arch/s390/kernel/perf_cpum_sf.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Performance event support for the System z CPU-measurement Sampling Facility
   4  *
   5  * Copyright IBM Corp. 2013
   6  * Author(s): Hendrik Brueckner <brueckner@linux.vnet.ibm.com>
   7  */
   8 #define KMSG_COMPONENT  "cpum_sf"
   9 #define pr_fmt(fmt)     KMSG_COMPONENT ": " fmt
  10
  11 #include <linux/kernel.h>
  12 #include <linux/kernel_stat.h>
  13 #include <linux/perf_event.h>
  14 #include <linux/percpu.h>
  15 #include <linux/pid.h>
  16 #include <linux/notifier.h>
  17 #include <linux/export.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <linux/mm.h>
  20 #include <linux/moduleparam.h>
  21 #include <asm/cpu_mf.h>
  22 #include <asm/irq.h>
  23 #include <asm/debug.h>
  24 #include <asm/timex.h>
  25
  26 /* Minimum number of sample-data-block-tables:
  27  * At least one table is required for the sampling buffer structure.
  28  * A single table contains up to 511 pointers to sample-data-blocks.
  29  */
  30 #define CPUM_SF_MIN_SDBT        1
  31
  32 /* Number of sample-data-blocks per sample-data-block-table (SDBT):
  33  * A table contains SDB pointers (8 bytes) and one table-link entry
  34  * that points to the origin of the next SDBT.
  35  */
  36 #define CPUM_SF_SDB_PER_TABLE   ((PAGE_SIZE - 8) / 8)
  37
  38 /* Maximum page offset for an SDBT table-link entry:
  39  * If this page offset is reached, a table-link entry to the next SDBT
  40  * must be added.
  41  */
  42 #define CPUM_SF_SDBT_TL_OFFSET  (CPUM_SF_SDB_PER_TABLE * 8)
  43 static inline int require_table_link(const void *sdbt)
  44 {
  45         return ((unsigned long) sdbt & ~PAGE_MASK) == CPUM_SF_SDBT_TL_OFFSET;
  46 }
  47
  48 /* Minimum and maximum sampling buffer sizes:
  49  *
  50  * This number represents the maximum size of the sampling buffer taking
  51  * the number of sample-data-block-tables into account.  Note that these
  52  * numbers apply to the basic-sampling function only.
  53  * The maximum number of SDBs is increased by CPUM_SF_SDB_DIAG_FACTOR if
  54  * the diagnostic-sampling function is active.
  55  *
  56  * Sampling buffer size         Buffer characteristics
  57  * ---------------------------------------------------
  58  *       64KB               ==    16 pages (4KB per page)
  59  *                                 1 page  for SDB-tables
  60  *                                15 pages for SDBs
  61  *
  62  *  32MB                    ==  8192 pages (4KB per page)
  63  *                                16 pages for SDB-tables
  64  *                              8176 pages for SDBs
  65  */
  66 static unsigned long __read_mostly CPUM_SF_MIN_SDB = 15;
  67 static unsigned long __read_mostly CPUM_SF_MAX_SDB = 8176;
  68 static unsigned long __read_mostly CPUM_SF_SDB_DIAG_FACTOR = 1;
  69
  70 struct sf_buffer {
  71         unsigned long    *sdbt;     /* Sample-data-block-table origin */
  72         /* buffer characteristics (required for buffer increments) */
  73         unsigned long  num_sdb;     /* Number of sample-data-blocks */
  74         unsigned long num_sdbt;     /* Number of sample-data-block-tables */
  75         unsigned long    *tail;     /* last sample-data-block-table */
  76 };
  77
  78 struct aux_buffer {
  79         struct sf_buffer sfb;
  80         unsigned long head;        /* index of SDB of buffer head */
  81         unsigned long alert_mark;  /* index of SDB of alert request position */
  82         unsigned long empty_mark;  /* mark of SDB not marked full */
  83         unsigned long *sdb_index;  /* SDB address for fast lookup */
  84         unsigned long *sdbt_index; /* SDBT address for fast lookup */
  85 };
  86
  87 struct cpu_hw_sf {
  88         /* CPU-measurement sampling information block */
  89         struct hws_qsi_info_block qsi;
  90         /* CPU-measurement sampling control block */
  91         struct hws_lsctl_request_block lsctl;
  92         struct sf_buffer sfb;       /* Sampling buffer */
  93         unsigned int flags;         /* Status flags */
  94         struct perf_event *event;   /* Scheduled perf event */
  95         struct perf_output_handle handle; /* AUX buffer output handle */
  96 };
  97 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_hw_sf, cpu_hw_sf);
  98
  99 /* Debug feature */
 100 static debug_info_t *sfdbg;
 101
 102 /*
 103  * sf_disable() - Switch off sampling facility
 104  */
 105 static int sf_disable(void)
 106 {
 107         struct hws_lsctl_request_block sreq;
 108
 109         memset(&sreq, 0, sizeof(sreq));
 110         return lsctl(&sreq);
 111 }
 112
 113 /*
 114  * sf_buffer_available() - Check for an allocated sampling buffer
 115  */
 116 static int sf_buffer_available(struct cpu_hw_sf *cpuhw)
 117 {
 118         return !!cpuhw->sfb.sdbt;
 119 }
 120
 121 /*
 122  * deallocate sampling facility buffer
 123  */
 124 static void free_sampling_buffer(struct sf_buffer *sfb)
 125 {
 126         unsigned long *sdbt, *curr;
 127
 128         if (!sfb->sdbt)
 129                 return;
 130
 131         sdbt = sfb->sdbt;
 132         curr = sdbt;
 133
 134         /* Free the SDBT after all SDBs are processed... */
 135         while (1) {
 136                 if (!*curr || !sdbt)
 137                         break;
 138
 139                 /* Process table-link entries */
 140                 if (is_link_entry(curr)) {
 141                         curr = get_next_sdbt(curr);
 142                         if (sdbt)
 143                                 free_page((unsigned long) sdbt);
 144
 145                         /* If the origin is reached, sampling buffer is freed */
 146                         if (curr == sfb->sdbt)
 147                                 break;
 148                         else
 149                                 sdbt = curr;
 150                 } else {
 151                         /* Process SDB pointer */
 152                         if (*curr) {
 153                                 free_page(*curr);
 154                                 curr++;
 155                         }
 156                 }
 157         }
 158
 159         debug_sprintf_event(sfdbg, 5,
 160                             "free_sampling_buffer: freed sdbt=%p\n", sfb->sdbt);
 161         memset(sfb, 0, sizeof(*sfb));
 162 }
 163
 164 static int alloc_sample_data_block(unsigned long *sdbt, gfp_t gfp_flags)
 165 {
 166         unsigned long sdb, *trailer;
 167
 168         /* Allocate and initialize sample-data-block */
 169         sdb = get_zeroed_page(gfp_flags);
 170         if (!sdb)
 171                 return -ENOMEM;
 172         trailer = trailer_entry_ptr(sdb);
 173         *trailer = SDB_TE_ALERT_REQ_MASK;
 174
 175         /* Link SDB into the sample-data-block-table */
 176         *sdbt = sdb;
 177
 178         return 0;
 179 }
 180
 181 /*
 182  * realloc_sampling_buffer() - extend sampler memory
 183  *
 184  * Allocates new sample-data-blocks and adds them to the specified sampling
 185  * buffer memory.
 186  *
 187  * Important: This modifies the sampling buffer and must be called when the
 188  *            sampling facility is disabled.
 189  *
 190  * Returns zero on success, non-zero otherwise.
 191  */
 192 static int realloc_sampling_buffer(struct sf_buffer *sfb,
 193                                    unsigned long num_sdb, gfp_t gfp_flags)
 194 {
 195         int i, rc;
 196         unsigned long *new, *tail;
 197
 198         if (!sfb->sdbt || !sfb->tail)
 199                 return -EINVAL;
 200
 201         if (!is_link_entry(sfb->tail))
 202                 return -EINVAL;
 203
 204         /* Append to the existing sampling buffer, overwriting the table-link
 205          * register.
 206          * The tail variables always points to the "tail" (last and table-link)
 207          * entry in an SDB-table.
 208          */
 209         tail = sfb->tail;
 210
 211         /* Do a sanity check whether the table-link entry points to
 212          * the sampling buffer origin.
 213          */
 214         if (sfb->sdbt != get_next_sdbt(tail)) {
 215                 debug_sprintf_event(sfdbg, 3, "realloc_sampling_buffer: "
 216                                     "sampling buffer is not linked: origin=%p"
 217                                     "tail=%p\n",
 218                                     (void *) sfb->sdbt, (void *) tail);
 219                 return -EINVAL;
 220         }
 221
 222         /* Allocate remaining SDBs */
 223         rc = 0;
 224         for (i = 0; i < num_sdb; i++) {
 225                 /* Allocate a new SDB-table if it is full. */
 226                 if (require_table_link(tail)) {
 227                         new = (unsigned long *) get_zeroed_page(gfp_flags);
 228                         if (!new) {
 229                                 rc = -ENOMEM;
 230                                 break;
 231                         }
 232                         sfb->num_sdbt++;
 233                         /* Link current page to tail of chain */
 234                         *tail = (unsigned long)(void *) new + 1;
 235                         tail = new;
 236                 }
 237
 238                 /* Allocate a new sample-data-block.
 239                  * If there is not enough memory, stop the realloc process
 240                  * and simply use what was allocated.  If this is a temporary
 241                  * issue, a new realloc call (if required) might succeed.
 242                  */
 243                 rc = alloc_sample_data_block(tail, gfp_flags);
 244                 if (rc)
 245                         break;
 246                 sfb->num_sdb++;
 247                 tail++;
 248         }
 249
 250         /* Link sampling buffer to its origin */
 251         *tail = (unsigned long) sfb->sdbt + 1;
 252         sfb->tail = tail;
 253
 254         debug_sprintf_event(sfdbg, 4, "realloc_sampling_buffer: new buffer"
 255                             " settings: sdbt=%lu sdb=%lu\n",
 256                             sfb->num_sdbt, sfb->num_sdb);
 257         return rc;
 258 }
 259
 260 /*
 261  * allocate_sampling_buffer() - allocate sampler memory
 262  *
 263  * Allocates and initializes a sampling buffer structure using the
 264  * specified number of sample-data-blocks (SDB).  For each allocation,
 265  * a 4K page is used.  The number of sample-data-block-tables (SDBT)
 266  * are calculated from SDBs.
 267  * Also set the ALERT_REQ mask in each SDBs trailer.
 268  *
 269  * Returns zero on success, non-zero otherwise.
