Merge remote-tracking branches 'asoc/topic/rockchip', 'asoc/topic/rt5514', 'asoc...
[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 txn_flags;
52         int n_txn_start;
53
54         /* BHRB bits */
55         u64                             bhrb_filter;    /* BHRB HW branch filter */
56         unsigned 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         u64                             ic_init;
61 };
62
63 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_hw_events, cpu_hw_events);
64
65 static struct power_pmu *ppmu;
66
67 /*
68  * Normally, to ignore kernel events we set the FCS (freeze counters
69  * in supervisor mode) bit in MMCR0, but if the kernel runs with the
70  * hypervisor bit set in the MSR, or if we are running on a processor
71  * where the hypervisor bit is forced to 1 (as on Apple G5 processors),
72  * then we need to use the FCHV bit to ignore kernel events.
73  */
74 static unsigned int freeze_events_kernel = MMCR0_FCS;
75
76 /*
77  * 32-bit doesn't have MMCRA but does have an MMCR2,
78  * and a few other names are different.
79  */
80 #ifdef CONFIG_PPC32
81
82 #define MMCR0_FCHV              0
83 #define MMCR0_PMCjCE            MMCR0_PMCnCE
84 #define MMCR0_FC56              0
85 #define MMCR0_PMAO              0
86 #define MMCR0_EBE               0
87 #define MMCR0_BHRBA             0
88 #define MMCR0_PMCC              0
89 #define MMCR0_PMCC_U6           0
90
91 #define SPRN_MMCRA              SPRN_MMCR2
92 #define MMCRA_SAMPLE_ENABLE     0
93
94 static inline unsigned long perf_ip_adjust(struct pt_regs *regs)
95 {
96         return 0;
97 }
98 static inline void perf_get_data_addr(struct pt_regs *regs, u64 *addrp) { }
99 static inline u32 perf_get_misc_flags(struct pt_regs *regs)
100 {
101         return 0;
102 }
103 static inline void perf_read_regs(struct pt_regs *regs)
104 {
105         regs->result = 0;
106 }
107 static inline int perf_intr_is_nmi(struct pt_regs *regs)
108 {
109         return 0;
110 }
111
112 static inline int siar_valid(struct pt_regs *regs)
113 {
114         return 1;
115 }
116
117 static bool is_ebb_event(struct perf_event *event) { return false; }
118 static int ebb_event_check(struct perf_event *event) { return 0; }
119 static void ebb_event_add(struct perf_event *event) { }
120 static void ebb_switch_out(unsigned long mmcr0) { }
121 static unsigned long ebb_switch_in(bool ebb, struct cpu_hw_events *cpuhw)
122 {
123         return cpuhw->mmcr[0];
124 }
125
126 static inline void power_pmu_bhrb_enable(struct perf_event *event) {}
127 static inline void power_pmu_bhrb_disable(struct perf_event *event) {}
128 static void power_pmu_sched_task(struct perf_event_context *ctx, bool sched_in) {}
129 static inline void power_pmu_bhrb_read(struct cpu_hw_events *cpuhw) {}
130 static void pmao_restore_workaround(bool ebb) { }
131 static bool use_ic(u64 event)
132 {
133         return false;
134 }
135 #endif /* CONFIG_PPC32 */
136
137 static bool regs_use_siar(struct pt_regs *regs)
138 {
139         /*
140          * When we take a performance monitor exception the regs are setup
141          * using perf_read_regs() which overloads some fields, in particular
142          * regs->result to tell us whether to use SIAR.
143          *
144          * However if the regs are from another exception, eg. a syscall, then
145          * they have not been setup using perf_read_regs() and so regs->result
146          * is something random.
147          */
148         return ((TRAP(regs) == 0xf00) && regs->result);
149 }
150
151 /*
152  * Things that are specific to 64-bit implementations.
153  */
154 #ifdef CONFIG_PPC64
155
156 static inline unsigned long perf_ip_adjust(struct pt_regs *regs)
157 {
158         unsigned long mmcra = regs->dsisr;
159
160         if ((ppmu->flags & PPMU_HAS_SSLOT) && (mmcra & MMCRA_SAMPLE_ENABLE)) {
161                 unsigned long slot = (mmcra & MMCRA_SLOT) >> MMCRA_SLOT_SHIFT;
162                 if (slot > 1)
163                         return 4 * (slot - 1);
164         }
165
166         return 0;
167 }
168
169 /*
170  * The user wants a data address recorded.
171  * If we're not doing instruction sampling, give them the SDAR
172  * (sampled data address).  If we are doing instruction sampling, then
173  * only give them the SDAR if it corresponds to the instruction
174  * pointed to by SIAR; this is indicated by the [POWER6_]MMCRA_SDSYNC, the
175  * [POWER7P_]MMCRA_SDAR_VALID bit in MMCRA, or the SDAR_VALID bit in SIER.
176  */
177 static inline void perf_get_data_addr(struct pt_regs *regs, u64 *addrp)
178 {
179         unsigned long mmcra = regs->dsisr;
180         bool sdar_valid;
181
182         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
183                 sdar_valid = regs->dar & SIER_SDAR_VALID;
184         else {
185                 unsigned long sdsync;
186
187                 if (ppmu->flags & PPMU_SIAR_VALID)
188                         sdsync = POWER7P_MMCRA_SDAR_VALID;
189                 else if (ppmu->flags & PPMU_ALT_SIPR)
190                         sdsync = POWER6_MMCRA_SDSYNC;
191                 else if (ppmu->flags & PPMU_NO_SIAR)
192                         sdsync = MMCRA_SAMPLE_ENABLE;
193                 else
194                         sdsync = MMCRA_SDSYNC;
195
196                 sdar_valid = mmcra & sdsync;
197         }
198
199         if (!(mmcra & MMCRA_SAMPLE_ENABLE) || sdar_valid)
200                 *addrp = mfspr(SPRN_SDAR);
201 }
202
203 static bool regs_sihv(struct pt_regs *regs)
204 {
205         unsigned long sihv = MMCRA_SIHV;
206
207         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
208                 return !!(regs->dar & SIER_SIHV);
209
210         if (ppmu->flags & PPMU_ALT_SIPR)
211                 sihv = POWER6_MMCRA_SIHV;
212
213         return !!(regs->dsisr & sihv);
214 }
215
216 static bool regs_sipr(struct pt_regs *regs)
217 {
218         unsigned long sipr = MMCRA_SIPR;
219
220         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
221                 return !!(regs->dar & SIER_SIPR);
222
223         if (ppmu->flags & PPMU_ALT_SIPR)
224                 sipr = POWER6_MMCRA_SIPR;
225
226         return !!(regs->dsisr & sipr);
227 }
228
229 static inline u32 perf_flags_from_msr(struct pt_regs *regs)
230 {
231         if (regs->msr & MSR_PR)
232                 return PERF_RECORD_MISC_USER;
233         if ((regs->msr & MSR_HV) && freeze_events_kernel != MMCR0_FCHV)
234                 return PERF_RECORD_MISC_HYPERVISOR;
235         return PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
236 }
237
238 static inline u32 perf_get_misc_flags(struct pt_regs *regs)
239 {
240         bool use_siar = regs_use_siar(regs);
241
242         if (!use_siar)
243                 return perf_flags_from_msr(regs);
244
245         /*
246          * If we don't have flags in MMCRA, rather than using
247          * the MSR, we intuit the flags from the address in
248          * SIAR which should give slightly more reliable
249          * results
250          */
251         if (ppmu->flags & PPMU_NO_SIPR) {
252                 unsigned long siar = mfspr(SPRN_SIAR);
253                 if (is_kernel_addr(siar))
254                         return PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
255                 return PERF_RECORD_MISC_USER;
256         }
257
258         /* PR has priority over HV, so order below is important */
259         if (regs_sipr(regs))
260                 return PERF_RECORD_MISC_USER;
261
262         if (regs_sihv(regs) && (freeze_events_kernel != MMCR0_FCHV))
263                 return PERF_RECORD_MISC_HYPERVISOR;
264
265         return PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
266 }
267
268 /*
269  * Overload regs->dsisr to store MMCRA so we only need to read it once
270  * on each interrupt.
271  * Overload regs->dar to store SIER if we have it.
272  * Overload regs->result to specify whether we should use the MSR (result
273  * is zero) or the SIAR (result is non zero).
274  */
275 static inline void perf_read_regs(struct pt_regs *regs)
276 {
277         unsigned long mmcra = mfspr(SPRN_MMCRA);
278         int marked = mmcra & MMCRA_SAMPLE_ENABLE;
279         int use_siar;
280
281         regs->dsisr = mmcra;
282
283         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
284                 regs->dar = mfspr(SPRN_SIER);
285
286         /*
287          * If this isn't a PMU exception (eg a software event) the SIAR is
288          * not valid. Use pt_regs.
289          *
290          * If it is a marked event use the SIAR.
291          *
292          * If the PMU doesn't update the SIAR for non marked events use
293          * pt_regs.
294          *
295          * If the PMU has HV/PR flags then check to see if they
296          * place the exception in userspace. If so, use pt_regs. In
297          * continuous sampling mode the SIAR and the PMU exception are
298          * not synchronised, so they may be many instructions apart.
299          * This can result in confusing backtraces. We still want
300          * hypervisor samples as well as samples in the kernel with
301          * interrupts off hence the userspace check.
302          */
303         if (TRAP(regs) != 0xf00)
304                 use_siar = 0;
305         else if ((ppmu->flags & PPMU_NO_SIAR))
306                 use_siar = 0;
307         else if (marked)
308                 use_siar = 1;
309         else if ((ppmu->flags & PPMU_NO_CONT_SAMPLING))
310                 use_siar = 0;
311         else if (!(ppmu->flags & PPMU_NO_SIPR) && regs_sipr(regs))
312                 use_siar = 0;
313         else
314                 use_siar = 1;
315
316         regs->result = use_siar;
317 }
318
319 /*
320  * If interrupts were soft-disabled when a PMU interrupt occurs, treat
321  * it as an NMI.
