Linux-libre 4.4.135-gnu
[librecmc/linux-libre.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 };
61
62 static DEFINE_PER_CPU(struct cpu_hw_events, cpu_hw_events);
63
64 static struct power_pmu *ppmu;
65
66 /*
67  * Normally, to ignore kernel events we set the FCS (freeze counters
68  * in supervisor mode) bit in MMCR0, but if the kernel runs with the
69  * hypervisor bit set in the MSR, or if we are running on a processor
70  * where the hypervisor bit is forced to 1 (as on Apple G5 processors),
71  * then we need to use the FCHV bit to ignore kernel events.
72  */
73 static unsigned int freeze_events_kernel = MMCR0_FCS;
74
75 /*
76  * 32-bit doesn't have MMCRA but does have an MMCR2,
77  * and a few other names are different.
78  */
79 #ifdef CONFIG_PPC32
80
81 #define MMCR0_FCHV              0
82 #define MMCR0_PMCjCE            MMCR0_PMCnCE
83 #define MMCR0_FC56              0
84 #define MMCR0_PMAO              0
85 #define MMCR0_EBE               0
86 #define MMCR0_BHRBA             0
87 #define MMCR0_PMCC              0
88 #define MMCR0_PMCC_U6           0
89
90 #define SPRN_MMCRA              SPRN_MMCR2
91 #define MMCRA_SAMPLE_ENABLE     0
92
93 static inline unsigned long perf_ip_adjust(struct pt_regs *regs)
94 {
95         return 0;
96 }
97 static inline void perf_get_data_addr(struct pt_regs *regs, u64 *addrp) { }
98 static inline u32 perf_get_misc_flags(struct pt_regs *regs)
99 {
100         return 0;
101 }
102 static inline void perf_read_regs(struct pt_regs *regs)
103 {
104         regs->result = 0;
105 }
106 static inline int perf_intr_is_nmi(struct pt_regs *regs)
107 {
108         return 0;
109 }
110
111 static inline int siar_valid(struct pt_regs *regs)
112 {
113         return 1;
114 }
115
116 static bool is_ebb_event(struct perf_event *event) { return false; }
117 static int ebb_event_check(struct perf_event *event) { return 0; }
118 static void ebb_event_add(struct perf_event *event) { }
119 static void ebb_switch_out(unsigned long mmcr0) { }
120 static unsigned long ebb_switch_in(bool ebb, struct cpu_hw_events *cpuhw)
121 {
122         return cpuhw->mmcr[0];
123 }
124
125 static inline void power_pmu_bhrb_enable(struct perf_event *event) {}
126 static inline void power_pmu_bhrb_disable(struct perf_event *event) {}
127 static void power_pmu_sched_task(struct perf_event_context *ctx, bool sched_in) {}
128 static inline void power_pmu_bhrb_read(struct cpu_hw_events *cpuhw) {}
129 static void pmao_restore_workaround(bool ebb) { }
130 #endif /* CONFIG_PPC32 */
131
132 static bool regs_use_siar(struct pt_regs *regs)
133 {
134         /*
135          * When we take a performance monitor exception the regs are setup
136          * using perf_read_regs() which overloads some fields, in particular
137          * regs->result to tell us whether to use SIAR.
138          *
139          * However if the regs are from another exception, eg. a syscall, then
140          * they have not been setup using perf_read_regs() and so regs->result
141          * is something random.
142          */
143         return ((TRAP(regs) == 0xf00) && regs->result);
144 }
145
146 /*
147  * Things that are specific to 64-bit implementations.
148  */
149 #ifdef CONFIG_PPC64
150
151 static inline unsigned long perf_ip_adjust(struct pt_regs *regs)
152 {
153         unsigned long mmcra = regs->dsisr;
154
155         if ((ppmu->flags & PPMU_HAS_SSLOT) && (mmcra & MMCRA_SAMPLE_ENABLE)) {
156                 unsigned long slot = (mmcra & MMCRA_SLOT) >> MMCRA_SLOT_SHIFT;
157                 if (slot > 1)
158                         return 4 * (slot - 1);
159         }
160
161         return 0;
162 }
163
164 /*
165  * The user wants a data address recorded.