 270  */
 271 static int alloc_sampling_buffer(struct sf_buffer *sfb, unsigned long num_sdb)
 272 {
 273         int rc;
 274
 275         if (sfb->sdbt)
 276                 return -EINVAL;
 277
 278         /* Allocate the sample-data-block-table origin */
 279         sfb->sdbt = (unsigned long *) get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
 280         if (!sfb->sdbt)
 281                 return -ENOMEM;
 282         sfb->num_sdb = 0;
 283         sfb->num_sdbt = 1;
 284
 285         /* Link the table origin to point to itself to prepare for
 286          * realloc_sampling_buffer() invocation.
 287          */
 288         sfb->tail = sfb->sdbt;
 289         *sfb->tail = (unsigned long)(void *) sfb->sdbt + 1;
 290
 291         /* Allocate requested number of sample-data-blocks */
 292         rc = realloc_sampling_buffer(sfb, num_sdb, GFP_KERNEL);
 293         if (rc) {
 294                 free_sampling_buffer(sfb);
 295                 debug_sprintf_event(sfdbg, 4, "alloc_sampling_buffer: "
 296                         "realloc_sampling_buffer failed with rc=%i\n", rc);
 297         } else
 298                 debug_sprintf_event(sfdbg, 4,
 299                         "alloc_sampling_buffer: tear=%p dear=%p\n",
 300                         sfb->sdbt, (void *) *sfb->sdbt);
 301         return rc;
 302 }
 303
 304 static void sfb_set_limits(unsigned long min, unsigned long max)
 305 {
 306         struct hws_qsi_info_block si;
 307
 308         CPUM_SF_MIN_SDB = min;
 309         CPUM_SF_MAX_SDB = max;
 310
 311         memset(&si, 0, sizeof(si));
 312         if (!qsi(&si))
 313                 CPUM_SF_SDB_DIAG_FACTOR = DIV_ROUND_UP(si.dsdes, si.bsdes);
 314 }
 315
 316 static unsigned long sfb_max_limit(struct hw_perf_event *hwc)
 317 {
 318         return SAMPL_DIAG_MODE(hwc) ? CPUM_SF_MAX_SDB * CPUM_SF_SDB_DIAG_FACTOR
 319                                     : CPUM_SF_MAX_SDB;
 320 }
 321
 322 static unsigned long sfb_pending_allocs(struct sf_buffer *sfb,
 323                                         struct hw_perf_event *hwc)
 324 {
 325         if (!sfb->sdbt)
 326                 return SFB_ALLOC_REG(hwc);
 327         if (SFB_ALLOC_REG(hwc) > sfb->num_sdb)
 328                 return SFB_ALLOC_REG(hwc) - sfb->num_sdb;
 329         return 0;
 330 }
 331
 332 static int sfb_has_pending_allocs(struct sf_buffer *sfb,
 333                                    struct hw_perf_event *hwc)
 334 {
 335         return sfb_pending_allocs(sfb, hwc) > 0;
 336 }
 337
 338 static void sfb_account_allocs(unsigned long num, struct hw_perf_event *hwc)
 339 {
 340         /* Limit the number of SDBs to not exceed the maximum */
 341         num = min_t(unsigned long, num, sfb_max_limit(hwc) - SFB_ALLOC_REG(hwc));
 342         if (num)
 343                 SFB_ALLOC_REG(hwc) += num;
 344 }
 345
 346 static void sfb_init_allocs(unsigned long num, struct hw_perf_event *hwc)
 347 {
 348         SFB_ALLOC_REG(hwc) = 0;
 349         sfb_account_allocs(num, hwc);
 350 }
 351
 352 static void deallocate_buffers(struct cpu_hw_sf *cpuhw)
 353 {
 354         if (cpuhw->sfb.sdbt)
 355                 free_sampling_buffer(&cpuhw->sfb);
 356 }
 357
 358 static int allocate_buffers(struct cpu_hw_sf *cpuhw, struct hw_perf_event *hwc)
 359 {
 360         unsigned long n_sdb, freq, factor;
 361         size_t sample_size;
 362
 363         /* Calculate sampling buffers using 4K pages
 364          *
 365          *    1. Determine the sample data size which depends on the used
 366          *       sampling functions, for example, basic-sampling or
 367          *       basic-sampling with diagnostic-sampling.
 368          *
 369          *    2. Use the sampling frequency as input.  The sampling buffer is
 370          *       designed for almost one second.  This can be adjusted through
 371          *       the "factor" variable.
 372          *       In any case, alloc_sampling_buffer() sets the Alert Request
 373          *       Control indicator to trigger a measurement-alert to harvest
 374          *       sample-data-blocks (sdb).
 375          *
 376          *    3. Compute the number of sample-data-blocks and ensure a minimum
 377          *       of CPUM_SF_MIN_SDB.  Also ensure the upper limit does not
 378          *       exceed a "calculated" maximum.  The symbolic maximum is
 379          *       designed for basic-sampling only and needs to be increased if
 380          *       diagnostic-sampling is active.
 381          *       See also the remarks for these symbolic constants.
 382          *
 383          *    4. Compute the number of sample-data-block-tables (SDBT) and
 384          *       ensure a minimum of CPUM_SF_MIN_SDBT (one table can manage up
 385          *       to 511 SDBs).
 386          */
 387         sample_size = sizeof(struct hws_basic_entry);
 388         freq = sample_rate_to_freq(&cpuhw->qsi, SAMPL_RATE(hwc));
 389         factor = 1;
 390         n_sdb = DIV_ROUND_UP(freq, factor * ((PAGE_SIZE-64) / sample_size));
 391         if (n_sdb < CPUM_SF_MIN_SDB)
 392                 n_sdb = CPUM_SF_MIN_SDB;
 393
 394         /* If there is already a sampling buffer allocated, it is very likely
 395          * that the sampling facility is enabled too.  If the event to be
 396          * initialized requires a greater sampling buffer, the allocation must
 397          * be postponed.  Changing the sampling buffer requires the sampling
 398          * facility to be in the disabled state.  So, account the number of
 399          * required SDBs and let cpumsf_pmu_enable() resize the buffer just
 400          * before the event is started.
 401          */
 402         sfb_init_allocs(n_sdb, hwc);
 403         if (sf_buffer_available(cpuhw))
 404                 return 0;
 405
 406         debug_sprintf_event(sfdbg, 3,
 407                             "allocate_buffers: rate=%lu f=%lu sdb=%lu/%lu"
 408                             " sample_size=%lu cpuhw=%p\n",
 409                             SAMPL_RATE(hwc), freq, n_sdb, sfb_max_limit(hwc),
 410                             sample_size, cpuhw);
 411
 412         return alloc_sampling_buffer(&cpuhw->sfb,
 413                                      sfb_pending_allocs(&cpuhw->sfb, hwc));
 414 }
 415
 416 static unsigned long min_percent(unsigned int percent, unsigned long base,
 417                                  unsigned long min)
 418 {
 419         return min_t(unsigned long, min, DIV_ROUND_UP(percent * base, 100));
 420 }
 421
 422 static unsigned long compute_sfb_extent(unsigned long ratio, unsigned long base)
 423 {
 424         /* Use a percentage-based approach to extend the sampling facility
 425          * buffer.  Accept up to 5% sample data loss.
 426          * Vary the extents between 1% to 5% of the current number of
 427          * sample-data-blocks.
 428          */
 429         if (ratio <= 5)
 430                 return 0;
 431         if (ratio <= 25)
 432                 return min_percent(1, base, 1);
 433         if (ratio <= 50)
 434                 return min_percent(1, base, 1);
 435         if (ratio <= 75)
 436                 return min_percent(2, base, 2);
 437         if (ratio <= 100)
 438                 return min_percent(3, base, 3);
 439         if (ratio <= 250)
 440                 return min_percent(4, base, 4);
 441
 442         return min_percent(5, base, 8);
 443 }
 444
 445 static void sfb_account_overflows(struct cpu_hw_sf *cpuhw,
 446                                   struct hw_perf_event *hwc)
 447 {
 448         unsigned long ratio, num;
 449
 450         if (!OVERFLOW_REG(hwc))
 451                 return;
 452
 453         /* The sample_overflow contains the average number of sample data
 454          * that has been lost because sample-data-blocks were full.
 455          *
 456          * Calculate the total number of sample data entries that has been
 457          * discarded.  Then calculate the ratio of lost samples to total samples
 458          * per second in percent.
 459          */
 460         ratio = DIV_ROUND_UP(100 * OVERFLOW_REG(hwc) * cpuhw->sfb.num_sdb,
 461                              sample_rate_to_freq(&cpuhw->qsi, SAMPL_RATE(hwc)));
 462
 463         /* Compute number of sample-data-blocks */
 464         num = compute_sfb_extent(ratio, cpuhw->sfb.num_sdb);
 465         if (num)
 466                 sfb_account_allocs(num, hwc);
 467
 468         debug_sprintf_event(sfdbg, 5, "sfb: overflow: overflow=%llu ratio=%lu"
 469                             " num=%lu\n", OVERFLOW_REG(hwc), ratio, num);
 470         OVERFLOW_REG(hwc) = 0;
 471 }
 472
 473 /* extend_sampling_buffer() - Extend sampling buffer
 474  * @sfb:        Sampling buffer structure (for local CPU)
 475  * @hwc:        Perf event hardware structure
 476  *
 477  * Use this function to extend the sampling buffer based on the overflow counter
 478  * and postponed allocation extents stored in the specified Perf event hardware.
 479  *
 480  * Important: This function disables the sampling facility in order to safely
 481  *            change the sampling buffer structure.  Do not call this function
 482  *            when the PMU is active.
 483  */
 484 static void extend_sampling_buffer(struct sf_buffer *sfb,
 485                                    struct hw_perf_event *hwc)
 486 {
 487         unsigned long num, num_old;
 488         int rc;
 489
 490         num = sfb_pending_allocs(sfb, hwc);
 491         if (!num)
 492                 return;
 493         num_old = sfb->num_sdb;
 494
 495         /* Disable the sampling facility to reset any states and also
 496          * clear pending measurement alerts.
 497          */
 498         sf_disable();
 499
 500         /* Extend the sampling buffer.
 501          * This memory allocation typically happens in an atomic context when
 502          * called by perf.  Because this is a reallocation, it is fine if the
 503          * new SDB-request cannot be satisfied immediately.