322  */
323 static inline int perf_intr_is_nmi(struct pt_regs *regs)
324 {
325         return !regs->softe;
326 }
327
328 /*
329  * On processors like P7+ that have the SIAR-Valid bit, marked instructions
330  * must be sampled only if the SIAR-valid bit is set.
331  *
332  * For unmarked instructions and for processors that don't have the SIAR-Valid
333  * bit, assume that SIAR is valid.
334  */
335 static inline int siar_valid(struct pt_regs *regs)
336 {
337         unsigned long mmcra = regs->dsisr;
338         int marked = mmcra & MMCRA_SAMPLE_ENABLE;
339
340         if (marked) {
341                 if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
342                         return regs->dar & SIER_SIAR_VALID;
343
344                 if (ppmu->flags & PPMU_SIAR_VALID)
345                         return mmcra & POWER7P_MMCRA_SIAR_VALID;
346         }
347
348         return 1;
349 }
350
351
352 /* Reset all possible BHRB entries */
353 static void power_pmu_bhrb_reset(void)
354 {
355         asm volatile(PPC_CLRBHRB);
356 }
357
358 static void power_pmu_bhrb_enable(struct perf_event *event)
359 {
360         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
361
362         if (!ppmu->bhrb_nr)
363                 return;
364
365         /* Clear BHRB if we changed task context to avoid data leaks */
366         if (event->ctx->task && cpuhw->bhrb_context != event->ctx) {
367                 power_pmu_bhrb_reset();
368                 cpuhw->bhrb_context = event->ctx;
369         }
370         cpuhw->bhrb_users++;
371         perf_sched_cb_inc(event->ctx->pmu);
372 }
373
374 static void power_pmu_bhrb_disable(struct perf_event *event)
375 {
376         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
377
378         if (!ppmu->bhrb_nr)
379                 return;
380
381         WARN_ON_ONCE(!cpuhw->bhrb_users);
382         cpuhw->bhrb_users--;
383         perf_sched_cb_dec(event->ctx->pmu);
384
385         if (!cpuhw->disabled && !cpuhw->bhrb_users) {
386                 /* BHRB cannot be turned off when other
387                  * events are active on the PMU.
388                  */
389
390                 /* avoid stale pointer */
391                 cpuhw->bhrb_context = NULL;
392         }
393 }
394
395 /* Called from ctxsw to prevent one process's branch entries to
396  * mingle with the other process's entries during context switch.
397  */
398 static void power_pmu_sched_task(struct perf_event_context *ctx, bool sched_in)
399 {
400         if (!ppmu->bhrb_nr)
401                 return;
402
403         if (sched_in)
404                 power_pmu_bhrb_reset();
405 }
406 /* Calculate the to address for a branch */
407 static __u64 power_pmu_bhrb_to(u64 addr)
408 {
409         unsigned int instr;
410         int ret;
411         __u64 target;
412
413         if (is_kernel_addr(addr))
414                 return branch_target((unsigned int *)addr);
415
416         /* Userspace: need copy instruction here then translate it */
417         pagefault_disable();
418         ret = __get_user_inatomic(instr, (unsigned int __user *)addr);
419         if (ret) {
420                 pagefault_enable();
421                 return 0;
422         }
423         pagefault_enable();
424
425         target = branch_target(&instr);
426         if ((!target) || (instr & BRANCH_ABSOLUTE))
427                 return target;
428
429         /* Translate relative branch target from kernel to user address */
430         return target - (unsigned long)&instr + addr;
431 }
432
433 /* Processing BHRB entries */
434 static void power_pmu_bhrb_read(struct cpu_hw_events *cpuhw)
435 {
436         u64 val;
437         u64 addr;
438         int r_index, u_index, pred;
439
440         r_index = 0;
441         u_index = 0;
442         while (r_index < ppmu->bhrb_nr) {
443                 /* Assembly read function */
444                 val = read_bhrb(r_index++);
445                 if (!val)
446                         /* Terminal marker: End of valid BHRB entries */
447                         break;
448                 else {
449                         addr = val & BHRB_EA;
450                         pred = val & BHRB_PREDICTION;
451
452                         if (!addr)
453                                 /* invalid entry */
454                                 continue;
455
456                         /* Branches are read most recent first (ie. mfbhrb 0 is
457                          * the most recent branch).
458                          * There are two types of valid entries:
459                          * 1) a target entry which is the to address of a
460                          *    computed goto like a blr,bctr,btar.  The next
461                          *    entry read from the bhrb will be branch
462                          *    corresponding to this target (ie. the actual
463                          *    blr/bctr/btar instruction).
464                          * 2) a from address which is an actual branch.  If a
465                          *    target entry proceeds this, then this is the
466                          *    matching branch for that target.  If this is not
467                          *    following a target entry, then this is a branch
468                          *    where the target is given as an immediate field
469                          *    in the instruction (ie. an i or b form branch).
470                          *    In this case we need to read the instruction from
471                          *    memory to determine the target/to address.
472                          */
473
474                         if (val & BHRB_TARGET) {
475                                 /* Target branches use two entries
476                                  * (ie. computed gotos/XL form)
477                                  */
478                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].to = addr;
479                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].mispred = pred;
480                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].predicted = ~pred;
481
482                                 /* Get from address in next entry */
483                                 val = read_bhrb(r_index++);
484                                 addr = val & BHRB_EA;
485                                 if (val & BHRB_TARGET) {
486                                         /* Shouldn't have two targets in a
487                                            row.. Reset index and try again */
488                                         r_index--;
489                                         addr = 0;
490                                 }
491                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].from = addr;
492                         } else {
493                                 /* Branches to immediate field 
494                                    (ie I or B form) */
495                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].from = addr;
496                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].to =
497                                         power_pmu_bhrb_to(addr);
498                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].mispred = pred;
499                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].predicted = ~pred;
500                         }
501                         u_index++;
502
503                 }
504         }
505         cpuhw->bhrb_stack.nr = u_index;
506         return;
507 }
508
509 static bool is_ebb_event(struct perf_event *event)
510 {
511         /*
512          * This could be a per-PMU callback, but we'd rather avoid the cost. We
513          * check that the PMU supports EBB, meaning those that don't can still
514          * use bit 63 of the event code for something else if they wish.
515          */
516         return (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S) &&
517                ((event->attr.config >> PERF_EVENT_CONFIG_EBB_SHIFT) & 1);
518 }
519
520 static int ebb_event_check(struct perf_event *event)
521 {
522         struct perf_event *leader = event->group_leader;
523
524         /* Event and group leader must agree on EBB */
525         if (is_ebb_event(leader) != is_ebb_event(event))
526                 return -EINVAL;
527
528         if (is_ebb_event(event)) {
529                 if (!(event->attach_state & PERF_ATTACH_TASK))
530                         return -EINVAL;
531
532                 if (!leader->attr.pinned || !leader->attr.exclusive)
533                         return -EINVAL;
534
535                 if (event->attr.freq ||
536                     event->attr.inherit ||
537                     event->attr.sample_type ||
538                     event->attr.sample_period ||
539                     event->attr.enable_on_exec)
540                         return -EINVAL;
541         }
542
543         return 0;
544 }
545
546 static void ebb_event_add(struct perf_event *event)
547 {
548         if (!is_ebb_event(event) || current->thread.used_ebb)
549                 return;
550
551         /*
552          * IFF this is the first time we've added an EBB event, set
553          * PMXE in the user MMCR0 so we can detect when it's cleared by
554          * userspace. We need this so that we can context switch while
555          * userspace is in the EBB handler (where PMXE is 0).
556          */
557         current->thread.used_ebb = 1;
558         current->thread.mmcr0 |= MMCR0_PMXE;
559 }
560
561 static void ebb_switch_out(unsigned long mmcr0)
562 {
563         if (!(mmcr0 & MMCR0_EBE))
564                 return;
565
566         current->thread.siar  = mfspr(SPRN_SIAR);
567         current->thread.sier  = mfspr(SPRN_SIER);
568         current->thread.sdar  = mfspr(SPRN_SDAR);
569         current->thread.mmcr0 = mmcr0 & MMCR0_USER_MASK;
570         current->thread.mmcr2 = mfspr(SPRN_MMCR2) & MMCR2_USER_MASK;
571 }
572
573 static unsigned long ebb_switch_in(bool ebb, struct cpu_hw_events *cpuhw)
574 {
575         unsigned long mmcr0 = cpuhw->mmcr[0];
576
577         if (!ebb)
578                 goto out;
579
580         /* Enable EBB and read/write to all 6 PMCs and BHRB for userspace */
581         mmcr0 |= MMCR0_EBE | MMCR0_BHRBA | MMCR0_PMCC_U6;
582
583         /*
584          * Add any bits from the user MMCR0, FC or PMAO. This is compatible
585          * with pmao_restore_workaround() because we may add PMAO but we never
586          * clear it here.
587          */
588         mmcr0 |= current->thread.mmcr0;
589
590         /*
591          * Be careful not to set PMXE if userspace had it cleared. This is also
592          * compatible with pmao_restore_workaround() because it has already
593          * cleared PMXE and we leave PMAO alone.
594          */
595         if (!(current->thread.mmcr0 & MMCR0_PMXE))
596                 mmcr0 &= ~MMCR0_PMXE;
597
598         mtspr(SPRN_SIAR, current->thread.siar);
599         mtspr(SPRN_SIER, current->thread.sier);
600         mtspr(SPRN_SDAR, current->thread.sdar);
601
602         /*
603          * Merge the kernel & user values of MMCR2. The semantics we implement
604          * are that the user MMCR2 can set bits, ie. cause counters to freeze,
605          * but not clear bits. If a task wants to be able to clear bits, ie.