166  * If we're not doing instruction sampling, give them the SDAR
167  * (sampled data address).  If we are doing instruction sampling, then
168  * only give them the SDAR if it corresponds to the instruction
169  * pointed to by SIAR; this is indicated by the [POWER6_]MMCRA_SDSYNC, the
170  * [POWER7P_]MMCRA_SDAR_VALID bit in MMCRA, or the SDAR_VALID bit in SIER.
171  */
172 static inline void perf_get_data_addr(struct pt_regs *regs, u64 *addrp)
173 {
174         unsigned long mmcra = regs->dsisr;
175         bool sdar_valid;
176
177         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
178                 sdar_valid = regs->dar & SIER_SDAR_VALID;
179         else {
180                 unsigned long sdsync;
181
182                 if (ppmu->flags & PPMU_SIAR_VALID)
183                         sdsync = POWER7P_MMCRA_SDAR_VALID;
184                 else if (ppmu->flags & PPMU_ALT_SIPR)
185                         sdsync = POWER6_MMCRA_SDSYNC;
186                 else
187                         sdsync = MMCRA_SDSYNC;
188
189                 sdar_valid = mmcra & sdsync;
190         }
191
192         if (!(mmcra & MMCRA_SAMPLE_ENABLE) || sdar_valid)
193                 *addrp = mfspr(SPRN_SDAR);
194 }
195
196 static bool regs_sihv(struct pt_regs *regs)
197 {
198         unsigned long sihv = MMCRA_SIHV;
199
200         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
201                 return !!(regs->dar & SIER_SIHV);
202
203         if (ppmu->flags & PPMU_ALT_SIPR)
204                 sihv = POWER6_MMCRA_SIHV;
205
206         return !!(regs->dsisr & sihv);
207 }
208
209 static bool regs_sipr(struct pt_regs *regs)
210 {
211         unsigned long sipr = MMCRA_SIPR;
212
213         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
214                 return !!(regs->dar & SIER_SIPR);
215
216         if (ppmu->flags & PPMU_ALT_SIPR)
217                 sipr = POWER6_MMCRA_SIPR;
218
219         return !!(regs->dsisr & sipr);
220 }
221
222 static inline u32 perf_flags_from_msr(struct pt_regs *regs)
223 {
224         if (regs->msr & MSR_PR)
225                 return PERF_RECORD_MISC_USER;
226         if ((regs->msr & MSR_HV) && freeze_events_kernel != MMCR0_FCHV)
227                 return PERF_RECORD_MISC_HYPERVISOR;
228         return PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
229 }
230
231 static inline u32 perf_get_misc_flags(struct pt_regs *regs)
232 {
233         bool use_siar = regs_use_siar(regs);
234
235         if (!use_siar)
236                 return perf_flags_from_msr(regs);
237
238         /*
239          * If we don't have flags in MMCRA, rather than using
240          * the MSR, we intuit the flags from the address in
241          * SIAR which should give slightly more reliable
242          * results
243          */
244         if (ppmu->flags & PPMU_NO_SIPR) {
245                 unsigned long siar = mfspr(SPRN_SIAR);
246                 if (siar >= PAGE_OFFSET)
247                         return PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
248                 return PERF_RECORD_MISC_USER;
249         }
250
251         /* PR has priority over HV, so order below is important */
252         if (regs_sipr(regs))
253                 return PERF_RECORD_MISC_USER;
254
255         if (regs_sihv(regs) && (freeze_events_kernel != MMCR0_FCHV))
256                 return PERF_RECORD_MISC_HYPERVISOR;
257
258         return PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
259 }
260
261 /*
262  * Overload regs->dsisr to store MMCRA so we only need to read it once
263  * on each interrupt.
264  * Overload regs->dar to store SIER if we have it.
265  * Overload regs->result to specify whether we should use the MSR (result
266  * is zero) or the SIAR (result is non zero).