 504          */
 505         rc = realloc_sampling_buffer(sfb, num, GFP_ATOMIC);
 506         if (rc)
 507                 debug_sprintf_event(sfdbg, 5, "sfb: extend: realloc "
 508                                     "failed with rc=%i\n", rc);
 509
 510         if (sfb_has_pending_allocs(sfb, hwc))
 511                 debug_sprintf_event(sfdbg, 5, "sfb: extend: "
 512                                     "req=%lu alloc=%lu remaining=%lu\n",
 513                                     num, sfb->num_sdb - num_old,
 514                                     sfb_pending_allocs(sfb, hwc));
 515 }
 516
 517
 518 /* Number of perf events counting hardware events */
 519 static atomic_t num_events;
 520 /* Used to avoid races in calling reserve/release_cpumf_hardware */
 521 static DEFINE_MUTEX(pmc_reserve_mutex);
 522
 523 #define PMC_INIT      0
 524 #define PMC_RELEASE   1
 525 #define PMC_FAILURE   2
 526 static void setup_pmc_cpu(void *flags)
 527 {
 528         int err;
 529         struct cpu_hw_sf *cpusf = this_cpu_ptr(&cpu_hw_sf);
 530
 531         err = 0;
 532         switch (*((int *) flags)) {
 533         case PMC_INIT:
 534                 memset(cpusf, 0, sizeof(*cpusf));
 535                 err = qsi(&cpusf->qsi);
 536                 if (err)
 537                         break;
 538                 cpusf->flags |= PMU_F_RESERVED;
 539                 err = sf_disable();
 540                 if (err)
 541                         pr_err("Switching off the sampling facility failed "
 542                                "with rc=%i\n", err);
 543                 debug_sprintf_event(sfdbg, 5,
 544                                     "setup_pmc_cpu: initialized: cpuhw=%p\n", cpusf);
 545                 break;
 546         case PMC_RELEASE:
 547                 cpusf->flags &= ~PMU_F_RESERVED;
 548                 err = sf_disable();
 549                 if (err) {
 550                         pr_err("Switching off the sampling facility failed "
 551                                "with rc=%i\n", err);
 552                 } else
 553                         deallocate_buffers(cpusf);
 554                 debug_sprintf_event(sfdbg, 5,
 555                                     "setup_pmc_cpu: released: cpuhw=%p\n", cpusf);
 556                 break;
 557         }
 558         if (err)
 559                 *((int *) flags) |= PMC_FAILURE;
 560 }
 561
 562 static void release_pmc_hardware(void)
 563 {
 564         int flags = PMC_RELEASE;
 565
 566         irq_subclass_unregister(IRQ_SUBCLASS_MEASUREMENT_ALERT);
 567         on_each_cpu(setup_pmc_cpu, &flags, 1);
 568 }
 569
 570 static int reserve_pmc_hardware(void)
 571 {
 572         int flags = PMC_INIT;
 573
 574         on_each_cpu(setup_pmc_cpu, &flags, 1);
 575         if (flags & PMC_FAILURE) {
 576                 release_pmc_hardware();
 577                 return -ENODEV;
 578         }
 579         irq_subclass_register(IRQ_SUBCLASS_MEASUREMENT_ALERT);
 580
 581         return 0;
 582 }
 583
 584 static void hw_perf_event_destroy(struct perf_event *event)
 585 {
 586         /* Release PMC if this is the last perf event */
 587         if (!atomic_add_unless(&num_events, -1, 1)) {
 588                 mutex_lock(&pmc_reserve_mutex);
 589                 if (atomic_dec_return(&num_events) == 0)
 590                         release_pmc_hardware();
 591                 mutex_unlock(&pmc_reserve_mutex);
 592         }
 593 }
 594
 595 static void hw_init_period(struct hw_perf_event *hwc, u64 period)
 596 {
 597         hwc->sample_period = period;
 598         hwc->last_period = hwc->sample_period;
 599         local64_set(&hwc->period_left, hwc->sample_period);
 600 }
 601
 602 static void hw_reset_registers(struct hw_perf_event *hwc,
 603                                unsigned long *sdbt_origin)
 604 {
 605         /* (Re)set to first sample-data-block-table */
 606         TEAR_REG(hwc) = (unsigned long) sdbt_origin;
 607 }
 608
 609 static unsigned long hw_limit_rate(const struct hws_qsi_info_block *si,
 610                                    unsigned long rate)
 611 {
 612         return clamp_t(unsigned long, rate,
 613                        si->min_sampl_rate, si->max_sampl_rate);
 614 }
 615
 616 static u32 cpumsf_pid_type(struct perf_event *event,
 617                            u32 pid, enum pid_type type)
 618 {
 619         struct task_struct *tsk;
 620
 621         /* Idle process */
 622         if (!pid)
 623                 goto out;
 624
 625         tsk = find_task_by_pid_ns(pid, &init_pid_ns);
 626         pid = -1;
 627         if (tsk) {
 628                 /*
 629                  * Only top level events contain the pid namespace in which
 630                  * they are created.
 631                  */
 632                 if (event->parent)
 633                         event = event->parent;
 634                 pid = __task_pid_nr_ns(tsk, type, event->ns);
 635                 /*
 636                  * See also 1d953111b648
 637                  * "perf/core: Don't report zero PIDs for exiting tasks".
 638                  */
 639                 if (!pid && !pid_alive(tsk))
 640                         pid = -1;
 641         }
 642 out:
 643         return pid;
 644 }
 645
 646 static void cpumsf_output_event_pid(struct perf_event *event,
 647                                     struct perf_sample_data *data,
 648                                     struct pt_regs *regs)
 649 {
 650         u32 pid;
 651         struct perf_event_header header;
 652         struct perf_output_handle handle;
 653
 654         /*
 655          * Obtain the PID from the basic-sampling data entry and
 656          * correct the data->tid_entry.pid value.
 657          */
 658         pid = data->tid_entry.pid;
 659
 660         /* Protect callchain buffers, tasks */
 661         rcu_read_lock();
 662
 663         perf_prepare_sample(&header, data, event, regs);
 664         if (perf_output_begin(&handle, event, header.size))
 665                 goto out;
 666
 667         /* Update the process ID (see also kernel/events/core.c) */
 668         data->tid_entry.pid = cpumsf_pid_type(event, pid, __PIDTYPE_TGID);
 669         data->tid_entry.tid = cpumsf_pid_type(event, pid, PIDTYPE_PID);
 670
 671         perf_output_sample(&handle, &header, data, event);
 672         perf_output_end(&handle);
 673 out:
 674         rcu_read_unlock();
 675 }
 676
 677 static int __hw_perf_event_init(struct perf_event *event)
 678 {
 679         struct cpu_hw_sf *cpuhw;
 680         struct hws_qsi_info_block si;
 681         struct perf_event_attr *attr = &event->attr;
 682         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
 683         unsigned long rate;
 684         int cpu, err;
 685
 686         /* Reserve CPU-measurement sampling facility */
 687         err = 0;
 688         if (!atomic_inc_not_zero(&num_events)) {
 689                 mutex_lock(&pmc_reserve_mutex);
 690                 if (atomic_read(&num_events) == 0 && reserve_pmc_hardware())
 691                         err = -EBUSY;
 692                 else
 693                         atomic_inc(&num_events);
 694                 mutex_unlock(&pmc_reserve_mutex);
 695         }
 696         event->destroy = hw_perf_event_destroy;
 697
 698         if (err)
 699                 goto out;
 700
 701         /* Access per-CPU sampling information (query sampling info) */
 702         /*
 703          * The event->cpu value can be -1 to count on every CPU, for example,
 704          * when attaching to a task.  If this is specified, use the query
 705          * sampling info from the current CPU, otherwise use event->cpu to
 706          * retrieve the per-CPU information.
 707          * Later, cpuhw indicates whether to allocate sampling buffers for a
 708          * particular CPU (cpuhw!=NULL) or each online CPU (cpuw==NULL).
 709          */
 710         memset(&si, 0, sizeof(si));
 711         cpuhw = NULL;
 712         if (event->cpu == -1)
 713                 qsi(&si);
 714         else {
 715                 /* Event is pinned to a particular CPU, retrieve the per-CPU
 716                  * sampling structure for accessing the CPU-specific QSI.
 717                  */
 718                 cpuhw = &per_cpu(cpu_hw_sf, event->cpu);
 719                 si = cpuhw->qsi;
 720         }
 721
 722         /* Check sampling facility authorization and, if not authorized,
 723          * fall back to other PMUs.  It is safe to check any CPU because
 724          * the authorization is identical for all configured CPUs.
 725          */
 726         if (!si.as) {
 727                 err = -ENOENT;
 728                 goto out;
 729         }
 730
 731         /* Always enable basic sampling */
 732         SAMPL_FLAGS(hwc) = PERF_CPUM_SF_BASIC_MODE;
 733
 734         /* Check if diagnostic sampling is requested.  Deny if the required
 735          * sampling authorization is missing.
 736          */
 737         if (attr->config == PERF_EVENT_CPUM_SF_DIAG) {
 738                 if (!si.ad) {
 739                         err = -EPERM;
 740                         goto out;
 741                 }
 742                 SAMPL_FLAGS(hwc) |= PERF_CPUM_SF_DIAG_MODE;
 743         }
 744
 745         /* Check and set other sampling flags */
 746         if (attr->config1 & PERF_CPUM_SF_FULL_BLOCKS)
 747                 SAMPL_FLAGS(hwc) |= PERF_CPUM_SF_FULL_BLOCKS;
 748
 749         /* The sampling information (si) contains information about the
 750          * min/max sampling intervals and the CPU speed.  So calculate the
 751          * correct sampling interval and avoid the whole period adjust
 752          * feedback loop.
 753          */
 754         rate = 0;
 755         if (attr->freq) {
 756                 rate = freq_to_sample_rate(&si, attr->sample_freq);
 757                 rate = hw_limit_rate(&si, rate);
 758                 attr->freq = 0;
 759                 attr->sample_period = rate;
 760         } else {
 761                 /* The min/max sampling rates specifies the valid range
 762                  * of sample periods.  If the specified sample period is
 763                  * out of range, limit the period to the range boundary.
 764                  */
 765                 rate = hw_limit_rate(&si, hwc->sample_period);
 766
 767                 /* The perf core maintains a maximum sample rate that is
 768                  * configurable through the sysctl interface.  Ensure the
 769                  * sampling rate does not exceed this value.  This also helps
 770                  * to avoid throttling when pushing samples with
 771                  * perf_event_overflow().