606          * unfreeze counters, it should not set exclude_xxx in its events and
607          * instead manage the MMCR2 entirely by itself.
608          */
609         mtspr(SPRN_MMCR2, cpuhw->mmcr[3] | current->thread.mmcr2);
610 out:
611         return mmcr0;
612 }
613
614 static void pmao_restore_workaround(bool ebb)
615 {
616         unsigned pmcs[6];
617
618         if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_PMAO_BUG))
619                 return;
620
621         /*
622          * On POWER8E there is a hardware defect which affects the PMU context
623          * switch logic, ie. power_pmu_disable/enable().
624          *
625          * When a counter overflows PMXE is cleared and FC/PMAO is set in MMCR0
626          * by the hardware. Sometime later the actual PMU exception is
627          * delivered.
628          *
629          * If we context switch, or simply disable/enable, the PMU prior to the
630          * exception arriving, the exception will be lost when we clear PMAO.
631          *
632          * When we reenable the PMU, we will write the saved MMCR0 with PMAO
633          * set, and this _should_ generate an exception. However because of the
634          * defect no exception is generated when we write PMAO, and we get
635          * stuck with no counters counting but no exception delivered.
636          *
637          * The workaround is to detect this case and tweak the hardware to
638          * create another pending PMU exception.
639          *
640          * We do that by setting up PMC6 (cycles) for an imminent overflow and
641          * enabling the PMU. That causes a new exception to be generated in the
642          * chip, but we don't take it yet because we have interrupts hard
643          * disabled. We then write back the PMU state as we want it to be seen
644          * by the exception handler. When we reenable interrupts the exception
645          * handler will be called and see the correct state.
646          *
647          * The logic is the same for EBB, except that the exception is gated by
648          * us having interrupts hard disabled as well as the fact that we are
649          * not in userspace. The exception is finally delivered when we return
650          * to userspace.
651          */
652
653         /* Only if PMAO is set and PMAO_SYNC is clear */
654         if ((current->thread.mmcr0 & (MMCR0_PMAO | MMCR0_PMAO_SYNC)) != MMCR0_PMAO)
655                 return;
656
657         /* If we're doing EBB, only if BESCR[GE] is set */
658         if (ebb && !(current->thread.bescr & BESCR_GE))
659                 return;
660
661         /*
662          * We are already soft-disabled in power_pmu_enable(). We need to hard
663          * disable to actually prevent the PMU exception from firing.
664          */
665         hard_irq_disable();
666
667         /*
668          * This is a bit gross, but we know we're on POWER8E and have 6 PMCs.
669          * Using read/write_pmc() in a for loop adds 12 function calls and
670          * almost doubles our code size.
671          */
672         pmcs[0] = mfspr(SPRN_PMC1);
673         pmcs[1] = mfspr(SPRN_PMC2);
674         pmcs[2] = mfspr(SPRN_PMC3);
675         pmcs[3] = mfspr(SPRN_PMC4);
676         pmcs[4] = mfspr(SPRN_PMC5);
677         pmcs[5] = mfspr(SPRN_PMC6);
678
679         /* Ensure all freeze bits are unset */
680         mtspr(SPRN_MMCR2, 0);
681
682         /* Set up PMC6 to overflow in one cycle */
683         mtspr(SPRN_PMC6, 0x7FFFFFFE);
684
685         /* Enable exceptions and unfreeze PMC6 */
686         mtspr(SPRN_MMCR0, MMCR0_PMXE | MMCR0_PMCjCE | MMCR0_PMAO);
687
688         /* Now we need to refreeze and restore the PMCs */
689         mtspr(SPRN_MMCR0, MMCR0_FC | MMCR0_PMAO);
690
691         mtspr(SPRN_PMC1, pmcs[0]);
692         mtspr(SPRN_PMC2, pmcs[1]);
693         mtspr(SPRN_PMC3, pmcs[2]);
694         mtspr(SPRN_PMC4, pmcs[3]);
695         mtspr(SPRN_PMC5, pmcs[4]);
696         mtspr(SPRN_PMC6, pmcs[5]);
697 }
698
699 static bool use_ic(u64 event)
700 {
701         if (cpu_has_feature(CPU_FTR_POWER9_DD1) &&
702                         (event == 0x200f2 || event == 0x300f2))
703                 return true;
704
705         return false;
706 }
707 #endif /* CONFIG_PPC64 */
708
709 static void perf_event_interrupt(struct pt_regs *regs);
710
711 /*
712  * Read one performance monitor counter (PMC).
713  */
714 static unsigned long read_pmc(int idx)
715 {
716         unsigned long val;
717
718         switch (idx) {
719         case 1:
720                 val = mfspr(SPRN_PMC1);
721                 break;
722         case 2:
723                 val = mfspr(SPRN_PMC2);
724                 break;
725         case 3:
726                 val = mfspr(SPRN_PMC3);
727                 break;
728         case 4:
729                 val = mfspr(SPRN_PMC4);
730                 break;
731         case 5:
732                 val = mfspr(SPRN_PMC5);
733                 break;
734         case 6:
735                 val = mfspr(SPRN_PMC6);
736                 break;
737 #ifdef CONFIG_PPC64
738         case 7:
739                 val = mfspr(SPRN_PMC7);
740                 break;
741         case 8:
742                 val = mfspr(SPRN_PMC8);
743                 break;
744 #endif /* CONFIG_PPC64 */
745         default:
746                 printk(KERN_ERR "oops trying to read PMC%d\n", idx);
747                 val = 0;
748         }
749         return val;
750 }
751
752 /*
753  * Write one PMC.
754  */
755 static void write_pmc(int idx, unsigned long val)
756 {
757         switch (idx) {
758         case 1:
759                 mtspr(SPRN_PMC1, val);
760                 break;
761         case 2:
762                 mtspr(SPRN_PMC2, val);
763                 break;
764         case 3:
765                 mtspr(SPRN_PMC3, val);
766                 break;
767         case 4:
768                 mtspr(SPRN_PMC4, val);
769                 break;
770         case 5:
771                 mtspr(SPRN_PMC5, val);
772                 break;
773         case 6:
774                 mtspr(SPRN_PMC6, val);
775                 break;
776 #ifdef CONFIG_PPC64
777         case 7:
778                 mtspr(SPRN_PMC7, val);
779                 break;
780         case 8:
781                 mtspr(SPRN_PMC8, val);
782                 break;
783 #endif /* CONFIG_PPC64 */
784         default:
785                 printk(KERN_ERR "oops trying to write PMC%d\n", idx);
786         }
787 }
788
789 /* Called from sysrq_handle_showregs() */
790 void perf_event_print_debug(void)
791 {
792         unsigned long sdar, sier, flags;
793         u32 pmcs[MAX_HWEVENTS];
794         int i;
795
796         if (!ppmu->n_counter)
797                 return;
798
799         local_irq_save(flags);
800
801         pr_info("CPU: %d PMU registers, ppmu = %s n_counters = %d",
802                  smp_processor_id(), ppmu->name, ppmu->n_counter);
803
804         for (i = 0; i < ppmu->n_counter; i++)
805                 pmcs[i] = read_pmc(i + 1);
806
807         for (; i < MAX_HWEVENTS; i++)
808                 pmcs[i] = 0xdeadbeef;
809
810         pr_info("PMC1:  %08x PMC2: %08x PMC3: %08x PMC4: %08x\n",
811                  pmcs[0], pmcs[1], pmcs[2], pmcs[3]);
812
813         if (ppmu->n_counter > 4)
814                 pr_info("PMC5:  %08x PMC6: %08x PMC7: %08x PMC8: %08x\n",
815                          pmcs[4], pmcs[5], pmcs[6], pmcs[7]);
816
817         pr_info("MMCR0: %016lx MMCR1: %016lx MMCRA: %016lx\n",
818                 mfspr(SPRN_MMCR0), mfspr(SPRN_MMCR1), mfspr(SPRN_MMCRA));
819
820         sdar = sier = 0;
821 #ifdef CONFIG_PPC64
822         sdar = mfspr(SPRN_SDAR);
823
824         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
825                 sier = mfspr(SPRN_SIER);
826
827         if (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S) {
828                 pr_info("MMCR2: %016lx EBBHR: %016lx\n",
829                         mfspr(SPRN_MMCR2), mfspr(SPRN_EBBHR));
830                 pr_info("EBBRR: %016lx BESCR: %016lx\n",
831                         mfspr(SPRN_EBBRR), mfspr(SPRN_BESCR));
832         }
833 #endif
834         pr_info("SIAR:  %016lx SDAR:  %016lx SIER:  %016lx\n",
835                 mfspr(SPRN_SIAR), sdar, sier);
836
837         local_irq_restore(flags);
838 }
839
840 /*
841  * Check if a set of events can all go on the PMU at once.
842  * If they can't, this will look at alternative codes for the events
843  * and see if any combination of alternative codes is feasible.
844  * The feasible set is returned in event_id[].