267  */
268 static inline void perf_read_regs(struct pt_regs *regs)
269 {
270         unsigned long mmcra = mfspr(SPRN_MMCRA);
271         int marked = mmcra & MMCRA_SAMPLE_ENABLE;
272         int use_siar;
273
274         regs->dsisr = mmcra;
275
276         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
277                 regs->dar = mfspr(SPRN_SIER);
278
279         /*
280          * If this isn't a PMU exception (eg a software event) the SIAR is
281          * not valid. Use pt_regs.
282          *
283          * If it is a marked event use the SIAR.
284          *
285          * If the PMU doesn't update the SIAR for non marked events use
286          * pt_regs.
287          *
288          * If the PMU has HV/PR flags then check to see if they
289          * place the exception in userspace. If so, use pt_regs. In
290          * continuous sampling mode the SIAR and the PMU exception are
291          * not synchronised, so they may be many instructions apart.
292          * This can result in confusing backtraces. We still want
293          * hypervisor samples as well as samples in the kernel with
294          * interrupts off hence the userspace check.
295          */
296         if (TRAP(regs) != 0xf00)
297                 use_siar = 0;
298         else if (marked)
299                 use_siar = 1;
300         else if ((ppmu->flags & PPMU_NO_CONT_SAMPLING))
301                 use_siar = 0;
302         else if (!(ppmu->flags & PPMU_NO_SIPR) && regs_sipr(regs))
303                 use_siar = 0;
304         else
305                 use_siar = 1;
306
307         regs->result = use_siar;
308 }
309
310 /*
311  * If interrupts were soft-disabled when a PMU interrupt occurs, treat
312  * it as an NMI.
313  */
314 static inline int perf_intr_is_nmi(struct pt_regs *regs)
315 {
316         return !regs->softe;
317 }
318
319 /*
320  * On processors like P7+ that have the SIAR-Valid bit, marked instructions
321  * must be sampled only if the SIAR-valid bit is set.
322  *
323  * For unmarked instructions and for processors that don't have the SIAR-Valid
324  * bit, assume that SIAR is valid.
325  */
326 static inline int siar_valid(struct pt_regs *regs)
327 {
328         unsigned long mmcra = regs->dsisr;
329         int marked = mmcra & MMCRA_SAMPLE_ENABLE;
330
331         if (marked) {
332                 if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
333                         return regs->dar & SIER_SIAR_VALID;
334
335                 if (ppmu->flags & PPMU_SIAR_VALID)
336                         return mmcra & POWER7P_MMCRA_SIAR_VALID;
337         }
338
339         return 1;
340 }
341
342
343 /* Reset all possible BHRB entries */
344 static void power_pmu_bhrb_reset(void)
345 {
346         asm volatile(PPC_CLRBHRB);
347 }
348
349 static void power_pmu_bhrb_enable(struct perf_event *event)
350 {
351         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
352
353         if (!ppmu->bhrb_nr)
354                 return;
355
356         /* Clear BHRB if we changed task context to avoid data leaks */
357         if (event->ctx->task && cpuhw->bhrb_context != event->ctx) {
358                 power_pmu_bhrb_reset();
359                 cpuhw->bhrb_context = event->ctx;
360         }
361         cpuhw->bhrb_users++;
362         perf_sched_cb_inc(event->ctx->pmu);
363 }
364
365 static void power_pmu_bhrb_disable(struct perf_event *event)
366 {
367         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
368
369         if (!ppmu->bhrb_nr)
370                 return;
371
372         WARN_ON_ONCE(!cpuhw->bhrb_users);
373         cpuhw->bhrb_users--;
374         perf_sched_cb_dec(event->ctx->pmu);
375
376         if (!cpuhw->disabled && !cpuhw->bhrb_users) {
377                 /* BHRB cannot be turned off when other
378                  * events are active on the PMU.
379                  */
380
381                 /* avoid stale pointer */
382                 cpuhw->bhrb_context = NULL;
383         }
384 }
385
386 /* Called from ctxsw to prevent one process's branch entries to
387  * mingle with the other process's entries during context switch.