 772                  */
 773                 if (sample_rate_to_freq(&si, rate) >
 774                       sysctl_perf_event_sample_rate) {
 775                         err = -EINVAL;
 776                         debug_sprintf_event(sfdbg, 1, "Sampling rate exceeds maximum perf sample rate\n");
 777                         goto out;
 778                 }
 779         }
 780         SAMPL_RATE(hwc) = rate;
 781         hw_init_period(hwc, SAMPL_RATE(hwc));
 782
 783         /* Initialize sample data overflow accounting */
 784         hwc->extra_reg.reg = REG_OVERFLOW;
 785         OVERFLOW_REG(hwc) = 0;
 786
 787         /* Use AUX buffer. No need to allocate it by ourself */
 788         if (attr->config == PERF_EVENT_CPUM_SF_DIAG)
 789                 return 0;
 790
 791         /* Allocate the per-CPU sampling buffer using the CPU information
 792          * from the event.  If the event is not pinned to a particular
 793          * CPU (event->cpu == -1; or cpuhw == NULL), allocate sampling
 794          * buffers for each online CPU.
 795          */
 796         if (cpuhw)
 797                 /* Event is pinned to a particular CPU */
 798                 err = allocate_buffers(cpuhw, hwc);
 799         else {
 800                 /* Event is not pinned, allocate sampling buffer on
 801                  * each online CPU
 802                  */
 803                 for_each_online_cpu(cpu) {
 804                         cpuhw = &per_cpu(cpu_hw_sf, cpu);
 805                         err = allocate_buffers(cpuhw, hwc);
 806                         if (err)
 807                                 break;
 808                 }
 809         }
 810
 811         /* If PID/TID sampling is active, replace the default overflow
 812          * handler to extract and resolve the PIDs from the basic-sampling
 813          * data entries.
 814          */
 815         if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_TID)
 816                 if (is_default_overflow_handler(event))
 817                         event->overflow_handler = cpumsf_output_event_pid;
 818 out:
 819         return err;
 820 }
 821
 822 static int cpumsf_pmu_event_init(struct perf_event *event)
 823 {
 824         int err;
 825
 826         /* No support for taken branch sampling */
 827         if (has_branch_stack(event))
 828                 return -EOPNOTSUPP;
 829
 830         switch (event->attr.type) {
 831         case PERF_TYPE_RAW:
 832                 if ((event->attr.config != PERF_EVENT_CPUM_SF) &&
 833                     (event->attr.config != PERF_EVENT_CPUM_SF_DIAG))
 834                         return -ENOENT;
 835                 break;
 836         case PERF_TYPE_HARDWARE:
 837                 /* Support sampling of CPU cycles in addition to the
 838                  * counter facility.  However, the counter facility
 839                  * is more precise and, hence, restrict this PMU to
 840                  * sampling events only.
 841                  */
 842                 if (event->attr.config != PERF_COUNT_HW_CPU_CYCLES)
 843                         return -ENOENT;
 844                 if (!is_sampling_event(event))
 845                         return -ENOENT;
 846                 break;
 847         default:
 848                 return -ENOENT;
 849         }
 850
 851         /* Check online status of the CPU to which the event is pinned */
 852         if (event->cpu >= 0 && !cpu_online(event->cpu))
 853                         return -ENODEV;
 854
 855         /* Force reset of idle/hv excludes regardless of what the
 856          * user requested.
 857          */
 858         if (event->attr.exclude_hv)
 859                 event->attr.exclude_hv = 0;
 860         if (event->attr.exclude_idle)
 861                 event->attr.exclude_idle = 0;
 862
 863         err = __hw_perf_event_init(event);
 864         if (unlikely(err))
 865                 if (event->destroy)
 866                         event->destroy(event);
 867         return err;
 868 }
 869
 870 static void cpumsf_pmu_enable(struct pmu *pmu)
 871 {
 872         struct cpu_hw_sf *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_sf);
 873         struct hw_perf_event *hwc;
 874         int err;
 875
 876         if (cpuhw->flags & PMU_F_ENABLED)
 877                 return;
 878
 879         if (cpuhw->flags & PMU_F_ERR_MASK)
 880                 return;
 881
 882         /* Check whether to extent the sampling buffer.
 883          *
 884          * Two conditions trigger an increase of the sampling buffer for a
 885          * perf event:
 886          *    1. Postponed buffer allocations from the event initialization.
 887          *    2. Sampling overflows that contribute to pending allocations.
 888          *
 889          * Note that the extend_sampling_buffer() function disables the sampling
 890          * facility, but it can be fully re-enabled using sampling controls that
 891          * have been saved in cpumsf_pmu_disable().
 892          */
 893         if (cpuhw->event) {
 894                 hwc = &cpuhw->event->hw;
 895                 if (!(SAMPL_DIAG_MODE(hwc))) {
 896                         /*
 897                          * Account number of overflow-designated
 898                          * buffer extents
 899                          */
 900                         sfb_account_overflows(cpuhw, hwc);
 901                         if (sfb_has_pending_allocs(&cpuhw->sfb, hwc))
 902                                 extend_sampling_buffer(&cpuhw->sfb, hwc);
 903                 }
 904         }
 905
 906         /* (Re)enable the PMU and sampling facility */
 907         cpuhw->flags |= PMU_F_ENABLED;
 908         barrier();
 909
 910         err = lsctl(&cpuhw->lsctl);
 911         if (err) {
 912                 cpuhw->flags &= ~PMU_F_ENABLED;
 913                 pr_err("Loading sampling controls failed: op=%i err=%i\n",
 914                         1, err);
 915                 return;
 916         }
 917
 918         /* Load current program parameter */
 919         lpp(&S390_lowcore.lpp);
 920
 921         debug_sprintf_event(sfdbg, 6, "pmu_enable: es=%i cs=%i ed=%i cd=%i "
 922                             "tear=%p dear=%p\n", cpuhw->lsctl.es, cpuhw->lsctl.cs,
 923                             cpuhw->lsctl.ed, cpuhw->lsctl.cd,
 924                             (void *) cpuhw->lsctl.tear, (void *) cpuhw->lsctl.dear);
 925 }
 926
 927 static void cpumsf_pmu_disable(struct pmu *pmu)
 928 {
 929         struct cpu_hw_sf *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_sf);
 930         struct hws_lsctl_request_block inactive;
 931         struct hws_qsi_info_block si;
 932         int err;
 933
 934         if (!(cpuhw->flags & PMU_F_ENABLED))
 935                 return;
 936
 937         if (cpuhw->flags & PMU_F_ERR_MASK)
 938                 return;
 939
 940         /* Switch off sampling activation control */
 941         inactive = cpuhw->lsctl;
 942         inactive.cs = 0;
 943         inactive.cd = 0;
 944
 945         err = lsctl(&inactive);
 946         if (err) {
 947                 pr_err("Loading sampling controls failed: op=%i err=%i\n",
 948                         2, err);
 949                 return;
 950         }
 951
 952         /* Save state of TEAR and DEAR register contents */
 953         if (!qsi(&si)) {
 954                 /* TEAR/DEAR values are valid only if the sampling facility is
 955                  * enabled.  Note that cpumsf_pmu_disable() might be called even
 956                  * for a disabled sampling facility because cpumsf_pmu_enable()
 957                  * controls the enable/disable state.
 958                  */
 959                 if (si.es) {
 960                         cpuhw->lsctl.tear = si.tear;
 961                         cpuhw->lsctl.dear = si.dear;
 962                 }
 963         } else
 964                 debug_sprintf_event(sfdbg, 3, "cpumsf_pmu_disable: "
 965                                     "qsi() failed with err=%i\n", err);
 966
 967         cpuhw->flags &= ~PMU_F_ENABLED;
 968 }
 969
 970 /* perf_exclude_event() - Filter event
 971  * @event:      The perf event
 972  * @regs:       pt_regs structure
 973  * @sde_regs:   Sample-data-entry (sde) regs structure
 974  *
 975  * Filter perf events according to their exclude specification.
 976  *
 977  * Return non-zero if the event shall be excluded.
 978  */
 979 static int perf_exclude_event(struct perf_event *event, struct pt_regs *regs,
 980                               struct perf_sf_sde_regs *sde_regs)
 981 {
 982         if (event->attr.exclude_user && user_mode(regs))
 983                 return 1;
 984         if (event->attr.exclude_kernel && !user_mode(regs))
 985                 return 1;
 986         if (event->attr.exclude_guest && sde_regs->in_guest)
 987                 return 1;
 988         if (event->attr.exclude_host && !sde_regs->in_guest)
 989                 return 1;
 990         return 0;
 991 }
 992
 993 /* perf_push_sample() - Push samples to perf
 994  * @event:      The perf event
 995  * @sample:     Hardware sample data
 996  *
 997  * Use the hardware sample data to create perf event sample.  The sample
 998  * is the pushed to the event subsystem and the function checks for
 999  * possible event overflows.  If an event overflow occurs, the PMU is
1000  * stopped.
1001  *
1002  * Return non-zero if an event overflow occurred.
1003  */
1004 static int perf_push_sample(struct perf_event *event,
1005                             struct hws_basic_entry *basic)
1006 {
1007         int overflow;
1008         struct pt_regs regs;
1009         struct perf_sf_sde_regs *sde_regs;
1010         struct perf_sample_data data;
1011
1012         /* Setup perf sample */
1013         perf_sample_data_init(&data, 0, event->hw.last_period);
1014
1015         /* Setup pt_regs to look like an CPU-measurement external interrupt
1016          * using the Program Request Alert code.  The regs.int_parm_long
1017          * field which is unused contains additional sample-data-entry related
1018          * indicators.
1019          */
1020         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
1021         regs.int_code = 0x1407;
1022         regs.int_parm = CPU_MF_INT_SF_PRA;
1023         sde_regs = (struct perf_sf_sde_regs *) &regs.int_parm_long;
1024
1025         psw_bits(regs.psw).ia   = basic->ia;
1026         psw_bits(regs.psw).dat  = basic->T;
1027         psw_bits(regs.psw).wait = basic->W;
1028         psw_bits(regs.psw).pstate = basic->P;
1029         psw_bits(regs.psw).as   = basic->AS;
1030
1031         /*
1032          * Use the hardware provided configuration level to decide if the
1033          * sample belongs to a guest or host. If that is not available,
1034          * fall back to the following heuristics:
1035          * A non-zero guest program parameter always indicates a guest
1036          * sample. Some early samples or samples from guests without
1037          * lpp usage would be misaccounted to the host. We use the asn
1038          * value as an addon heuristic to detect most of these guest samples.
1039          * If the value differs from 0xffff (the host value), we assume to
1040          * be a KVM guest.
1041          */
1042         switch (basic->CL) {
1043         case 1: /* logical partition */
1044                 sde_regs->in_guest = 0;
1045                 break;
1046         case 2: /* virtual machine */
1047                 sde_regs->in_guest = 1;
1048                 break;
1049         default: /* old machine, use heuristics */
1050                 if (basic->gpp || basic->prim_asn != 0xffff)
1051                         sde_regs->in_guest = 1;
1052                 break;
1053         }
1054
1055         /*
1056          * Store the PID value from the sample-data-entry to be
1057          * processed and resolved by cpumsf_output_event_pid().