845  */
846 static int power_check_constraints(struct cpu_hw_events *cpuhw,
847                                    u64 event_id[], unsigned int cflags[],
848                                    int n_ev)
849 {
850         unsigned long mask, value, nv;
851         unsigned long smasks[MAX_HWEVENTS], svalues[MAX_HWEVENTS];
852         int n_alt[MAX_HWEVENTS], choice[MAX_HWEVENTS];
853         int i, j;
854         unsigned long addf = ppmu->add_fields;
855         unsigned long tadd = ppmu->test_adder;
856
857         if (n_ev > ppmu->n_counter)
858                 return -1;
859
860         /* First see if the events will go on as-is */
861         for (i = 0; i < n_ev; ++i) {
862                 if ((cflags[i] & PPMU_LIMITED_PMC_REQD)
863                     && !ppmu->limited_pmc_event(event_id[i])) {
864                         ppmu->get_alternatives(event_id[i], cflags[i],
865                                                cpuhw->alternatives[i]);
866                         event_id[i] = cpuhw->alternatives[i][0];
867                 }
868                 if (ppmu->get_constraint(event_id[i], &cpuhw->amasks[i][0],
869                                          &cpuhw->avalues[i][0]))
870                         return -1;
871         }
872         value = mask = 0;
873         for (i = 0; i < n_ev; ++i) {
874                 nv = (value | cpuhw->avalues[i][0]) +
875                         (value & cpuhw->avalues[i][0] & addf);
876                 if ((((nv + tadd) ^ value) & mask) != 0 ||
877                     (((nv + tadd) ^ cpuhw->avalues[i][0]) &
878                      cpuhw->amasks[i][0]) != 0)
879                         break;
880                 value = nv;
881                 mask |= cpuhw->amasks[i][0];
882         }
883         if (i == n_ev)
884                 return 0;       /* all OK */
885
886         /* doesn't work, gather alternatives... */
887         if (!ppmu->get_alternatives)
888                 return -1;
889         for (i = 0; i < n_ev; ++i) {
890                 choice[i] = 0;
891                 n_alt[i] = ppmu->get_alternatives(event_id[i], cflags[i],
892                                                   cpuhw->alternatives[i]);
893                 for (j = 1; j < n_alt[i]; ++j)
894                         ppmu->get_constraint(cpuhw->alternatives[i][j],
895                                              &cpuhw->amasks[i][j],
896                                              &cpuhw->avalues[i][j]);
897         }
898
899         /* enumerate all possibilities and see if any will work */
900         i = 0;
901         j = -1;
902         value = mask = nv = 0;
903         while (i < n_ev) {
904                 if (j >= 0) {
905                         /* we're backtracking, restore context */
906                         value = svalues[i];
907                         mask = smasks[i];
908                         j = choice[i];
909                 }
910                 /*
911                  * See if any alternative k for event_id i,
912                  * where k > j, will satisfy the constraints.
913                  */
914                 while (++j < n_alt[i]) {
915                         nv = (value | cpuhw->avalues[i][j]) +
916                                 (value & cpuhw->avalues[i][j] & addf);
917                         if ((((nv + tadd) ^ value) & mask) == 0 &&
918                             (((nv + tadd) ^ cpuhw->avalues[i][j])
919                              & cpuhw->amasks[i][j]) == 0)
920                                 break;
921                 }
922                 if (j >= n_alt[i]) {
923                         /*
924                          * No feasible alternative, backtrack
925                          * to event_id i-1 and continue enumerating its
926                          * alternatives from where we got up to.
927                          */
928                         if (--i < 0)
929                                 return -1;
930                 } else {
931                         /*
932                          * Found a feasible alternative for event_id i,
933                          * remember where we got up to with this event_id,
934                          * go on to the next event_id, and start with
935                          * the first alternative for it.
936                          */
937                         choice[i] = j;
938                         svalues[i] = value;
939                         smasks[i] = mask;
940                         value = nv;
941                         mask |= cpuhw->amasks[i][j];
942                         ++i;
943                         j = -1;
944                 }
945         }
946
947         /* OK, we have a feasible combination, tell the caller the solution */
948         for (i = 0; i < n_ev; ++i)
949                 event_id[i] = cpuhw->alternatives[i][choice[i]];
950         return 0;
951 }
952
953 /*
954  * Check if newly-added events have consistent settings for
955  * exclude_{user,kernel,hv} with each other and any previously
956  * added events.
957  */
958 static int check_excludes(struct perf_event **ctrs, unsigned int cflags[],
959                           int n_prev, int n_new)
960 {
961         int eu = 0, ek = 0, eh = 0;
962         int i, n, first;
963         struct perf_event *event;
964
965         /*
966          * If the PMU we're on supports per event exclude settings then we
967          * don't need to do any of this logic. NB. This assumes no PMU has both
968          * per event exclude and limited PMCs.
969          */
970         if (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S)
971                 return 0;
972
973         n = n_prev + n_new;
974         if (n <= 1)
975                 return 0;
976
977         first = 1;
978         for (i = 0; i < n; ++i) {
979                 if (cflags[i] & PPMU_LIMITED_PMC_OK) {
980                         cflags[i] &= ~PPMU_LIMITED_PMC_REQD;
981                         continue;
982                 }
983                 event = ctrs[i];
984                 if (first) {
985                         eu = event->attr.exclude_user;
986                         ek = event->attr.exclude_kernel;
987                         eh = event->attr.exclude_hv;
988                         first = 0;
989                 } else if (event->attr.exclude_user != eu ||
990                            event->attr.exclude_kernel != ek ||
991                            event->attr.exclude_hv != eh) {
992                         return -EAGAIN;
993                 }
994         }
995
996         if (eu || ek || eh)
997                 for (i = 0; i < n; ++i)
998                         if (cflags[i] & PPMU_LIMITED_PMC_OK)
999                                 cflags[i] |= PPMU_LIMITED_PMC_REQD;
1000
1001         return 0;
1002 }
1003
1004 static u64 check_and_compute_delta(u64 prev, u64 val)
1005 {
1006         u64 delta = (val - prev) & 0xfffffffful;
1007
1008         /*
1009          * POWER7 can roll back counter values, if the new value is smaller
1010          * than the previous value it will cause the delta and the counter to
1011          * have bogus values unless we rolled a counter over.  If a coutner is
1012          * rolled back, it will be smaller, but within 256, which is the maximum
1013          * number of events to rollback at once.  If we detect a rollback
1014          * return 0.  This can lead to a small lack of precision in the
1015          * counters.
1016          */
1017         if (prev > val && (prev - val) < 256)
1018                 delta = 0;
1019
1020         return delta;
1021 }
1022
1023 static void power_pmu_read(struct perf_event *event)
1024 {
1025         s64 val, delta, prev;
1026         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1027
1028         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
1029                 return;
1030
1031         if (!event->hw.idx)
1032                 return;
1033
1034         if (is_ebb_event(event)) {
1035                 val = read_pmc(event->hw.idx);
1036                 if (use_ic(event->attr.config)) {
1037                         val = mfspr(SPRN_IC);
1038                         if (val > cpuhw->ic_init)
1039                                 val = val - cpuhw->ic_init;
1040                         else
1041                                 val = val + (0 - cpuhw->ic_init);
1042                 }
1043                 local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1044                 return;
1045         }
1046
1047         /*
1048          * Performance monitor interrupts come even when interrupts
1049          * are soft-disabled, as long as interrupts are hard-enabled.
1050          * Therefore we treat them like NMIs.
1051          */
1052         do {
1053                 prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1054                 barrier();
1055                 val = read_pmc(event->hw.idx);
1056                 if (use_ic(event->attr.config)) {
1057                         val = mfspr(SPRN_IC);
1058                         if (val > cpuhw->ic_init)
1059                                 val = val - cpuhw->ic_init;
1060                         else
1061                                 val = val + (0 - cpuhw->ic_init);
1062                 }
1063                 delta = check_and_compute_delta(prev, val);
1064                 if (!delta)
1065                         return;
1066         } while (local64_cmpxchg(&event->hw.prev_count, prev, val) != prev);
1067
1068         local64_add(delta, &event->count);
1069
1070         /*
1071          * A number of places program the PMC with (0x80000000 - period_left).
1072          * We never want period_left to be less than 1 because we will program
1073          * the PMC with a value >= 0x800000000 and an edge detected PMC will
1074          * roll around to 0 before taking an exception. We have seen this
1075          * on POWER8.
1076          *
1077          * To fix this, clamp the minimum value of period_left to 1.
1078          */
1079         do {
1080                 prev = local64_read(&event->hw.period_left);
1081                 val = prev - delta;
1082                 if (val < 1)
1083                         val = 1;
1084         } while (local64_cmpxchg(&event->hw.period_left, prev, val) != prev);
1085 }
1086
1087 /*
1088  * On some machines, PMC5 and PMC6 can't be written, don't respect
1089  * the freeze conditions, and don't generate interrupts.  This tells
1090  * us if `event' is using such a PMC.
1091  */
1092 static int is_limited_pmc(int pmcnum)
1093 {
1094         return (ppmu->flags & PPMU_LIMITED_PMC5_6)
1095                 && (pmcnum == 5 || pmcnum == 6);
1096 }
1097
1098 static void freeze_limited_counters(struct cpu_hw_events *cpuhw,
1099                                     unsigned long pmc5, unsigned long pmc6)
1100 {
1101         struct perf_event *event;
1102         u64 val, prev, delta;
1103         int i;
1104
1105         for (i = 0; i < cpuhw->n_limited; ++i) {
1106                 event = cpuhw->limited_counter[i];
1107                 if (!event->hw.idx)
1108                         continue;
1109                 val = (event->hw.idx == 5) ? pmc5 : pmc6;
1110                 prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1111                 event->hw.idx = 0;
1112                 delta = check_and_compute_delta(prev, val);
1113                 if (delta)
1114                         local64_add(delta, &event->count);
1115         }
1116 }
1117
1118 static void thaw_limited_counters(struct cpu_hw_events *cpuhw,
1119                                   unsigned long pmc5, unsigned long pmc6)
1120 {
1121         struct perf_event *event;
1122         u64 val, prev;
1123         int i;
1124
1125         for (i = 0; i < cpuhw->n_limited; ++i) {
1126                 event = cpuhw->limited_counter[i];
1127                 event->hw.idx = cpuhw->limited_hwidx[i];
1128                 val = (event->hw.idx == 5) ? pmc5 : pmc6;
1129                 prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1130                 if (check_and_compute_delta(prev, val))
1131                         local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1132                 perf_event_update_userpage(event);
1133         }
1134 }
1135
1136 /*
1137  * Since limited events don't respect the freeze conditions, we
1138  * have to read them immediately after freezing or unfreezing the
1139  * other events.  We try to keep the values from the limited
1140  * events as consistent as possible by keeping the delay (in
1141  * cycles and instructions) between freezing/unfreezing and reading
1142  * the limited events as small and consistent as possible.