388  */
389 static void power_pmu_sched_task(struct perf_event_context *ctx, bool sched_in)
390 {
391         if (!ppmu->bhrb_nr)
392                 return;
393
394         if (sched_in)
395                 power_pmu_bhrb_reset();
396 }
397 /* Calculate the to address for a branch */
398 static __u64 power_pmu_bhrb_to(u64 addr)
399 {
400         unsigned int instr;
401         int ret;
402         __u64 target;
403
404         if (is_kernel_addr(addr)) {
405                 if (probe_kernel_read(&instr, (void *)addr, sizeof(instr)))
406                         return 0;
407
408                 return branch_target(&instr);
409         }
410
411         /* Userspace: need copy instruction here then translate it */
412         pagefault_disable();
413         ret = __get_user_inatomic(instr, (unsigned int __user *)addr);
414         if (ret) {
415                 pagefault_enable();
416                 return 0;
417         }
418         pagefault_enable();
419
420         target = branch_target(&instr);
421         if ((!target) || (instr & BRANCH_ABSOLUTE))
422                 return target;
423
424         /* Translate relative branch target from kernel to user address */
425         return target - (unsigned long)&instr + addr;
426 }
427
428 /* Processing BHRB entries */
429 static void power_pmu_bhrb_read(struct cpu_hw_events *cpuhw)
430 {
431         u64 val;
432         u64 addr;
433         int r_index, u_index, pred;
434
435         r_index = 0;
436         u_index = 0;
437         while (r_index < ppmu->bhrb_nr) {
438                 /* Assembly read function */
439                 val = read_bhrb(r_index++);
440                 if (!val)
441                         /* Terminal marker: End of valid BHRB entries */
442                         break;
443                 else {
444                         addr = val & BHRB_EA;
445                         pred = val & BHRB_PREDICTION;
446
447                         if (!addr)
448                                 /* invalid entry */
449                                 continue;
450
451                         /*
452                          * BHRB rolling buffer could very much contain the kernel
453                          * addresses at this point. Check the privileges before
454                          * exporting it to userspace (avoid exposure of regions
455                          * where we could have speculative execution)
456                          */
457                         if (perf_paranoid_kernel() && !capable(CAP_SYS_ADMIN) &&
458                                 is_kernel_addr(addr))
459                                 continue;
460
461                         /* Branches are read most recent first (ie. mfbhrb 0 is
462                          * the most recent branch).
463                          * There are two types of valid entries:
464                          * 1) a target entry which is the to address of a
465                          *    computed goto like a blr,bctr,btar.  The next
466                          *    entry read from the bhrb will be branch
467                          *    corresponding to this target (ie. the actual
468                          *    blr/bctr/btar instruction).
469                          * 2) a from address which is an actual branch.  If a
470                          *    target entry proceeds this, then this is the
471                          *    matching branch for that target.  If this is not
472                          *    following a target entry, then this is a branch
473                          *    where the target is given as an immediate field
474                          *    in the instruction (ie. an i or b form branch).
475                          *    In this case we need to read the instruction from
476                          *    memory to determine the target/to address.
477                          */
478
479                         if (val & BHRB_TARGET) {
480                                 /* Target branches use two entries
481                                  * (ie. computed gotos/XL form)
482                                  */
483                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].to = addr;
484                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].mispred = pred;
485                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].predicted = ~pred;
486
487                                 /* Get from address in next entry */
488                                 val = read_bhrb(r_index++);
489                                 addr = val & BHRB_EA;
490                                 if (val & BHRB_TARGET) {
491                                         /* Shouldn't have two targets in a
492                                            row.. Reset index and try again */
493                                         r_index--;
494                                         addr = 0;
495                                 }
496                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].from = addr;
497                         } else {
498                                 /* Branches to immediate field 
499                                    (ie I or B form) */
500                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].from = addr;
501                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].to =
502                                         power_pmu_bhrb_to(addr);
503                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].mispred = pred;
504                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].predicted = ~pred;
505                         }
506                         u_index++;
507
508                 }
509         }
510         cpuhw->bhrb_stack.nr = u_index;
511         return;
512 }
513
514 static bool is_ebb_event(struct perf_event *event)
515 {
516         /*
517          * This could be a per-PMU callback, but we'd rather avoid the cost. We
518          * check that the PMU supports EBB, meaning those that don't can still
519          * use bit 63 of the event code for something else if they wish.