1058          */
1059         data.tid_entry.pid = basic->hpp & LPP_PID_MASK;
1060
1061         overflow = 0;
1062         if (perf_exclude_event(event, &regs, sde_regs))
1063                 goto out;
1064         if (perf_event_overflow(event, &data, &regs)) {
1065                 overflow = 1;
1066                 event->pmu->stop(event, 0);
1067         }
1068         perf_event_update_userpage(event);
1069 out:
1070         return overflow;
1071 }
1072
1073 static void perf_event_count_update(struct perf_event *event, u64 count)
1074 {
1075         local64_add(count, &event->count);
1076 }
1077
1078 static void debug_sample_entry(struct hws_basic_entry *sample,
1079                                struct hws_trailer_entry *te)
1080 {
1081         debug_sprintf_event(sfdbg, 4, "hw_collect_samples: Found unknown "
1082                             "sampling data entry: te->f=%i basic.def=%04x (%p)\n",
1083                             te->f, sample->def, sample);
1084 }
1085
1086 /* hw_collect_samples() - Walk through a sample-data-block and collect samples
1087  * @event:      The perf event
1088  * @sdbt:       Sample-data-block table
1089  * @overflow:   Event overflow counter
1090  *
1091  * Walks through a sample-data-block and collects sampling data entries that are
1092  * then pushed to the perf event subsystem.  Depending on the sampling function,
1093  * there can be either basic-sampling or combined-sampling data entries.  A
1094  * combined-sampling data entry consists of a basic- and a diagnostic-sampling
1095  * data entry.  The sampling function is determined by the flags in the perf
1096  * event hardware structure.  The function always works with a combined-sampling
1097  * data entry but ignores the the diagnostic portion if it is not available.
1098  *
1099  * Note that the implementation focuses on basic-sampling data entries and, if
1100  * such an entry is not valid, the entire combined-sampling data entry is
1101  * ignored.
1102  *
1103  * The overflow variables counts the number of samples that has been discarded
1104  * due to a perf event overflow.
1105  */
1106 static void hw_collect_samples(struct perf_event *event, unsigned long *sdbt,
1107                                unsigned long long *overflow)
1108 {
1109         struct hws_trailer_entry *te;
1110         struct hws_basic_entry *sample;
1111
1112         te = (struct hws_trailer_entry *) trailer_entry_ptr(*sdbt);
1113         sample = (struct hws_basic_entry *) *sdbt;
1114         while ((unsigned long *) sample < (unsigned long *) te) {
1115                 /* Check for an empty sample */
1116                 if (!sample->def)
1117                         break;
1118
1119                 /* Update perf event period */
1120                 perf_event_count_update(event, SAMPL_RATE(&event->hw));
1121
1122                 /* Check whether sample is valid */
1123                 if (sample->def == 0x0001) {
1124                         /* If an event overflow occurred, the PMU is stopped to
1125                          * throttle event delivery.  Remaining sample data is
1126                          * discarded.
1127                          */
1128                         if (!*overflow) {
1129                                 /* Check whether sample is consistent */
1130                                 if (sample->I == 0 && sample->W == 0) {
1131                                         /* Deliver sample data to perf */
1132                                         *overflow = perf_push_sample(event,
1133                                                                      sample);
1134                                 }
1135                         } else
1136                                 /* Count discarded samples */
1137                                 *overflow += 1;
1138                 } else {
1139                         debug_sample_entry(sample, te);
1140                         /* Sample slot is not yet written or other record.
1141                          *
1142                          * This condition can occur if the buffer was reused
1143                          * from a combined basic- and diagnostic-sampling.
1144                          * If only basic-sampling is then active, entries are
1145                          * written into the larger diagnostic entries.
1146                          * This is typically the case for sample-data-blocks
1147                          * that are not full.  Stop processing if the first
1148                          * invalid format was detected.
1149                          */
1150                         if (!te->f)
1151                                 break;
1152                 }
1153
1154                 /* Reset sample slot and advance to next sample */
1155                 sample->def = 0;
1156                 sample++;
1157         }
1158 }
1159
1160 /* hw_perf_event_update() - Process sampling buffer
1161  * @event:      The perf event
1162  * @flush_all:  Flag to also flush partially filled sample-data-blocks
1163  *
1164  * Processes the sampling buffer and create perf event samples.
1165  * The sampling buffer position are retrieved and saved in the TEAR_REG
1166  * register of the specified perf event.
1167  *
1168  * Only full sample-data-blocks are processed.  Specify the flash_all flag
1169  * to also walk through partially filled sample-data-blocks.  It is ignored
1170  * if PERF_CPUM_SF_FULL_BLOCKS is set.  The PERF_CPUM_SF_FULL_BLOCKS flag
1171  * enforces the processing of full sample-data-blocks only (trailer entries
1172  * with the block-full-indicator bit set).
1173  */
1174 static void hw_perf_event_update(struct perf_event *event, int flush_all)
1175 {
1176         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
1177         struct hws_trailer_entry *te;
1178         unsigned long *sdbt;
1179         unsigned long long event_overflow, sampl_overflow, num_sdb, te_flags;
1180         int done;
1181
1182         /*
1183          * AUX buffer is used when in diagnostic sampling mode.
1184          * No perf events/samples are created.
1185          */
1186         if (SAMPL_DIAG_MODE(&event->hw))
1187                 return;
1188
1189         if (flush_all && SDB_FULL_BLOCKS(hwc))
1190                 flush_all = 0;
1191
1192         sdbt = (unsigned long *) TEAR_REG(hwc);
1193         done = event_overflow = sampl_overflow = num_sdb = 0;
1194         while (!done) {
1195                 /* Get the trailer entry of the sample-data-block */
1196                 te = (struct hws_trailer_entry *) trailer_entry_ptr(*sdbt);
1197
1198                 /* Leave loop if no more work to do (block full indicator) */
1199                 if (!te->f) {
1200                         done = 1;
1201                         if (!flush_all)
1202                                 break;
1203                 }
1204
1205                 /* Check the sample overflow count */
1206                 if (te->overflow)
1207                         /* Account sample overflows and, if a particular limit
1208                          * is reached, extend the sampling buffer.
1209                          * For details, see sfb_account_overflows().
1210                          */
1211                         sampl_overflow += te->overflow;
1212
1213                 /* Timestamps are valid for full sample-data-blocks only */
1214                 debug_sprintf_event(sfdbg, 6, "hw_perf_event_update: sdbt=%p "
1215                                     "overflow=%llu timestamp=0x%llx\n",
1216                                     sdbt, te->overflow,
1217                                     (te->f) ? trailer_timestamp(te) : 0ULL);
1218
1219                 /* Collect all samples from a single sample-data-block and
1220                  * flag if an (perf) event overflow happened.  If so, the PMU
1221                  * is stopped and remaining samples will be discarded.
1222                  */
1223                 hw_collect_samples(event, sdbt, &event_overflow);
1224                 num_sdb++;
1225
1226                 /* Reset trailer (using compare-double-and-swap) */
1227                 do {
1228                         te_flags = te->flags & ~SDB_TE_BUFFER_FULL_MASK;
1229                         te_flags |= SDB_TE_ALERT_REQ_MASK;
1230                 } while (!cmpxchg_double(&te->flags, &te->overflow,
1231                                          te->flags, te->overflow,
1232                                          te_flags, 0ULL));
1233
1234                 /* Advance to next sample-data-block */
1235                 sdbt++;
1236                 if (is_link_entry(sdbt))
1237                         sdbt = get_next_sdbt(sdbt);
1238
1239                 /* Update event hardware registers */
1240                 TEAR_REG(hwc) = (unsigned long) sdbt;
1241
1242                 /* Stop processing sample-data if all samples of the current
1243                  * sample-data-block were flushed even if it was not full.
1244                  */
1245                 if (flush_all && done)
1246                         break;
1247
1248                 /* If an event overflow happened, discard samples by
1249                  * processing any remaining sample-data-blocks.
1250                  */
1251                 if (event_overflow)
1252                         flush_all = 1;
1253         }
1254
1255         /* Account sample overflows in the event hardware structure */
1256         if (sampl_overflow)
1257                 OVERFLOW_REG(hwc) = DIV_ROUND_UP(OVERFLOW_REG(hwc) +
1258                                                  sampl_overflow, 1 + num_sdb);
1259         if (sampl_overflow || event_overflow)
1260                 debug_sprintf_event(sfdbg, 4, "hw_perf_event_update: "
1261                                     "overflow stats: sample=%llu event=%llu\n",
1262                                     sampl_overflow, event_overflow);
1263 }
1264
1265 #define AUX_SDB_INDEX(aux, i) ((i) % aux->sfb.num_sdb)
1266 #define AUX_SDB_NUM(aux, start, end) (end >= start ? end - start + 1 : 0)
1267 #define AUX_SDB_NUM_ALERT(aux) AUX_SDB_NUM(aux, aux->head, aux->alert_mark)
1268 #define AUX_SDB_NUM_EMPTY(aux) AUX_SDB_NUM(aux, aux->head, aux->empty_mark)
1269
1270 /*
1271  * Get trailer entry by index of SDB.
1272  */
1273 static struct hws_trailer_entry *aux_sdb_trailer(struct aux_buffer *aux,
1274                                                  unsigned long index)
1275 {
1276         unsigned long sdb;
1277
1278         index = AUX_SDB_INDEX(aux, index);
1279         sdb = aux->sdb_index[index];
1280         return (struct hws_trailer_entry *)trailer_entry_ptr(sdb);
1281 }
1282
1283 /*
1284  * Finish sampling on the cpu. Called by cpumsf_pmu_del() with pmu
1285  * disabled. Collect the full SDBs in AUX buffer which have not reached
1286  * the point of alert indicator. And ignore the SDBs which are not
1287  * full.
1288  *
1289  * 1. Scan SDBs to see how much data is there and consume them.
1290  * 2. Remove alert indicator in the buffer.