1143  * Therefore, if any limited events are in use, we read them
1144  * both, and always in the same order, to minimize variability,
1145  * and do it inside the same asm that writes MMCR0.
1146  */
1147 static void write_mmcr0(struct cpu_hw_events *cpuhw, unsigned long mmcr0)
1148 {
1149         unsigned long pmc5, pmc6;
1150
1151         if (!cpuhw->n_limited) {
1152                 mtspr(SPRN_MMCR0, mmcr0);
1153                 return;
1154         }
1155
1156         /*
1157          * Write MMCR0, then read PMC5 and PMC6 immediately.
1158          * To ensure we don't get a performance monitor interrupt
1159          * between writing MMCR0 and freezing/thawing the limited
1160          * events, we first write MMCR0 with the event overflow
1161          * interrupt enable bits turned off.
1162          */
1163         asm volatile("mtspr %3,%2; mfspr %0,%4; mfspr %1,%5"
1164                      : "=&r" (pmc5), "=&r" (pmc6)
1165                      : "r" (mmcr0 & ~(MMCR0_PMC1CE | MMCR0_PMCjCE)),
1166                        "i" (SPRN_MMCR0),
1167                        "i" (SPRN_PMC5), "i" (SPRN_PMC6));
1168
1169         if (mmcr0 & MMCR0_FC)
1170                 freeze_limited_counters(cpuhw, pmc5, pmc6);
1171         else
1172                 thaw_limited_counters(cpuhw, pmc5, pmc6);
1173
1174         /*
1175          * Write the full MMCR0 including the event overflow interrupt
1176          * enable bits, if necessary.
1177          */
1178         if (mmcr0 & (MMCR0_PMC1CE | MMCR0_PMCjCE))
1179                 mtspr(SPRN_MMCR0, mmcr0);
1180 }
1181
1182 /*
1183  * Disable all events to prevent PMU interrupts and to allow
1184  * events to be added or removed.
1185  */
1186 static void power_pmu_disable(struct pmu *pmu)
1187 {
1188         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1189         unsigned long flags, mmcr0, val;
1190
1191         if (!ppmu)
1192                 return;
1193         local_irq_save(flags);
1194         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1195
1196         if (!cpuhw->disabled) {
1197                 /*
1198                  * Check if we ever enabled the PMU on this cpu.
1199                  */
1200                 if (!cpuhw->pmcs_enabled) {
1201                         ppc_enable_pmcs();
1202                         cpuhw->pmcs_enabled = 1;
1203                 }
1204
1205                 /*
1206                  * Set the 'freeze counters' bit, clear EBE/BHRBA/PMCC/PMAO/FC56
1207                  */
1208                 val  = mmcr0 = mfspr(SPRN_MMCR0);
1209                 val |= MMCR0_FC;
1210                 val &= ~(MMCR0_EBE | MMCR0_BHRBA | MMCR0_PMCC | MMCR0_PMAO |
1211                          MMCR0_FC56);
1212
1213                 /*
1214                  * The barrier is to make sure the mtspr has been
1215                  * executed and the PMU has frozen the events etc.
1216                  * before we return.
1217                  */
1218                 write_mmcr0(cpuhw, val);
1219                 mb();
1220
1221                 /*
1222                  * Disable instruction sampling if it was enabled
1223                  */
1224                 if (cpuhw->mmcr[2] & MMCRA_SAMPLE_ENABLE) {
1225                         mtspr(SPRN_MMCRA,
1226                               cpuhw->mmcr[2] & ~MMCRA_SAMPLE_ENABLE);
1227                         mb();
1228                 }
1229
1230                 cpuhw->disabled = 1;
1231                 cpuhw->n_added = 0;
1232
1233                 ebb_switch_out(mmcr0);
1234         }
1235
1236         local_irq_restore(flags);
1237 }
1238
1239 /*
1240  * Re-enable all events if disable == 0.
1241  * If we were previously disabled and events were added, then
1242  * put the new config on the PMU.
1243  */
1244 static void power_pmu_enable(struct pmu *pmu)
1245 {
1246         struct perf_event *event;
1247         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1248         unsigned long flags;
1249         long i;
1250         unsigned long val, mmcr0;
1251         s64 left;
1252         unsigned int hwc_index[MAX_HWEVENTS];
1253         int n_lim;
1254         int idx;
1255         bool ebb;
1256
1257         if (!ppmu)
1258                 return;
1259         local_irq_save(flags);
1260
1261         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1262         if (!cpuhw->disabled)
1263                 goto out;
1264
1265         if (cpuhw->n_events == 0) {
1266                 ppc_set_pmu_inuse(0);
1267                 goto out;
1268         }
1269
1270         cpuhw->disabled = 0;
1271
1272         /*
1273          * EBB requires an exclusive group and all events must have the EBB
1274          * flag set, or not set, so we can just check a single event. Also we
1275          * know we have at least one event.
1276          */
1277         ebb = is_ebb_event(cpuhw->event[0]);
1278
1279         /*
1280          * If we didn't change anything, or only removed events,
1281          * no need to recalculate MMCR* settings and reset the PMCs.
1282          * Just reenable the PMU with the current MMCR* settings
1283          * (possibly updated for removal of events).
1284          */
1285         if (!cpuhw->n_added) {
1286                 mtspr(SPRN_MMCRA, cpuhw->mmcr[2] & ~MMCRA_SAMPLE_ENABLE);
1287                 mtspr(SPRN_MMCR1, cpuhw->mmcr[1]);
1288                 goto out_enable;
1289         }
1290
1291         /*
1292          * Clear all MMCR settings and recompute them for the new set of events.
1293          */
1294         memset(cpuhw->mmcr, 0, sizeof(cpuhw->mmcr));
1295
1296         if (ppmu->compute_mmcr(cpuhw->events, cpuhw->n_events, hwc_index,
1297                                cpuhw->mmcr, cpuhw->event)) {
1298                 /* shouldn't ever get here */
1299                 printk(KERN_ERR "oops compute_mmcr failed\n");
1300                 goto out;
1301         }
1302
1303         if (!(ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S)) {
1304                 /*
1305                  * Add in MMCR0 freeze bits corresponding to the attr.exclude_*
1306                  * bits for the first event. We have already checked that all
1307                  * events have the same value for these bits as the first event.
1308                  */
1309                 event = cpuhw->event[0];
1310                 if (event->attr.exclude_user)
1311                         cpuhw->mmcr[0] |= MMCR0_FCP;
1312                 if (event->attr.exclude_kernel)
1313                         cpuhw->mmcr[0] |= freeze_events_kernel;
1314                 if (event->attr.exclude_hv)
1315                         cpuhw->mmcr[0] |= MMCR0_FCHV;
1316         }
1317
1318         /*
1319          * Write the new configuration to MMCR* with the freeze
1320          * bit set and set the hardware events to their initial values.
1321          * Then unfreeze the events.
1322          */
1323         ppc_set_pmu_inuse(1);
1324         mtspr(SPRN_MMCRA, cpuhw->mmcr[2] & ~MMCRA_SAMPLE_ENABLE);
1325         mtspr(SPRN_MMCR1, cpuhw->mmcr[1]);
1326         mtspr(SPRN_MMCR0, (cpuhw->mmcr[0] & ~(MMCR0_PMC1CE | MMCR0_PMCjCE))
1327                                 | MMCR0_FC);
1328         if (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S)
1329                 mtspr(SPRN_MMCR2, cpuhw->mmcr[3]);
1330
1331         /*
1332          * Read off any pre-existing events that need to move
1333          * to another PMC.
1334          */
1335         for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
1336                 event = cpuhw->event[i];
1337                 if (event->hw.idx && event->hw.idx != hwc_index[i] + 1) {
1338                         power_pmu_read(event);
1339                         write_pmc(event->hw.idx, 0);
1340                         event->hw.idx = 0;
1341                 }
1342         }
1343
1344         /*
1345          * Initialize the PMCs for all the new and moved events.
1346          */
1347         cpuhw->n_limited = n_lim = 0;
1348         for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
1349                 event = cpuhw->event[i];
1350                 if (event->hw.idx)
1351                         continue;
1352                 idx = hwc_index[i] + 1;
1353                 if (is_limited_pmc(idx)) {
1354                         cpuhw->limited_counter[n_lim] = event;
1355                         cpuhw->limited_hwidx[n_lim] = idx;
1356                         ++n_lim;
1357                         continue;
1358                 }
1359
1360                 if (ebb)
1361                         val = local64_read(&event->hw.prev_count);
1362                 else {
1363                         val = 0;
1364                         if (event->hw.sample_period) {
1365                                 left = local64_read(&event->hw.period_left);
1366                                 if (left < 0x80000000L)
1367                                         val = 0x80000000L - left;
1368                         }
1369                         local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1370                 }
1371
1372                 event->hw.idx = idx;
1373                 if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
1374                         val = 0;
1375                 write_pmc(idx, val);
1376
1377                 perf_event_update_userpage(event);
1378         }
1379         cpuhw->n_limited = n_lim;
1380         cpuhw->mmcr[0] |= MMCR0_PMXE | MMCR0_FCECE;
1381
1382  out_enable:
1383         pmao_restore_workaround(ebb);
1384
1385         mmcr0 = ebb_switch_in(ebb, cpuhw);
1386
1387         mb();
1388         if (cpuhw->bhrb_users)
1389                 ppmu->config_bhrb(cpuhw->bhrb_filter);
1390
1391         write_mmcr0(cpuhw, mmcr0);
1392
1393         /*
1394          * Enable instruction sampling if necessary
1395          */
1396         if (cpuhw->mmcr[2] & MMCRA_SAMPLE_ENABLE) {
1397                 mb();
1398                 mtspr(SPRN_MMCRA, cpuhw->mmcr[2]);
1399         }
1400
1401  out:
1402
1403         local_irq_restore(flags);
1404 }
1405
1406 static int collect_events(struct perf_event *group, int max_count,
1407                           struct perf_event *ctrs[], u64 *events,
1408                           unsigned int *flags)
1409 {
1410         int n = 0;
1411         struct perf_event *event;
1412
1413         if (!is_software_event(group)) {
1414                 if (n >= max_count)
1415                         return -1;
1416                 ctrs[n] = group;
1417                 flags[n] = group->hw.event_base;
1418                 events[n++] = group->hw.config;
1419         }
1420         list_for_each_entry(event, &group->sibling_list, group_entry) {
1421                 if (!is_software_event(event) &&
1422                     event->state != PERF_EVENT_STATE_OFF) {
1423                         if (n >= max_count)
1424                                 return -1;
1425                         ctrs[n] = event;
1426                         flags[n] = event->hw.event_base;
1427                         events[n++] = event->hw.config;
1428                 }
1429         }
1430         return n;
1431 }
1432
1433 /*
1434  * Add a event to the PMU.
