }
1844         }
1845
1846         put_cpu_var(cpu_hw_events);
1847         if (err)
1848                 return -EINVAL;
1849
1850         event->hw.config = events[n];
1851         event->hw.event_base = cflags[n];
1852         event->hw.last_period = event->hw.sample_period;
1853         local64_set(&event->hw.period_left, event->hw.last_period);
1854
1855         /*
1856          * For EBB events we just context switch the PMC value, we don't do any
1857          * of the sample_period logic. We use hw.prev_count for this.
1858          */
1859         if (is_ebb_event(event))
1860                 local64_set(&event->hw.prev_count, 0);
1861
1862         /*
1863          * See if we need to reserve the PMU.
1864          * If no events are currently in use, then we have to take a
1865          * mutex to ensure that we don't race with another task doing
1866          * reserve_pmc_hardware or release_pmc_hardware.
1867          */
1868         err = 0;
1869         if (!atomic_inc_not_zero(&num_events)) {
1870                 mutex_lock(&pmc_reserve_mutex);
1871                 if (atomic_read(&num_events) == 0 &&
1872                     reserve_pmc_hardware(perf_event_interrupt))
1873                         err = -EBUSY;
1874                 else
1875                         atomic_inc(&num_events);
1876                 mutex_unlock(&pmc_reserve_mutex);
1877         }
1878         event->destroy = hw_perf_event_destroy;
1879
1880         return err;
1881 }
1882
1883 static int power_pmu_event_idx(struct perf_event *event)
1884 {
1885         return event->hw.idx;
1886 }
1887
1888 ssize_t power_events_sysfs_show(struct device *dev,
1889                                 struct device_attribute *attr, char *page)
1890 {
1891         struct perf_pmu_events_attr *pmu_attr;
1892
1893         pmu_attr = container_of(attr, struct perf_pmu_events_attr, attr);
1894
1895         return sprintf(page, "event=0x%02llx\n", pmu_attr->id);
1896 }
1897
1898 static struct pmu power_pmu = {
1899         .pmu_enable     = power_pmu_enable,
1900         .pmu_disable    = power_pmu_disable,
1901         .event_init     = power_pmu_event_init,
1902         .add            = power_pmu_add,
1903         .del            = power_pmu_del,
1904         .start          = power_pmu_start,
1905         .stop           = power_pmu_stop,
1906         .read           = power_pmu_read,
1907         .start_txn      = power_pmu_start_txn,
1908         .cancel_txn     = power_pmu_cancel_txn,
1909         .commit_txn     = power_pmu_commit_txn,
1910         .event_idx      = power_pmu_event_idx,
1911         .sched_task     = power_pmu_sched_task,
1912 };
1913
1914 /*
1915  * A counter has overflowed; update its count and record
1916  * things if requested.  Note that interrupts are hard-disabled
1917  * here so there is no possibility of being interrupted.
1918  */
1919 static void record_and_restart(struct perf_event *event, unsigned long val,
1920                                struct pt_regs *regs)
1921 {
1922         u64 period = event->hw.sample_period;
1923         s64 prev, delta, left;
1924         int record = 0;
1925
1926         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED) {
1927                 write_pmc(event->hw.idx, 0);
1928                 return;
1929         }
1930
1931         /* we don't have to worry about interrupts here */
1932         prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1933         delta = check_and_compute_delta(prev, val);
1934         local64_add(delta, &event->count);
1935
1936         /*
1937          * See if the total period for this event has expired,
1938          * and update for the next period.
1939          */
1940         val = 0;
1941         left = local64_read(&event->hw.period_left) - delta;
1942         if (delta == 0)
1943                 left++;
1944         if (period) {
1945                 if (left <= 0) {
1946                         left += period;
1947                         if (left <= 0)
1948                                 left = period;
1949                         record = siar_valid(regs);
1950                         event->hw.last_period = event->hw.sample_period;
1951                 }
1952                 if (left < 0x80000000LL)
1953                         val = 0x80000000LL - left;
1954         }
1955
1956         write_pmc(event->hw.idx, val);
1957         local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1958         local64_set(&event->hw.period_left, left);
1959         perf_event_update_userpage(event);
1960
1961         /*
1962          * Finally record data if requested.
1963          */
1964         if (record) {
1965                 struct perf_sample_data data;
1966
1967                 perf_sample_data_init(&data, ~0ULL, event->hw.last_period);
1968
1969                 if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_ADDR)
1970                         perf_get_data_addr(regs, &data.addr);
1971
1972                 if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_BRANCH_STACK) {
1973                         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1974                         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1975                         power_pmu_bhrb_read(cpuhw);
1976                         data.br_stack = &cpuhw->bhrb_stack;
1977                 }
1978
1979                 if (perf_event_overflow(event, &data, regs))
1980                         power_pmu_stop(event, 0);
1981         }
1982 }
1983
1984 /*
1985  * Called from generic code to get the misc flags (i.e. processor mode)
1986  * for an event_id.
1987  */
1988 unsigned long perf_misc_flags(struct pt_regs *regs)
1989 {
1990         u32 flags = perf_get_misc_flags(regs);
1991
1992         if (flags)
1993                 return flags;
1994         return user_mode(regs) ? PERF_RECORD_MISC_USER :
1995                 PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
1996 }
1997
1998 /*
1999  * Called from generic code to get the instruction pointer
2000  * for an event_id.