1291  */
1292 static void aux_output_end(struct perf_output_handle *handle)
1293 {
1294         unsigned long i, range_scan, idx;
1295         struct aux_buffer *aux;
1296         struct hws_trailer_entry *te;
1297
1298         aux = perf_get_aux(handle);
1299         if (!aux)
1300                 return;
1301
1302         range_scan = AUX_SDB_NUM_ALERT(aux);
1303         for (i = 0, idx = aux->head; i < range_scan; i++, idx++) {
1304                 te = aux_sdb_trailer(aux, idx);
1305                 if (!(te->flags & SDB_TE_BUFFER_FULL_MASK))
1306                         break;
1307         }
1308         /* i is num of SDBs which are full */
1309         perf_aux_output_end(handle, i << PAGE_SHIFT);
1310
1311         /* Remove alert indicators in the buffer */
1312         te = aux_sdb_trailer(aux, aux->alert_mark);
1313         te->flags &= ~SDB_TE_ALERT_REQ_MASK;
1314
1315         debug_sprintf_event(sfdbg, 6, "aux_output_end: collect %lx SDBs\n", i);
1316 }
1317
1318 /*
1319  * Start sampling on the CPU. Called by cpumsf_pmu_add() when an event
1320  * is first added to the CPU or rescheduled again to the CPU. It is called
1321  * with pmu disabled.
1322  *
1323  * 1. Reset the trailer of SDBs to get ready for new data.
1324  * 2. Tell the hardware where to put the data by reset the SDBs buffer
1325  *    head(tear/dear).
1326  */
1327 static int aux_output_begin(struct perf_output_handle *handle,
1328                             struct aux_buffer *aux,
1329                             struct cpu_hw_sf *cpuhw)
1330 {
1331         unsigned long range;
1332         unsigned long i, range_scan, idx;
1333         unsigned long head, base, offset;
1334         struct hws_trailer_entry *te;
1335
1336         if (WARN_ON_ONCE(handle->head & ~PAGE_MASK))
1337                 return -EINVAL;
1338
1339         aux->head = handle->head >> PAGE_SHIFT;
1340         range = (handle->size + 1) >> PAGE_SHIFT;
1341         if (range <= 1)
1342                 return -ENOMEM;
1343
1344         /*
1345          * SDBs between aux->head and aux->empty_mark are already ready
1346          * for new data. range_scan is num of SDBs not within them.
1347          */
1348         if (range > AUX_SDB_NUM_EMPTY(aux)) {
1349                 range_scan = range - AUX_SDB_NUM_EMPTY(aux);
1350                 idx = aux->empty_mark + 1;
1351                 for (i = 0; i < range_scan; i++, idx++) {
1352                         te = aux_sdb_trailer(aux, idx);
1353                         te->flags = te->flags & ~SDB_TE_BUFFER_FULL_MASK;
1354                         te->flags = te->flags & ~SDB_TE_ALERT_REQ_MASK;
1355                         te->overflow = 0;
1356                 }
1357                 /* Save the position of empty SDBs */
1358                 aux->empty_mark = aux->head + range - 1;
1359         }
1360
1361         /* Set alert indicator */
1362         aux->alert_mark = aux->head + range/2 - 1;
1363         te = aux_sdb_trailer(aux, aux->alert_mark);
1364         te->flags = te->flags | SDB_TE_ALERT_REQ_MASK;
1365
1366         /* Reset hardware buffer head */
1367         head = AUX_SDB_INDEX(aux, aux->head);
1368         base = aux->sdbt_index[head / CPUM_SF_SDB_PER_TABLE];
1369         offset = head % CPUM_SF_SDB_PER_TABLE;
1370         cpuhw->lsctl.tear = base + offset * sizeof(unsigned long);
1371         cpuhw->lsctl.dear = aux->sdb_index[head];
1372
1373         debug_sprintf_event(sfdbg, 6, "aux_output_begin: "
1374                             "head->alert_mark->empty_mark (num_alert, range)"
1375                             "[%lx -> %lx -> %lx] (%lx, %lx) "
1376                             "tear index %lx, tear %lx dear %lx\n",
1377                             aux->head, aux->alert_mark, aux->empty_mark,
1378                             AUX_SDB_NUM_ALERT(aux), range,
1379                             head / CPUM_SF_SDB_PER_TABLE,
1380                             cpuhw->lsctl.tear,
1381                             cpuhw->lsctl.dear);
1382
1383         return 0;
1384 }
1385
1386 /*
1387  * Set alert indicator on SDB at index @alert_index while sampler is running.
1388  *
1389  * Return true if successfully.
1390  * Return false if full indicator is already set by hardware sampler.
1391  */
1392 static bool aux_set_alert(struct aux_buffer *aux, unsigned long alert_index,
1393                           unsigned long long *overflow)
1394 {
1395         unsigned long long orig_overflow, orig_flags, new_flags;
1396         struct hws_trailer_entry *te;
1397
1398         te = aux_sdb_trailer(aux, alert_index);
1399         do {
1400                 orig_flags = te->flags;
1401                 orig_overflow = te->overflow;
1402                 *overflow = orig_overflow;
1403                 if (orig_flags & SDB_TE_BUFFER_FULL_MASK) {
1404                         /*
1405                          * SDB is already set by hardware.
1406                          * Abort and try to set somewhere
1407                          * behind.
1408                          */
1409                         return false;
1410                 }
1411                 new_flags = orig_flags | SDB_TE_ALERT_REQ_MASK;
1412         } while (!cmpxchg_double(&te->flags, &te->overflow,
1413                                  orig_flags, orig_overflow,
1414                                  new_flags, 0ULL));
1415         return true;
1416 }
1417
1418 /*
1419  * aux_reset_buffer() - Scan and setup SDBs for new samples
1420  * @aux:        The AUX buffer to set
1421  * @range:      The range of SDBs to scan started from aux->head
1422  * @overflow:   Set to overflow count
1423  *
1424  * Set alert indicator on the SDB at index of aux->alert_mark. If this SDB is
1425  * marked as empty, check if it is already set full by the hardware sampler.
1426  * If yes, that means new data is already there before we can set an alert
1427  * indicator. Caller should try to set alert indicator to some position behind.
1428  *
1429  * Scan the SDBs in AUX buffer from behind aux->empty_mark. They are used
1430  * previously and have already been consumed by user space. Reset these SDBs
1431  * (clear full indicator and alert indicator) for new data.
1432  * If aux->alert_mark fall in this area, just set it. Overflow count is
1433  * recorded while scanning.
1434  *
1435  * SDBs between aux->head and aux->empty_mark are already reset at last time.
1436  * and ready for new samples. So scanning on this area could be skipped.
1437  *
1438  * Return true if alert indicator is set successfully and false if not.
1439  */
1440 static bool aux_reset_buffer(struct aux_buffer *aux, unsigned long range,
1441                              unsigned long long *overflow)
1442 {
1443         unsigned long long orig_overflow, orig_flags, new_flags;
1444         unsigned long i, range_scan, idx;
1445         struct hws_trailer_entry *te;
1446
1447         if (range <= AUX_SDB_NUM_EMPTY(aux))
1448                 /*
1449                  * No need to scan. All SDBs in range are marked as empty.
1450                  * Just set alert indicator. Should check race with hardware
1451                  * sampler.
1452                  */
1453                 return aux_set_alert(aux, aux->alert_mark, overflow);
1454
1455         if (aux->alert_mark <= aux->empty_mark)
1456                 /*
1457                  * Set alert indicator on empty SDB. Should check race
1458                  * with hardware sampler.
1459                  */
1460                 if (!aux_set_alert(aux, aux->alert_mark, overflow))
1461                         return false;
1462
1463         /*
1464          * Scan the SDBs to clear full and alert indicator used previously.
1465          * Start scanning from one SDB behind empty_mark. If the new alert
1466          * indicator fall into this range, set it.
1467          */
1468         range_scan = range - AUX_SDB_NUM_EMPTY(aux);
1469         idx = aux->empty_mark + 1;
1470         for (i = 0; i < range_scan; i++, idx++) {
1471                 te = aux_sdb_trailer(aux, idx);
1472                 do {
1473                         orig_flags = te->flags;
1474                         orig_overflow = te->overflow;
1475                         new_flags = orig_flags & ~SDB_TE_BUFFER_FULL_MASK;
1476                         if (idx == aux->alert_mark)
1477                                 new_flags |= SDB_TE_ALERT_REQ_MASK;
1478                         else
1479                                 new_flags &= ~SDB_TE_ALERT_REQ_MASK;
1480                 } while (!cmpxchg_double(&te->flags, &te->overflow,
1481                                          orig_flags, orig_overflow,
1482                                          new_flags, 0ULL));
1483                 *overflow += orig_overflow;
1484         }
1485
1486         /* Update empty_mark to new position */
1487         aux->empty_mark = aux->head + range - 1;
1488
1489         return true;
1490 }
1491
1492 /*
1493  * Measurement alert handler for diagnostic mode sampling.
1494  */
1495 static void hw_collect_aux(struct cpu_hw_sf *cpuhw)
1496 {
1497         struct aux_buffer *aux;
1498         int done = 0;
1499         unsigned long range = 0, size;
1500         unsigned long long overflow = 0;
1501         struct perf_output_handle *handle = &cpuhw->handle;
1502         unsigned long num_sdb;
1503
1504         aux = perf_get_aux(handle);
1505         if (WARN_ON_ONCE(!aux))
1506                 return;
1507
1508         /* Inform user space new data arrived */
1509         size = AUX_SDB_NUM_ALERT(aux) << PAGE_SHIFT;
1510         perf_aux_output_end(handle, size);
1511         num_sdb = aux->sfb.num_sdb;
1512
1513         while (!done) {
1514                 /* Get an output handle */
1515                 aux = perf_aux_output_begin(handle, cpuhw->event);
1516                 if (handle->size == 0) {
1517                         pr_err("The AUX buffer with %lu pages for the "
1518                                "diagnostic-sampling mode is full\n",
1519                                 num_sdb);
1520                         debug_sprintf_event(sfdbg, 1, "AUX buffer used up\n");
1521                         break;
1522                 }
1523                 if (WARN_ON_ONCE(!aux))
1524                         return;
1525
1526                 /* Update head and alert_mark to new position */
1527                 aux->head = handle->head >> PAGE_SHIFT;
1528                 range = (handle->size + 1) >> PAGE_SHIFT;
1529                 if (range == 1)
1530                         aux->alert_mark = aux->head;
1531                 else
1532                         aux->alert_mark = aux->head + range/2 - 1;
1533
1534                 if (aux_reset_buffer(aux, range, &overflow)) {
1535                         if (!overflow) {
1536                                 done = 1;
1537                                 break;
1538                         }
1539                         size = range << PAGE_SHIFT;
1540                         perf_aux_output_end(&cpuhw->handle, size);
1541                         pr_err("Sample data caused the AUX buffer with %lu "
1542                                "pages to overflow\n", num_sdb);
1543                         debug_sprintf_event(sfdbg, 1, "head %lx range %lx "
1544                                             "overflow %llx\n",
1545                                             aux->head, range, overflow);
1546                 } else {
1547                         size = AUX_SDB_NUM_ALERT(aux) << PAGE_SHIFT;
1548                         perf_aux_output_end(&cpuhw->handle, size);
1549                         debug_sprintf_event(sfdbg, 6, "head %lx alert %lx "
1550                                             "already full, try another\n",
1551                                             aux->head, aux->alert_mark);
1552                 }
1553         }
1554
1555         if (done)
1556                 debug_sprintf_event(sfdbg, 6, "aux_reset_buffer: "
1557                                     "[%lx -> %lx -> %lx] (%lx, %lx)\n",
1558                                     aux->head, aux->alert_mark, aux->empty_mark,
1559                                     AUX_SDB_NUM_ALERT(aux), range);
1560 }
1561
1562 /*
1563  * Callback when freeing AUX buffers.