1435  * If all events are not already frozen, then we disable and
1436  * re-enable the PMU in order to get hw_perf_enable to do the
1437  * actual work of reconfiguring the PMU.
1438  */
1439 static int power_pmu_add(struct perf_event *event, int ef_flags)
1440 {
1441         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1442         unsigned long flags;
1443         int n0;
1444         int ret = -EAGAIN;
1445
1446         local_irq_save(flags);
1447         perf_pmu_disable(event->pmu);
1448
1449         /*
1450          * Add the event to the list (if there is room)
1451          * and check whether the total set is still feasible.
1452          */
1453         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1454         n0 = cpuhw->n_events;
1455         if (n0 >= ppmu->n_counter)
1456                 goto out;
1457         cpuhw->event[n0] = event;
1458         cpuhw->events[n0] = event->hw.config;
1459         cpuhw->flags[n0] = event->hw.event_base;
1460
1461         /*
1462          * This event may have been disabled/stopped in record_and_restart()
1463          * because we exceeded the ->event_limit. If re-starting the event,
1464          * clear the ->hw.state (STOPPED and UPTODATE flags), so the user
1465          * notification is re-enabled.
1466          */
1467         if (!(ef_flags & PERF_EF_START))
1468                 event->hw.state = PERF_HES_STOPPED | PERF_HES_UPTODATE;
1469         else
1470                 event->hw.state = 0;
1471
1472         /*
1473          * If group events scheduling transaction was started,
1474          * skip the schedulability test here, it will be performed
1475          * at commit time(->commit_txn) as a whole
1476          */
1477         if (cpuhw->txn_flags & PERF_PMU_TXN_ADD)
1478                 goto nocheck;
1479
1480         if (check_excludes(cpuhw->event, cpuhw->flags, n0, 1))
1481                 goto out;
1482         if (power_check_constraints(cpuhw, cpuhw->events, cpuhw->flags, n0 + 1))
1483                 goto out;
1484         event->hw.config = cpuhw->events[n0];
1485
1486 nocheck:
1487         ebb_event_add(event);
1488
1489         ++cpuhw->n_events;
1490         ++cpuhw->n_added;
1491
1492         ret = 0;
1493  out:
1494         if (has_branch_stack(event)) {
1495                 power_pmu_bhrb_enable(event);
1496                 cpuhw->bhrb_filter = ppmu->bhrb_filter_map(
1497                                         event->attr.branch_sample_type);
1498         }
1499
1500         /*
1501          * Workaround for POWER9 DD1 to use the Instruction Counter
1502          * register value for instruction counting
1503          */
1504         if (use_ic(event->attr.config))
1505                 cpuhw->ic_init = mfspr(SPRN_IC);
1506
1507         perf_pmu_enable(event->pmu);
1508         local_irq_restore(flags);
1509         return ret;
1510 }
1511
1512 /*
1513  * Remove a event from the PMU.
1514  */
1515 static void power_pmu_del(struct perf_event *event, int ef_flags)
1516 {
1517         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1518         long i;
1519         unsigned long flags;
1520
1521         local_irq_save(flags);
1522         perf_pmu_disable(event->pmu);
1523
1524         power_pmu_read(event);
1525
1526         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1527         for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
1528                 if (event == cpuhw->event[i]) {
1529                         while (++i < cpuhw->n_events) {
1530                                 cpuhw->event[i-1] = cpuhw->event[i];
1531                                 cpuhw->events[i-1] = cpuhw->events[i];
1532                                 cpuhw->flags[i-1] = cpuhw->flags[i];
1533                         }
1534                         --cpuhw->n_events;
1535                         ppmu->disable_pmc(event->hw.idx - 1, cpuhw->mmcr);
1536                         if (event->hw.idx) {
1537                                 write_pmc(event->hw.idx, 0);
1538                                 event->hw.idx = 0;
1539                         }
1540                         perf_event_update_userpage(event);
1541                         break;
1542                 }
1543         }
1544         for (i = 0; i < cpuhw->n_limited; ++i)
1545                 if (event == cpuhw->limited_counter[i])
1546                         break;
1547         if (i < cpuhw->n_limited) {
1548                 while (++i < cpuhw->n_limited) {
1549                         cpuhw->limited_counter[i-1] = cpuhw->limited_counter[i];
1550                         cpuhw->limited_hwidx[i-1] = cpuhw->limited_hwidx[i];
1551                 }
1552                 --cpuhw->n_limited;
1553         }
1554         if (cpuhw->n_events == 0) {
1555                 /* disable exceptions if no events are running */
1556                 cpuhw->mmcr[0] &= ~(MMCR0_PMXE | MMCR0_FCECE);
1557         }
1558
1559         if (has_branch_stack(event))
1560                 power_pmu_bhrb_disable(event);
1561
1562         perf_pmu_enable(event->pmu);
1563         local_irq_restore(flags);
1564 }
1565
1566 /*
1567  * POWER-PMU does not support disabling individual counters, hence
1568  * program their cycle counter to their max value and ignore the interrupts.
1569  */
1570
1571 static void power_pmu_start(struct perf_event *event, int ef_flags)
1572 {
1573         unsigned long flags;
1574         s64 left;
1575         unsigned long val;
1576
1577         if (!event->hw.idx || !event->hw.sample_period)
1578                 return;
1579
1580         if (!(event->hw.state & PERF_HES_STOPPED))
1581                 return;
1582
1583         if (ef_flags & PERF_EF_RELOAD)
1584                 WARN_ON_ONCE(!(event->hw.state & PERF_HES_UPTODATE));
1585
1586         local_irq_save(flags);
1587         perf_pmu_disable(event->pmu);
1588
1589         event->hw.state = 0;
1590         left = local64_read(&event->hw.period_left);
1591
1592         val = 0;
1593         if (left < 0x80000000L)
1594                 val = 0x80000000L - left;
1595
1596         write_pmc(event->hw.idx, val);
1597
1598         perf_event_update_userpage(event);
1599         perf_pmu_enable(event->pmu);
1600         local_irq_restore(flags);
1601 }
1602
1603 static void power_pmu_stop(struct perf_event *event, int ef_flags)
1604 {
1605         unsigned long flags;
1606
1607         if (!event->hw.idx || !event->hw.sample_period)
1608                 return;
1609
1610         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
1611                 return;
1612
1613         local_irq_save(flags);
1614         perf_pmu_disable(event->pmu);
1615
1616         power_pmu_read(event);
1617         event->hw.state |= PERF_HES_STOPPED | PERF_HES_UPTODATE;
1618         write_pmc(event->hw.idx, 0);
1619
1620         perf_event_update_userpage(event);
1621         perf_pmu_enable(event->pmu);
1622         local_irq_restore(flags);
1623 }
1624
1625 /*
1626  * Start group events scheduling transaction
1627  * Set the flag to make pmu::enable() not perform the
1628  * schedulability test, it will be performed at commit time
1629  *
1630  * We only support PERF_PMU_TXN_ADD transactions. Save the
1631  * transaction flags but otherwise ignore non-PERF_PMU_TXN_ADD
1632  * transactions.
1633  */
1634 static void power_pmu_start_txn(struct pmu *pmu, unsigned int txn_flags)
1635 {
1636         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1637
1638         WARN_ON_ONCE(cpuhw->txn_flags);         /* txn already in flight */
1639
1640         cpuhw->txn_flags = txn_flags;
1641         if (txn_flags & ~PERF_PMU_TXN_ADD)
1642                 return;
1643
1644         perf_pmu_disable(pmu);
1645         cpuhw->n_txn_start = cpuhw->n_events;
1646 }
1647
1648 /*
1649  * Stop group events scheduling transaction
1650  * Clear the flag and pmu::enable() will perform the
1651  * schedulability test.
1652  */
1653 static void power_pmu_cancel_txn(struct pmu *pmu)
1654 {
1655         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1656         unsigned int txn_flags;
1657
1658         WARN_ON_ONCE(!cpuhw->txn_flags);        /* no txn in flight */
1659
1660         txn_flags = cpuhw->txn_flags;
1661         cpuhw->txn_flags = 0;
1662         if (txn_flags & ~PERF_PMU_TXN_ADD)
1663                 return;
1664
1665         perf_pmu_enable(pmu);
1666 }
1667
1668 /*
1669  * Commit group events scheduling transaction
1670  * Perform the group schedulability test as a whole
1671  * Return 0 if success
1672  */
1673 static int power_pmu_commit_txn(struct pmu *pmu)
1674 {
1675         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1676         long i, n;
1677
1678         if (!ppmu)
1679                 return -EAGAIN;
1680
1681         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1682         WARN_ON_ONCE(!cpuhw->txn_flags);        /* no txn in flight */
1683
1684         if (cpuhw->txn_flags & ~PERF_PMU_TXN_ADD) {
1685                 cpuhw->txn_flags = 0;
1686                 return 0;
1687         }
1688
1689         n = cpuhw->n_events;
1690         if (check_excludes(cpuhw->event, cpuhw->flags, 0, n))
1691                 return -EAGAIN;
1692         i = power_check_constraints(cpuhw, cpuhw->events, cpuhw->flags, n);
1693         if (i < 0)
1694                 return -EAGAIN;
1695
1696         for (i = cpuhw->n_txn_start; i < n; ++i)
1697                 cpuhw->event[i]->hw.config = cpuhw->events[i];
1698
1699         cpuhw->txn_flags = 0;
1700         perf_pmu_enable(pmu);
1701         return 0;
1702 }
1703
1704 /*
1705  * Return 1 if we might be able to put event on a limited PMC,
1706  * or 0 if not.