520          */
521         return (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S) &&
522                ((event->attr.config >> PERF_EVENT_CONFIG_EBB_SHIFT) & 1);
523 }
524
525 static int ebb_event_check(struct perf_event *event)
526 {
527         struct perf_event *leader = event->group_leader;
528
529         /* Event and group leader must agree on EBB */
530         if (is_ebb_event(leader) != is_ebb_event(event))
531                 return -EINVAL;
532
533         if (is_ebb_event(event)) {
534                 if (!(event->attach_state & PERF_ATTACH_TASK))
535                         return -EINVAL;
536
537                 if (!leader->attr.pinned || !leader->attr.exclusive)
538                         return -EINVAL;
539
540                 if (event->attr.freq ||
541                     event->attr.inherit ||
542                     event->attr.sample_type ||
543                     event->attr.sample_period ||
544                     event->attr.enable_on_exec)
545                         return -EINVAL;
546         }
547
548         return 0;
549 }
550
551 static void ebb_event_add(struct perf_event *event)
552 {
553         if (!is_ebb_event(event) || current->thread.used_ebb)
554                 return;
555
556         /*
557          * IFF this is the first time we've added an EBB event, set
558          * PMXE in the user MMCR0 so we can detect when it's cleared by
559          * userspace. We need this so that we can context switch while
560          * userspace is in the EBB handler (where PMXE is 0).
561          */
562         current->thread.used_ebb = 1;
563         current->thread.mmcr0 |= MMCR0_PMXE;
564 }
565
566 static void ebb_switch_out(unsigned long mmcr0)
567 {
568         if (!(mmcr0 & MMCR0_EBE))
569                 return;
570
571         current->thread.siar  = mfspr(SPRN_SIAR);
572         current->thread.sier  = mfspr(SPRN_SIER);
573         current->thread.sdar  = mfspr(SPRN_SDAR);
574         current->thread.mmcr0 = mmcr0 & MMCR0_USER_MASK;
575         current->thread.mmcr2 = mfspr(SPRN_MMCR2) & MMCR2_USER_MASK;
576 }
577
578 static unsigned long ebb_switch_in(bool ebb, struct cpu_hw_events *cpuhw)
579 {
580         unsigned long mmcr0 = cpuhw->mmcr[0];
581
582         if (!ebb)
583                 goto out;
584
585         /* Enable EBB and read/write to all 6 PMCs and BHRB for userspace */
586         mmcr0 |= MMCR0_EBE | MMCR0_BHRBA | MMCR0_PMCC_U6;
587
588         /*
589          * Add any bits from the user MMCR0, FC or PMAO. This is compatible
590          * with pmao_restore_workaround() because we may add PMAO but we never
591          * clear it here.
592          */
593         mmcr0 |= current->thread.mmcr0;
594
595         /*
596          * Be careful not to set PMXE if userspace had it cleared. This is also
597          * compatible with pmao_restore_workaround() because it has already
598          * cleared PMXE and we leave PMAO alone.
599          */
600         if (!(current->thread.mmcr0 & MMCR0_PMXE))
601                 mmcr0 &= ~MMCR0_PMXE;
602
603         mtspr(SPRN_SIAR, current->thread.siar);
604         mtspr(SPRN_SIER, current->thread.sier);
605         mtspr(SPRN_SDAR, current->thread.sdar);
606
607         /*
608          * Merge the kernel & user values of MMCR2. The semantics we implement
609          * are that the user MMCR2 can set bits, ie. cause counters to freeze,
610          * but not clear bits. If a task wants to be able to clear bits, ie.
611          * unfreeze counters, it should not set exclude_xxx in its events and
612          * instead manage the MMCR2 entirely by itself.