1564  */
1565 static void aux_buffer_free(void *data)
1566 {
1567         struct aux_buffer *aux = data;
1568         unsigned long i, num_sdbt;
1569
1570         if (!aux)
1571                 return;
1572
1573         /* Free SDBT. SDB is freed by the caller */
1574         num_sdbt = aux->sfb.num_sdbt;
1575         for (i = 0; i < num_sdbt; i++)
1576                 free_page(aux->sdbt_index[i]);
1577
1578         kfree(aux->sdbt_index);
1579         kfree(aux->sdb_index);
1580         kfree(aux);
1581
1582         debug_sprintf_event(sfdbg, 4, "aux_buffer_free: free "
1583                             "%lu SDBTs\n", num_sdbt);
1584 }
1585
1586 /*
1587  * aux_buffer_setup() - Setup AUX buffer for diagnostic mode sampling
1588  * @cpu:        On which to allocate, -1 means current
1589  * @pages:      Array of pointers to buffer pages passed from perf core
1590  * @nr_pages:   Total pages
1591  * @snapshot:   Flag for snapshot mode
1592  *
1593  * This is the callback when setup an event using AUX buffer. Perf tool can
1594  * trigger this by an additional mmap() call on the event. Unlike the buffer
1595  * for basic samples, AUX buffer belongs to the event. It is scheduled with
1596  * the task among online cpus when it is a per-thread event.
1597  *
1598  * Return the private AUX buffer structure if success or NULL if fails.
1599  */
1600 static void *aux_buffer_setup(int cpu, void **pages, int nr_pages,
1601                               bool snapshot)
1602 {
1603         struct sf_buffer *sfb;
1604         struct aux_buffer *aux;
1605         unsigned long *new, *tail;
1606         int i, n_sdbt;
1607
1608         if (!nr_pages || !pages)
1609                 return NULL;
1610
1611         if (nr_pages > CPUM_SF_MAX_SDB * CPUM_SF_SDB_DIAG_FACTOR) {
1612                 pr_err("AUX buffer size (%i pages) is larger than the "
1613                        "maximum sampling buffer limit\n",
1614                        nr_pages);
1615                 return NULL;
1616         } else if (nr_pages < CPUM_SF_MIN_SDB * CPUM_SF_SDB_DIAG_FACTOR) {
1617                 pr_err("AUX buffer size (%i pages) is less than the "
1618                        "minimum sampling buffer limit\n",
1619                        nr_pages);
1620                 return NULL;
1621         }
1622
1623         /* Allocate aux_buffer struct for the event */
1624         aux = kmalloc(sizeof(struct aux_buffer), GFP_KERNEL);
1625         if (!aux)
1626                 goto no_aux;
1627         sfb = &aux->sfb;
1628
1629         /* Allocate sdbt_index for fast reference */
1630         n_sdbt = (nr_pages + CPUM_SF_SDB_PER_TABLE - 1) / CPUM_SF_SDB_PER_TABLE;
1631         aux->sdbt_index = kmalloc_array(n_sdbt, sizeof(void *), GFP_KERNEL);
1632         if (!aux->sdbt_index)
1633                 goto no_sdbt_index;
1634
1635         /* Allocate sdb_index for fast reference */
1636         aux->sdb_index = kmalloc_array(nr_pages, sizeof(void *), GFP_KERNEL);
1637         if (!aux->sdb_index)
1638                 goto no_sdb_index;
1639
1640         /* Allocate the first SDBT */
1641         sfb->num_sdbt = 0;
1642         sfb->sdbt = (unsigned long *) get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
1643         if (!sfb->sdbt)
1644                 goto no_sdbt;
1645         aux->sdbt_index[sfb->num_sdbt++] = (unsigned long)sfb->sdbt;
1646         tail = sfb->tail = sfb->sdbt;
1647
1648         /*
1649          * Link the provided pages of AUX buffer to SDBT.
1650          * Allocate SDBT if needed.
1651          */
1652         for (i = 0; i < nr_pages; i++, tail++) {
1653                 if (require_table_link(tail)) {
1654                         new = (unsigned long *) get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
1655                         if (!new)
1656                                 goto no_sdbt;
1657                         aux->sdbt_index[sfb->num_sdbt++] = (unsigned long)new;
1658                         /* Link current page to tail of chain */
1659                         *tail = (unsigned long)(void *) new + 1;
1660                         tail = new;
1661                 }
1662                 /* Tail is the entry in a SDBT */
1663                 *tail = (unsigned long)pages[i];
1664                 aux->sdb_index[i] = (unsigned long)pages[i];
1665         }
1666         sfb->num_sdb = nr_pages;
1667
1668         /* Link the last entry in the SDBT to the first SDBT */
1669         *tail = (unsigned long) sfb->sdbt + 1;
1670         sfb->tail = tail;
1671
1672         /*
1673          * Initial all SDBs are zeroed. Mark it as empty.
1674          * So there is no need to clear the full indicator
1675          * when this event is first added.
1676          */
1677         aux->empty_mark = sfb->num_sdb - 1;
1678
1679         debug_sprintf_event(sfdbg, 4, "aux_buffer_setup: setup %lu SDBTs"
1680                             " and %lu SDBs\n",
1681                             sfb->num_sdbt, sfb->num_sdb);
1682
1683         return aux;
1684
1685 no_sdbt:
1686         /* SDBs (AUX buffer pages) are freed by caller */
1687         for (i = 0; i < sfb->num_sdbt; i++)
1688                 free_page(aux->sdbt_index[i]);
1689         kfree(aux->sdb_index);
1690 no_sdb_index:
1691         kfree(aux->sdbt_index);
1692 no_sdbt_index:
1693         kfree(aux);
1694 no_aux:
1695         return NULL;
1696 }
1697
1698 static void cpumsf_pmu_read(struct perf_event *event)
1699 {
1700         /* Nothing to do ... updates are interrupt-driven */
1701 }
1702
1703 /* Activate sampling control.
1704  * Next call of pmu_enable() starts sampling.
1705  */
1706 static void cpumsf_pmu_start(struct perf_event *event, int flags)
1707 {
1708         struct cpu_hw_sf *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_sf);
1709
1710         if (WARN_ON_ONCE(!(event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)))
1711                 return;
1712
1713         if (flags & PERF_EF_RELOAD)
1714                 WARN_ON_ONCE(!(event->hw.state & PERF_HES_UPTODATE));
1715
1716         perf_pmu_disable(event->pmu);
1717         event->hw.state = 0;
1718         cpuhw->lsctl.cs = 1;
1719         if (SAMPL_DIAG_MODE(&event->hw))
1720                 cpuhw->lsctl.cd = 1;
1721         perf_pmu_enable(event->pmu);
1722 }
1723
1724 /* Deactivate sampling control.
1725  * Next call of pmu_enable() stops sampling.
1726  */
1727 static void cpumsf_pmu_stop(struct perf_event *event, int flags)
1728 {
1729         struct cpu_hw_sf *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_sf);
1730
1731         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
1732                 return;
1733
1734         perf_pmu_disable(event->pmu);
1735         cpuhw->lsctl.cs = 0;
1736         cpuhw->lsctl.cd = 0;
1737         event->hw.state |= PERF_HES_STOPPED;
1738
1739         if ((flags & PERF_EF_UPDATE) && !(event->hw.state & PERF_HES_UPTODATE)) {
1740                 hw_perf_event_update(event, 1);
1741                 event->hw.state |= PERF_HES_UPTODATE;
1742         }
1743         perf_pmu_enable(event->pmu);
1744 }
1745
1746 static int cpumsf_pmu_add(struct perf_event *event, int flags)
1747 {
1748         struct cpu_hw_sf *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_sf);
1749         struct aux_buffer *aux;
1750         int err;
1751
1752         if (cpuhw->flags & PMU_F_IN_USE)
1753                 return -EAGAIN;
1754
1755         if (!SAMPL_DIAG_MODE(&event->hw) && !cpuhw->sfb.sdbt)
1756                 return -EINVAL;
1757
1758         err = 0;
1759         perf_pmu_disable(event->pmu);
1760
1761         event->hw.state = PERF_HES_UPTODATE | PERF_HES_STOPPED;
1762
1763         /* Set up sampling controls.  Always program the sampling register
1764          * using the SDB-table start.  Reset TEAR_REG event hardware register
1765          * that is used by hw_perf_event_update() to store the sampling buffer
1766          * position after samples have been flushed.