1707  * A event can only go on a limited PMC if it counts something
1708  * that a limited PMC can count, doesn't require interrupts, and
1709  * doesn't exclude any processor mode.
1710  */
1711 static int can_go_on_limited_pmc(struct perf_event *event, u64 ev,
1712                                  unsigned int flags)
1713 {
1714         int n;
1715         u64 alt[MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
1716
1717         if (event->attr.exclude_user
1718             || event->attr.exclude_kernel
1719             || event->attr.exclude_hv
1720             || event->attr.sample_period)
1721                 return 0;
1722
1723         if (ppmu->limited_pmc_event(ev))
1724                 return 1;
1725
1726         /*
1727          * The requested event_id isn't on a limited PMC already;
1728          * see if any alternative code goes on a limited PMC.
1729          */
1730         if (!ppmu->get_alternatives)
1731                 return 0;
1732
1733         flags |= PPMU_LIMITED_PMC_OK | PPMU_LIMITED_PMC_REQD;
1734         n = ppmu->get_alternatives(ev, flags, alt);
1735
1736         return n > 0;
1737 }
1738
1739 /*
1740  * Find an alternative event_id that goes on a normal PMC, if possible,
1741  * and return the event_id code, or 0 if there is no such alternative.
1742  * (Note: event_id code 0 is "don't count" on all machines.)
1743  */
1744 static u64 normal_pmc_alternative(u64 ev, unsigned long flags)
1745 {
1746         u64 alt[MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
1747         int n;
1748
1749         flags &= ~(PPMU_LIMITED_PMC_OK | PPMU_LIMITED_PMC_REQD);
1750         n = ppmu->get_alternatives(ev, flags, alt);
1751         if (!n)
1752                 return 0;
1753         return alt[0];
1754 }
1755
1756 /* Number of perf_events counting hardware events */
1757 static atomic_t num_events;
1758 /* Used to avoid races in calling reserve/release_pmc_hardware */
1759 static DEFINE_MUTEX(pmc_reserve_mutex);
1760
1761 /*
1762  * Release the PMU if this is the last perf_event.
1763  */
1764 static void hw_perf_event_destroy(struct perf_event *event)
1765 {
1766         if (!atomic_add_unless(&num_events, -1, 1)) {
1767                 mutex_lock(&pmc_reserve_mutex);
1768                 if (atomic_dec_return(&num_events) == 0)
1769                         release_pmc_hardware();
1770                 mutex_unlock(&pmc_reserve_mutex);
1771         }
1772 }
1773
1774 /*
1775  * Translate a generic cache event_id config to a raw event_id code.
1776  */
1777 static int hw_perf_cache_event(u64 config, u64 *eventp)
1778 {
1779         unsigned long type, op, result;
1780         int ev;
1781
1782         if (!ppmu->cache_events)
1783                 return -EINVAL;
1784
1785         /* unpack config */
1786         type = config & 0xff;
1787         op = (config >> 8) & 0xff;
1788         result = (config >> 16) & 0xff;
1789
1790         if (type >= PERF_COUNT_HW_CACHE_MAX ||
1791             op >= PERF_COUNT_HW_CACHE_OP_MAX ||
1792             result >= PERF_COUNT_HW_CACHE_RESULT_MAX)
1793                 return -EINVAL;
1794
1795         ev = (*ppmu->cache_events)[type][op][result];
1796         if (ev == 0)
1797                 return -EOPNOTSUPP;
1798         if (ev == -1)
1799                 return -EINVAL;
1800         *eventp = ev;
1801         return 0;
1802 }
1803
1804 static int power_pmu_event_init(struct perf_event *event)
1805 {
1806         u64 ev;
1807         unsigned long flags;
1808         struct perf_event *ctrs[MAX_HWEVENTS];
1809         u64 events[MAX_HWEVENTS];
1810         unsigned int cflags[MAX_HWEVENTS];
1811         int n;
1812         int err;
1813         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1814
1815         if (!ppmu)
1816                 return -ENOENT;
1817
1818         if (has_branch_stack(event)) {
1819                 /* PMU has BHRB enabled */
1820                 if (!(ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S))
1821                         return -EOPNOTSUPP;
1822         }
1823
1824         switch (event->attr.type) {
1825         case PERF_TYPE_HARDWARE:
1826                 ev = event->attr.config;
1827                 if (ev >= ppmu->n_generic || ppmu->generic_events[ev] == 0)
1828                         return -EOPNOTSUPP;
1829                 ev = ppmu->generic_events[ev];
1830                 break;
1831         case PERF_TYPE_HW_CACHE:
1832                 err = hw_perf_cache_event(event->attr.config, &ev);
1833                 if (err)
1834                         return err;
1835                 break;
1836         case PERF_TYPE_RAW:
1837                 ev = event->attr.config;
1838                 break;
1839         default:
1840                 return -ENOENT;
1841         }
1842
1843         event->hw.config_base = ev;
1844         event->hw.idx = 0;
1845
1846         /*
1847          * If we are not running on a hypervisor, force the
1848          * exclude_hv bit to 0 so that we don't care what
1849          * the user set it to.
1850          */
1851         if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_LPAR))
1852                 event->attr.exclude_hv = 0;
1853
1854         /*
1855          * If this is a per-task event, then we can use
1856          * PM_RUN_* events interchangeably with their non RUN_*
1857          * equivalents, e.g. PM_RUN_CYC instead of PM_CYC.
1858          * XXX we should check if the task is an idle task.
1859          */
1860         flags = 0;
1861         if (event->attach_state & PERF_ATTACH_TASK)
1862                 flags |= PPMU_ONLY_COUNT_RUN;
1863
1864         /*
1865          * If this machine has limited events, check whether this
1866          * event_id could go on a limited event.
1867          */
1868         if (ppmu->flags & PPMU_LIMITED_PMC5_6) {
1869                 if (can_go_on_limited_pmc(event, ev, flags)) {
1870                         flags |= PPMU_LIMITED_PMC_OK;
1871                 } else if (ppmu->limited_pmc_event(ev)) {
1872                         /*
1873                          * The requested event_id is on a limited PMC,
1874                          * but we can't use a limited PMC; see if any
1875                          * alternative goes on a normal PMC.
1876                          */
1877                         ev = normal_pmc_alternative(ev, flags);
1878                         if (!ev)
1879                                 return -EINVAL;
1880                 }
1881         }
1882
1883         /* Extra checks for EBB */
1884         err = ebb_event_check(event);
1885         if (err)
1886                 return err;
1887
1888         /*
1889          * If this is in a group, check if it can go on with all the
1890          * other hardware events in the group.  We assume the event
1891          * hasn't been linked into its leader's sibling list at this point.
1892          */
1893         n = 0;
1894         if (event->group_leader != event) {
1895                 n = collect_events(event->group_leader, ppmu->n_counter - 1,
1896                                    ctrs, events, cflags);
1897                 if (n < 0)
1898                         return -EINVAL;
1899         }
1900         events[n] = ev;
1901         ctrs[n] = event;
1902         cflags[n] = flags;
1903         if (check_excludes(ctrs, cflags, n, 1))
1904                 return -EINVAL;
1905
1906         cpuhw = &get_cpu_var(cpu_hw_events);
1907         err = power_check_constraints(cpuhw, events, cflags, n + 1);
1908
1909         if (has_branch_stack(event)) {
1910                 cpuhw->bhrb_filter = ppmu->bhrb_filter_map(
1911                                         event->attr.branch_sample_type);
1912
1913                 if (cpuhw->bhrb_filter == -1) {
1914                         put_cpu_var(cpu_hw_events);
1915                         return -EOPNOTSUPP;
1916                 }
1917         }
1918
1919         put_cpu_var(cpu_hw_events);
1920         if (err)
1921                 return -EINVAL;
1922
1923         event->hw.config = events[n];
1924         event->hw.event_base = cflags[n];
1925         event->hw.last_period = event->hw.sample_period;
1926         local64_set(&event->hw.period_left, event->hw.last_period);
1927
1928         /*
1929          * For EBB events we just context switch the PMC value, we don't do any
1930          * of the sample_period logic. We use hw.prev_count for this.
1931          */
1932         if (is_ebb_event(event))
1933                 local64_set(&event->hw.prev_count, 0);
1934
1935         /*
1936          * See if we need to reserve the PMU.
1937          * If no events are currently in use, then we have to take a
1938          * mutex to ensure that we don't race with another task doing
1939          * reserve_pmc_hardware or release_pmc_hardware.