613          */
614         mtspr(SPRN_MMCR2, cpuhw->mmcr[3] | current->thread.mmcr2);
615 out:
616         return mmcr0;
617 }
618
619 static void pmao_restore_workaround(bool ebb)
620 {
621         unsigned pmcs[6];
622
623         if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_PMAO_BUG))
624                 return;
625
626         /*
627          * On POWER8E there is a hardware defect which affects the PMU context
628          * switch logic, ie. power_pmu_disable/enable().
629          *
630          * When a counter overflows PMXE is cleared and FC/PMAO is set in MMCR0
631          * by the hardware. Sometime later the actual PMU exception is
632          * delivered.
633          *
634          * If we context switch, or simply disable/enable, the PMU prior to the
635          * exception arriving, the exception will be lost when we clear PMAO.
636          *
637          * When we reenable the PMU, we will write the saved MMCR0 with PMAO
638          * set, and this _should_ generate an exception. However because of the
639          * defect no exception is generated when we write PMAO, and we get
640          * stuck with no counters counting but no exception delivered.
641          *
642          * The workaround is to detect this case and tweak the hardware to
643          * create another pending PMU exception.
644          *
645          * We do that by setting up PMC6 (cycles) for an imminent overflow and
646          * enabling the PMU. That causes a new exception to be generated in the
647          * chip, but we don't take it yet because we have interrupts hard
648          * disabled. We then write back the PMU state as we want it to be seen
649          * by the exception handler. When we reenable interrupts the exception
650          * handler will be called and see the correct state.
651          *
652          * The logic is the same for EBB, except that the exception is gated by
653          * us having interrupts hard disabled as well as the fact that we are
654          * not in userspace. The exception is finally delivered when we return
655          * to userspace.
656          */
657
658         /* Only if PMAO is set and PMAO_SYNC is clear */
659         if ((current->thread.mmcr0 & (MMCR0_PMAO | MMCR0_PMAO_SYNC)) != MMCR0_PMAO)
660                 return;
661
662         /* If we're doing EBB, only if BESCR[GE] is set */
663         if (ebb && !(current->thread.bescr & BESCR_GE))
664                 return;
665
666         /*
667          * We are already soft-disabled in power_pmu_enable(). We need to hard
668          * enable to actually prevent the PMU exception from firing.
669          */
670         hard_irq_disable();
671
672         /*
673          * This is a bit gross, but we know we're on POWER8E and have 6 PMCs.
674          * Using read/write_pmc() in a for loop adds 12 function calls and
675          * almost doubles our code size.
676          */
677         pmcs[0] = mfspr(SPRN_PMC1);
678         pmcs[1] = mfspr(SPRN_PMC2);
679         pmcs[2] = mfspr(SPRN_PMC3);
680         pmcs[3] = mfspr(SPRN_PMC4);
681         pmcs[4] = mfspr(SPRN_PMC5);
682         pmcs[5] = mfspr(SPRN_PMC6);
683
684         /* Ensure all freeze bits are unset */
685         mtspr(SPRN_MMCR2, 0);
686
687         /* Set up PMC6 to overflow in one cycle */
688         mtspr(SPRN_PMC6, 0x7FFFFFFE);
689
690         /* Enable exceptions and unfreeze PMC6 */
691         mtspr(SPRN_MMCR0, MMCR0_PMXE | MMCR0_PMCjCE | MMCR0_PMAO);
692
693         /* Now we need to refreeze and restore the PMCs */
694         mtspr(SPRN_MMCR0, MMCR0_FC | MMCR0_PMAO);
695
696         mtspr(SPRN_PMC1, pmcs[0]);
697         mtspr(SPRN_PMC2, pmcs[1]);
698         mtspr(SPRN_PMC3, pmcs[2]);
699         mtspr(SPRN_PMC4, pmcs[3]);
700         mtspr(SPRN_PMC5, pmcs[4]);
701         mtspr(SPRN_PMC6, pmcs[5]);
702 }
703 #endif /* CONFIG_PPC64 */
704
705 static void perf_event_interrupt(struct pt_regs *regs);
706
707 /*
708  * Read one performance monitor counter (PMC).