1767          */
1768         cpuhw->lsctl.s = 0;
1769         cpuhw->lsctl.h = 1;
1770         cpuhw->lsctl.interval = SAMPL_RATE(&event->hw);
1771         if (!SAMPL_DIAG_MODE(&event->hw)) {
1772                 cpuhw->lsctl.tear = (unsigned long) cpuhw->sfb.sdbt;
1773                 cpuhw->lsctl.dear = *(unsigned long *) cpuhw->sfb.sdbt;
1774                 hw_reset_registers(&event->hw, cpuhw->sfb.sdbt);
1775         }
1776
1777         /* Ensure sampling functions are in the disabled state.  If disabled,
1778          * switch on sampling enable control. */
1779         if (WARN_ON_ONCE(cpuhw->lsctl.es == 1 || cpuhw->lsctl.ed == 1)) {
1780                 err = -EAGAIN;
1781                 goto out;
1782         }
1783         if (SAMPL_DIAG_MODE(&event->hw)) {
1784                 aux = perf_aux_output_begin(&cpuhw->handle, event);
1785                 if (!aux) {
1786                         err = -EINVAL;
1787                         goto out;
1788                 }
1789                 err = aux_output_begin(&cpuhw->handle, aux, cpuhw);
1790                 if (err)
1791                         goto out;
1792                 cpuhw->lsctl.ed = 1;
1793         }
1794         cpuhw->lsctl.es = 1;
1795
1796         /* Set in_use flag and store event */
1797         cpuhw->event = event;
1798         cpuhw->flags |= PMU_F_IN_USE;
1799
1800         if (flags & PERF_EF_START)
1801                 cpumsf_pmu_start(event, PERF_EF_RELOAD);
1802 out:
1803         perf_event_update_userpage(event);
1804         perf_pmu_enable(event->pmu);
1805         return err;
1806 }
1807
1808 static void cpumsf_pmu_del(struct perf_event *event, int flags)
1809 {
1810         struct cpu_hw_sf *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_sf);
1811
1812         perf_pmu_disable(event->pmu);
1813         cpumsf_pmu_stop(event, PERF_EF_UPDATE);
1814
1815         cpuhw->lsctl.es = 0;
1816         cpuhw->lsctl.ed = 0;
1817         cpuhw->flags &= ~PMU_F_IN_USE;
1818         cpuhw->event = NULL;
1819
1820         if (SAMPL_DIAG_MODE(&event->hw))
1821                 aux_output_end(&cpuhw->handle);
1822         perf_event_update_userpage(event);
1823         perf_pmu_enable(event->pmu);
1824 }
1825
1826 CPUMF_EVENT_ATTR(SF, SF_CYCLES_BASIC, PERF_EVENT_CPUM_SF);
1827 CPUMF_EVENT_ATTR(SF, SF_CYCLES_BASIC_DIAG, PERF_EVENT_CPUM_SF_DIAG);
1828
1829 static struct attribute *cpumsf_pmu_events_attr[] = {
1830         CPUMF_EVENT_PTR(SF, SF_CYCLES_BASIC),
1831         NULL,
1832         NULL,
1833 };
1834
1835 PMU_FORMAT_ATTR(event, "config:0-63");
1836
1837 static struct attribute *cpumsf_pmu_format_attr[] = {
1838         &format_attr_event.attr,
1839         NULL,
1840 };
1841
1842 static struct attribute_group cpumsf_pmu_events_group = {
1843         .name = "events",
1844         .attrs = cpumsf_pmu_events_attr,
1845 };
1846 static struct attribute_group cpumsf_pmu_format_group = {
1847         .name = "format",
1848         .attrs = cpumsf_pmu_format_attr,
1849 };
1850 static const struct attribute_group *cpumsf_pmu_attr_groups[] = {
1851         &cpumsf_pmu_events_group,
1852         &cpumsf_pmu_format_group,
1853         NULL,
1854 };
1855
1856 static struct pmu cpumf_sampling = {
1857         .pmu_enable   = cpumsf_pmu_enable,
1858         .pmu_disable  = cpumsf_pmu_disable,
1859
1860         .event_init   = cpumsf_pmu_event_init,
1861         .add          = cpumsf_pmu_add,
1862         .del          = cpumsf_pmu_del,
1863
1864         .start        = cpumsf_pmu_start,
1865         .stop         = cpumsf_pmu_stop,
1866         .read         = cpumsf_pmu_read,
1867
1868         .attr_groups  = cpumsf_pmu_attr_groups,
1869
1870         .setup_aux    = aux_buffer_setup,
1871         .free_aux     = aux_buffer_free,
1872 };
1873
1874 static void cpumf_measurement_alert(struct ext_code ext_code,
1875                                     unsigned int alert, unsigned long unused)
1876 {
1877         struct cpu_hw_sf *cpuhw;
1878
1879         if (!(alert & CPU_MF_INT_SF_MASK))
1880                 return;
1881         inc_irq_stat(IRQEXT_CMS);
1882         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_sf);
1883
1884         /* Measurement alerts are shared and might happen when the PMU
1885          * is not reserved.  Ignore these alerts in this case. */
1886         if (!(cpuhw->flags & PMU_F_RESERVED))
1887                 return;
1888
1889         /* The processing below must take care of multiple alert events that
1890          * might be indicated concurrently. */
1891
1892         /* Program alert request */
1893         if (alert & CPU_MF_INT_SF_PRA) {
1894                 if (cpuhw->flags & PMU_F_IN_USE)
1895                         if (SAMPL_DIAG_MODE(&cpuhw->event->hw))
1896                                 hw_collect_aux(cpuhw);
1897                         else
1898                                 hw_perf_event_update(cpuhw->event, 0);
1899                 else
1900                         WARN_ON_ONCE(!(cpuhw->flags & PMU_F_IN_USE));
1901         }
1902
1903         /* Report measurement alerts only for non-PRA codes */
1904         if (alert != CPU_MF_INT_SF_PRA)
1905                 debug_sprintf_event(sfdbg, 6, "measurement alert: 0x%x\n", alert);
1906
1907         /* Sampling authorization change request */
1908         if (alert & CPU_MF_INT_SF_SACA)
1909                 qsi(&cpuhw->qsi);
1910
1911         /* Loss of sample data due to high-priority machine activities */
1912         if (alert & CPU_MF_INT_SF_LSDA) {
1913                 pr_err("Sample data was lost\n");
1914                 cpuhw->flags |= PMU_F_ERR_LSDA;
1915                 sf_disable();
1916         }
1917
1918         /* Invalid sampling buffer entry */
1919         if (alert & (CPU_MF_INT_SF_IAE|CPU_MF_INT_SF_ISE)) {
1920                 pr_err("A sampling buffer entry is incorrect (alert=0x%x)\n",
1921                        alert);
1922                 cpuhw->flags |= PMU_F_ERR_IBE;
1923                 sf_disable();
1924         }
1925 }
1926 static int cpusf_pmu_setup(unsigned int cpu, int flags)
1927 {
1928         /* Ignore the notification if no events are scheduled on the PMU.
1929          * This might be racy...
1930          */
1931         if (!atomic_read(&num_events))
1932                 return 0;
1933
1934         local_irq_disable();
1935         setup_pmc_cpu(&flags);
1936         local_irq_enable();
1937         return 0;
1938 }
1939
1940 static int s390_pmu_sf_online_cpu(unsigned int cpu)
1941 {
1942         return cpusf_pmu_setup(cpu, PMC_INIT);
1943 }
1944
1945 static int s390_pmu_sf_offline_cpu(unsigned int cpu)
1946 {
1947         return cpusf_pmu_setup(cpu, PMC_RELEASE);
1948 }
1949
1950 static int param_get_sfb_size(char *buffer, const struct kernel_param *kp)
1951 {
1952         if (!cpum_sf_avail())
1953                 return -ENODEV;
1954         return sprintf(buffer, "%lu,%lu", CPUM_SF_MIN_SDB, CPUM_SF_MAX_SDB);
1955 }
1956
1957 static int param_set_sfb_size(const char *val, const struct kernel_param *kp)
1958 {
1959         int rc;
1960         unsigned long min, max;
1961
1962         if (!cpum_sf_avail())
1963                 return -ENODEV;
1964         if (!val || !strlen(val))
1965                 return -EINVAL;
1966
1967         /* Valid parameter values: "min,max" or "max" */
1968         min = CPUM_SF_MIN_SDB;
1969         max = CPUM_SF_MAX_SDB;
1970         if (strchr(val, ','))
1971                 rc = (sscanf(val, "%lu,%lu", &min, &max) == 2) ? 0 : -EINVAL;
1972         else
1973                 rc = kstrtoul(val, 10, &max);
1974
1975         if (min < 2 || min >= max || max > get_num_physpages())
1976                 rc = -EINVAL;
1977         if (rc)
1978                 return rc;
1979
1980         sfb_set_limits(min, max);
1981         pr_info("The sampling buffer limits have changed to: "
1982                 "min=%lu max=%lu (diag=x%lu)\n",
1983                 CPUM_SF_MIN_SDB, CPUM_SF_MAX_SDB, CPUM_SF_SDB_DIAG_FACTOR);
1984         return 0;
1985 }
1986
1987 #define param_check_sfb_size(name, p) __param_check(name, p, void)
1988 static const struct kernel_param_ops param_ops_sfb_size = {
1989         .set = param_set_sfb_size,
1990         .get = param_get_sfb_size,
1991 };
1992
1993 #define RS_INIT_FAILURE_QSI       0x0001
1994 #define RS_INIT_FAILURE_BSDES     0x0002
1995 #define RS_INIT_FAILURE_ALRT      0x0003
1996 #define RS_INIT_FAILURE_PERF      0x0004
1997 static void __init pr_cpumsf_err(unsigned int reason)
1998 {
1999         pr_err("Sampling facility support for perf is not available: "
2000                "reason=%04x\n", reason);
2001 }
2002
2003 static int __init init_cpum_sampling_pmu(void)
2004 {
2005         struct hws_qsi_info_block si;
2006         int err;
2007
2008         if (!cpum_sf_avail())
2009                 return -ENODEV;
2010
2011         memset(&si, 0, sizeof(si));
2012         if (qsi(&si)) {
2013                 pr_cpumsf_err(RS_INIT_FAILURE_QSI);
2014                 return -ENODEV;
2015         }
2016
2017         if (!si.as && !si.ad)
2018                 return -ENODEV;
2019
2020         if (si.bsdes != sizeof(struct hws_basic_entry)) {
2021                 pr_cpumsf_err(RS_INIT_FAILURE_BSDES);
2022                 return -EINVAL;
2023         }
2024
2025         if (si.ad) {
2026                 sfb_set_limits(CPUM_SF_MIN_SDB, CPUM_SF_MAX_SDB);
2027                 cpumsf_pmu_events_attr[1] =
2028                         CPUMF_EVENT_PTR(SF, SF_CYCLES_BASIC_DIAG);
2029         }
2030
2031         sfdbg = debug_register(KMSG_COMPONENT, 2, 1, 80);
2032         if (!sfdbg)
2033                 pr_err("Registering for s390dbf failed\n");
2034         debug_register_view(sfdbg, &debug_sprintf_view);
2035
2036         err = register_external_irq(EXT_IRQ_MEASURE_ALERT,
2037                                     cpumf_measurement_alert);
2038         if (err) {
2039                 pr_cpumsf_err(RS_INIT_FAILURE_ALRT);
2040                 goto out;
2041         }
2042
2043         err = perf_pmu_register(&cpumf_sampling, "cpum_sf", PERF_TYPE_RAW);
2044         if (err) {
2045                 pr_cpumsf_err(RS_INIT_FAILURE_PERF);
2046                 unregister_external_irq(EXT_IRQ_MEASURE_ALERT,
2047                                         cpumf_measurement_alert);
2048                 goto out;
2049         }
2050
2051         cpuhp_setup_state(CPUHP_AP_PERF_S390_SF_ONLINE, "perf/s390/sf:online",
2052                           s390_pmu_sf_online_cpu, s390_pmu_sf_offline_cpu);
2053 out:
2054         return err;
2055 }
2056 arch_initcall(init_cpum_sampling_pmu);
2057 core_param(cpum_sfb_size, CPUM_SF_MAX_SDB, sfb_size, 0640);