1940          */
1941         err = 0;
1942         if (!atomic_inc_not_zero(&num_events)) {
1943                 mutex_lock(&pmc_reserve_mutex);
1944                 if (atomic_read(&num_events) == 0 &&
1945                     reserve_pmc_hardware(perf_event_interrupt))
1946                         err = -EBUSY;
1947                 else
1948                         atomic_inc(&num_events);
1949                 mutex_unlock(&pmc_reserve_mutex);
1950         }
1951         event->destroy = hw_perf_event_destroy;
1952
1953         return err;
1954 }
1955
1956 static int power_pmu_event_idx(struct perf_event *event)
1957 {
1958         return event->hw.idx;
1959 }
1960
1961 ssize_t power_events_sysfs_show(struct device *dev,
1962                                 struct device_attribute *attr, char *page)
1963 {
1964         struct perf_pmu_events_attr *pmu_attr;
1965
1966         pmu_attr = container_of(attr, struct perf_pmu_events_attr, attr);
1967
1968         return sprintf(page, "event=0x%02llx\n", pmu_attr->id);
1969 }
1970
1971 static struct pmu power_pmu = {
1972         .pmu_enable     = power_pmu_enable,
1973         .pmu_disable    = power_pmu_disable,
1974         .event_init     = power_pmu_event_init,
1975         .add            = power_pmu_add,
1976         .del            = power_pmu_del,
1977         .start          = power_pmu_start,
1978         .stop           = power_pmu_stop,
1979         .read           = power_pmu_read,
1980         .start_txn      = power_pmu_start_txn,
1981         .cancel_txn     = power_pmu_cancel_txn,
1982         .commit_txn     = power_pmu_commit_txn,
1983         .event_idx      = power_pmu_event_idx,
1984         .sched_task     = power_pmu_sched_task,
1985 };
1986
1987 /*
1988  * A counter has overflowed; update its count and record
1989  * things if requested.  Note that interrupts are hard-disabled
1990  * here so there is no possibility of being interrupted.
1991  */
1992 static void record_and_restart(struct perf_event *event, unsigned long val,
1993                                struct pt_regs *regs)
1994 {
1995         u64 period = event->hw.sample_period;
1996         s64 prev, delta, left;
1997         int record = 0;
1998
1999         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED) {
2000                 write_pmc(event->hw.idx, 0);
2001                 return;
2002         }
2003
2004         /* we don't have to worry about interrupts here */
2005         prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
2006         delta = check_and_compute_delta(prev, val);
2007         local64_add(delta, &event->count);
2008
2009         /*
2010          * See if the total period for this event has expired,
2011          * and update for the next period.
2012          */
2013         val = 0;
2014         left = local64_read(&event->hw.period_left) - delta;
2015         if (delta == 0)
2016                 left++;
2017         if (period) {
2018                 if (left <= 0) {
2019                         left += period;
2020                         if (left <= 0)
2021                                 left = period;
2022                         record = siar_valid(regs);
2023                         event->hw.last_period = event->hw.sample_period;
2024                 }
2025                 if (left < 0x80000000LL)
2026                         val = 0x80000000LL - left;
2027         }
2028
2029         write_pmc(event->hw.idx, val);
2030         local64_set(&event->hw.prev_count, val);
2031         local64_set(&event->hw.period_left, left);
2032         perf_event_update_userpage(event);
2033
2034         /*
2035          * Finally record data if requested.
2036          */
2037         if (record) {
2038                 struct perf_sample_data data;
2039
2040                 perf_sample_data_init(&data, ~0ULL, event->hw.last_period);
2041
2042                 if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_ADDR)
2043                         perf_get_data_addr(regs, &data.addr);
2044
2045                 if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_BRANCH_STACK) {
2046                         struct cpu_hw_events *cpuhw;
2047                         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
2048                         power_pmu_bhrb_read(cpuhw);
2049                         data.br_stack = &cpuhw->bhrb_stack;
2050                 }
2051
2052                 if (perf_event_overflow(event, &data, regs))
2053                         power_pmu_stop(event, 0);
2054         }
2055 }
2056
2057 /*
2058  * Called from generic code to get the misc flags (i.e. processor mode)
2059  * for an event_id.
2060  */
2061 unsigned long perf_misc_flags(struct pt_regs *regs)
2062 {
2063         u32 flags = perf_get_misc_flags(regs);
2064
2065         if (flags)
2066                 return flags;
2067         return user_mode(regs) ? PERF_RECORD_MISC_USER :
2068                 PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
2069 }
2070
2071 /*
2072  * Called from generic code to get the instruction pointer
2073  * for an event_id.
2074  */
2075 unsigned long perf_instruction_pointer(struct pt_regs *regs)
2076 {
2077         bool use_siar = regs_use_siar(regs);
2078
2079         if (use_siar && siar_valid(regs))
2080                 return mfspr(SPRN_SIAR) + perf_ip_adjust(regs);
2081         else if (use_siar)
2082                 return 0;               // no valid instruction pointer
2083         else
2084                 return regs->nip;
2085 }
2086
2087 static bool pmc_overflow_power7(unsigned long val)
2088 {
2089         /*
2090          * Events on POWER7 can roll back if a speculative event doesn't
2091          * eventually complete. Unfortunately in some rare cases they will
2092          * raise a performance monitor exception. We need to catch this to
2093          * ensure we reset the PMC. In all cases the PMC will be 256 or less
2094          * cycles from overflow.
2095          *
2096          * We only do this if the first pass fails to find any overflowing
2097          * PMCs because a user might set a period of less than 256 and we
2098          * don't want to mistakenly reset them.
2099          */
2100         if ((0x80000000 - val) <= 256)
2101                 return true;
2102
2103         return false;
2104 }
2105
2106 static bool pmc_overflow(unsigned long val)
2107 {
2108         if ((int)val < 0)
2109                 return true;
2110
2111         return false;
2112 }
2113
2114 /*
2115  * Performance monitor interrupt stuff
2116  */
2117 static void perf_event_interrupt(struct pt_regs *regs)
2118 {
2119         int i, j;
2120         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
2121         struct perf_event *event;
2122         unsigned long val[8];
2123         int found, active;
2124         int nmi;
2125
2126         if (cpuhw->n_limited)
2127                 freeze_limited_counters(cpuhw, mfspr(SPRN_PMC5),
2128                                         mfspr(SPRN_PMC6));
2129
2130         perf_read_regs(regs);
2131
2132         nmi = perf_intr_is_nmi(regs);
2133         if (nmi)
2134                 nmi_enter();
2135         else
2136                 irq_enter();
2137
2138         /* Read all the PMCs since we'll need them a bunch of times */
2139         for (i = 0; i < ppmu->n_counter; ++i)
2140                 val[i] = read_pmc(i + 1);
2141
2142         /* Try to find what caused the IRQ */
2143         found = 0;
2144         for (i = 0; i < ppmu->n_counter; ++i) {
2145                 if (!pmc_overflow(val[i]))
2146                         continue;
2147                 if (is_limited_pmc(i + 1))
2148                         continue; /* these won't generate IRQs */
2149                 /*
2150                  * We've found one that's overflowed.  For active
2151                  * counters we need to log this.  For inactive
2152                  * counters, we need to reset it anyway
2153                  */
2154                 found = 1;
2155                 active = 0;
2156                 for (j = 0; j < cpuhw->n_events; ++j) {
2157                         event = cpuhw->event[j];
2158                         if (event->hw.idx == (i + 1)) {
2159                                 active = 1;
2160                                 record_and_restart(event, val[i], regs);
2161                                 break;
2162                         }
2163                 }
2164                 if (!active)
2165                         /* reset non active counters that have overflowed */
2166                         write_pmc(i + 1, 0);
2167         }
2168         if (!found && pvr_version_is(PVR_POWER7)) {
2169                 /* check active counters for special buggy p7 overflow */
2170                 for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
2171                         event = cpuhw->event[i];
2172                         if (!event->hw.idx || is_limited_pmc(event->hw.idx))
2173                                 continue;
2174                         if (pmc_overflow_power7(val[event->hw.idx - 1])) {
2175                                 /* event has overflowed in a buggy way*/
2176                                 found = 1;
2177                                 record_and_restart(event,
2178                                                    val[event->hw.idx - 1],
2179                                                    regs);
2180                         }
2181                 }
2182         }
2183         if (!found && !nmi && printk_ratelimit())
2184                 printk(KERN_WARNING "Can't find PMC that caused IRQ\n");
2185
2186         /*
2187          * Reset MMCR0 to its normal value.  This will set PMXE and
2188          * clear FC (freeze counters) and PMAO (perf mon alert occurred)
2189          * and thus allow interrupts to occur again.
2190          * XXX might want to use MSR.PM to keep the events frozen until
2191          * we get back out of this interrupt.
2192          */
2193         write_mmcr0(cpuhw, cpuhw->mmcr[0]);
2194
2195         if (nmi)
2196                 nmi_exit();
2197         else
2198                 irq_exit();
2199 }
2200
2201 static int power_pmu_prepare_cpu(unsigned int cpu)
2202 {
2203         struct cpu_hw_events *cpuhw = &per_cpu(cpu_hw_events, cpu);
2204
2205         if (ppmu) {
2206                 memset(cpuhw, 0, sizeof(*cpuhw));
2207                 cpuhw->mmcr[0] = MMCR0_FC;
2208         }
2209         return 0;
2210 }
2211
2212 int register_power_pmu(struct power_pmu *pmu)
2213 {
2214         if (ppmu)
2215                 return -EBUSY;          /* something's already registered */
2216
2217         ppmu = pmu;
2218         pr_info("%s performance monitor hardware support registered\n",
2219                 pmu->name);
2220
2221         power_pmu.attr_groups = ppmu->attr_groups;
2222
2223 #ifdef MSR_HV
2224         /*
2225          * Use FCHV to ignore kernel events if MSR.HV is set.
2226          */
2227         if (mfmsr() & MSR_HV)
2228                 freeze_events_kernel = MMCR0_FCHV;
2229 #endif /* CONFIG_PPC64 */
2230
2231         perf_pmu_register(&power_pmu, "cpu", PERF_TYPE_RAW);
2232         cpuhp_setup_state(CPUHP_PERF_POWER, "perf/powerpc:prepare",
2233                           power_pmu_prepare_cpu, NULL);
2234         return 0;
2235 }