2001  */
2002 unsigned long perf_instruction_pointer(struct pt_regs *regs)
2003 {
2004         bool use_siar = regs_use_siar(regs);
2005
2006         if (use_siar && siar_valid(regs))
2007                 return mfspr(SPRN_SIAR) + perf_ip_adjust(regs);
2008         else if (use_siar)
2009                 return 0;               // no valid instruction pointer
2010         else
2011                 return regs->nip;
2012 }
2013
2014 static bool pmc_overflow_power7(unsigned long val)
2015 {
2016         /*
2017          * Events on POWER7 can roll back if a speculative event doesn't
2018          * eventually complete. Unfortunately in some rare cases they will
2019          * raise a performance monitor exception. We need to catch this to
2020          * ensure we reset the PMC. In all cases the PMC will be 256 or less
2021          * cycles from overflow.
2022          *
2023          * We only do this if the first pass fails to find any overflowing
2024          * PMCs because a user might set a period of less than 256 and we
2025          * don't want to mistakenly reset them.
2026          */
2027         if ((0x80000000 - val) <= 256)
2028                 return true;
2029
2030         return false;
2031 }
2032
2033 static bool pmc_overflow(unsigned long val)
2034 {
2035         if ((int)val < 0)
2036                 return true;
2037
2038         return false;
2039 }
2040
2041 /*
2042  * Performance monitor interrupt stuff
2043  */
2044 static void perf_event_interrupt(struct pt_regs *regs)
2045 {
2046         int i, j;
2047         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
2048         struct perf_event *event;
2049         unsigned long val[8];
2050         int found, active;
2051         int nmi;
2052
2053         if (cpuhw->n_limited)
2054                 freeze_limited_counters(cpuhw, mfspr(SPRN_PMC5),
2055                                         mfspr(SPRN_PMC6));
2056
2057         perf_read_regs(regs);
2058
2059         nmi = perf_intr_is_nmi(regs);
2060         if (nmi)
2061                 nmi_enter();
2062         else
2063                 irq_enter();
2064
2065         /* Read all the PMCs since we'll need them a bunch of times */
2066         for (i = 0; i < ppmu->n_counter; ++i)
2067                 val[i] = read_pmc(i + 1);
2068
2069         /* Try to find what caused the IRQ */
2070         found = 0;
2071         for (i = 0; i < ppmu->n_counter; ++i) {
2072                 if (!pmc_overflow(val[i]))
2073                         continue;
2074                 if (is_limited_pmc(i + 1))
2075                         continue; /* these won't generate IRQs */
2076                 /*
2077                  * We've found one that's overflowed.  For active
2078                  * counters we need to log this.  For inactive
2079                  * counters, we need to reset it anyway
2080                  */
2081                 found = 1;
2082                 active = 0;
2083                 for (j = 0; j < cpuhw->n_events; ++j) {
2084                         event = cpuhw->event[j];
2085                         if (event->hw.idx == (i + 1)) {
2086                                 active = 1;
2087                                 record_and_restart(event, val[i], regs);
2088                                 break;
2089                         }
2090                 }
2091                 if (!active)
2092                         /* reset non active counters that have overflowed */
2093                         write_pmc(i + 1, 0);
2094         }
2095         if (!found && pvr_version_is(PVR_POWER7)) {
2096                 /* check active counters for special buggy p7 overflow */
2097                 for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
2098                         event = cpuhw->event[i];
2099                         if (!event->hw.idx || is_limited_pmc(event->hw.idx))
2100                                 continue;
2101                         if (pmc_overflow_power7(val[event->hw.idx - 1])) {
2102                                 /* event has overflowed in a buggy way*/
2103                                 found = 1;
2104                                 record_and_restart(event,
2105                                                    val[event->hw.idx - 1],
2106                                                    regs);
2107                         }
2108                 }
2109         }
2110         if (!found && !nmi && printk_ratelimit())
2111                 printk(KERN_WARNING "Can't find PMC that caused IRQ\n");
2112
2113         /*
2114          * Reset MMCR0 to its normal value.  This will set PMXE and
2115          * clear FC (freeze counters) and PMAO (perf mon alert occurred)
2116          * and thus allow interrupts to occur again.
2117          * XXX might want to use MSR.PM to keep the events frozen until
2118          * we get back out of this interrupt.
2119          */
2120         write_mmcr0(cpuhw, cpuhw->mmcr[0]);
2121
2122         if (nmi)
2123                 nmi_exit();
2124         else
2125                 irq_exit();
2126 }
2127
2128 static void power_pmu_setup(int cpu)
2129 {
2130         struct cpu_hw_events *cpuhw = &per_cpu(cpu_hw_events, cpu);
2131
2132         if (!ppmu)
2133                 return;
2134         memset(cpuhw, 0, sizeof(*cpuhw));
2135         cpuhw->mmcr[0] = MMCR0_FC;
2136 }
2137
2138 static int
2139 power_pmu_notifier(struct notifier_block *self, unsigned long action, void *hcpu)
2140 {
2141         unsigned int cpu = (long)hcpu;
2142
2143         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
2144         case CPU_UP_PREPARE:
2145                 power_pmu_setup(cpu);
2146                 break;
2147
2148         default:
2149                 break;
2150         }
2151
2152         return NOTIFY_OK;
2153 }
2154
2155 int register_power_pmu(struct power_pmu *pmu)
2156 {
2157         if (ppmu)
2158                 return -EBUSY;          /* something's already registered */
2159
2160         ppmu = pmu;
2161         pr_info("%s performance monitor hardware support registered\n",
2162                 pmu->name);
2163
2164         power_pmu.attr_groups = ppmu->attr_groups;
2165
2166 #ifdef MSR_HV
2167         /*
2168          * Use FCHV to ignore kernel events if MSR.HV is set.
2169          */
2170         if (mfmsr() & MSR_HV)
2171                 freeze_events_kernel = MMCR0_FCHV;
2172 #endif /* CONFIG_PPC64 */
2173
2174         perf_pmu_register(&power_pmu, "cpu", PERF_TYPE_RAW);
2175         perf_cpu_notifier(power_pmu_notifier);
2176
2177         return 0;
2178 }