709  */
710 static unsigned long read_pmc(int idx)
711 {
712         unsigned long val;
713
714         switch (idx) {
715         case 1:
716                 val = mfspr(SPRN_PMC1);
717                 break;
718         case 2:
719                 val = mfspr(SPRN_PMC2);
720                 break;
721         case 3:
722                 val = mfspr(SPRN_PMC3);
723                 break;
724         case 4:
725                 val = mfspr(SPRN_PMC4);
726                 break;
727         case 5:
728                 val = mfspr(SPRN_PMC5);
729                 break;
730         case 6:
731                 val = mfspr(SPRN_PMC6);
732                 break;
733 #ifdef CONFIG_PPC64
734         case 7:
735                 val = mfspr(SPRN_PMC7);
736                 break;
737         case 8:
738                 val = mfspr(SPRN_PMC8);
739                 break;
740 #endif /* CONFIG_PPC64 */
741         default:
742                 printk(KERN_ERR "oops trying to read PMC%d\n", idx);
743                 val = 0;
744         }
745         return val;
746 }
747
748 /*
749  * Write one PMC.
750  */
751 static void write_pmc(int idx, unsigned long val)
752 {
753         switch (idx) {
754         case 1:
755                 mtspr(SPRN_PMC1, val);
756                 break;
757         case 2:
758                 mtspr(SPRN_PMC2, val);
759                 break;
760         case 3:
761                 mtspr(SPRN_PMC3, val);
762                 break;
763         case 4:
764                 mtspr(SPRN_PMC4, val);
765                 break;
766         case 5:
767                 mtspr(SPRN_PMC5, val);
768                 break;
769         case 6:
770                 mtspr(SPRN_PMC6, val);
771                 break;
772 #ifdef CONFIG_PPC64
773         case 7:
774                 mtspr(SPRN_PMC7, val);
775                 break;
776         case 8:
777                 mtspr(SPRN_PMC8, val);
778                 break;
779 #endif /* CONFIG_PPC64 */
780         default:
781                 printk(KERN_ERR "oops trying to write PMC%d\n", idx);
782         }
783 }
784
785 /* Called from sysrq_handle_showregs() */
786 void perf_event_print_debug(void)
787 {
788         unsigned long sdar, sier, flags;
789         u32 pmcs[MAX_HWEVENTS];
790         int i;
791
792         if (!ppmu->n_counter)
793                 return;
794
795         local_irq_save(flags);
796
797         pr_info("CPU: %d PMU registers, ppmu = %s n_counters = %d",
798                  smp_processor_id(), ppmu->name, ppmu->n_counter);
799
800         for (i = 0; i < ppmu->n_counter; i++)
801                 pmcs[i] = read_pmc(i + 1);
802
803         for (; i < MAX_HWEVENTS; i++)
804                 pmcs[i] = 0xdeadbeef;
805
806         pr_info("PMC1:  %08x PMC2: %08x PMC3: %08x PMC4: %08x\n",
807                  pmcs[0], pmcs[1], pmcs[2], pmcs[3]);
808
809         if (ppmu->n_counter > 4)
810                 pr_info("PMC5:  %08x PMC6: %08x PMC7: %08x PMC8: %08x\n",
811                          pmcs[4], pmcs[5], pmcs[6], pmcs[7]);
812
813         pr_info("MMCR0: %016lx MMCR1: %016lx MMCRA: %016lx\n",
814                 mfspr(SPRN_MMCR0), mfspr(SPRN_MMCR1), mfspr(SPRN_MMCRA));
815
816         sdar = sier = 0;
817 #ifdef CONFIG_PPC64
818         sdar = mfspr(SPRN_SDAR);
819
820         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
821                 sier = mfspr(SPRN_SIER);
822
823         if (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S) {
824                 pr_info("MMCR2: %016lx EBBHR: %016lx\n",
825                         mfspr(SPRN_MMCR2), mfspr(SPRN_EBBHR));
826                 pr_info("EBBRR: %016lx BESCR: %016lx\n",
827                         mfspr(SPRN_EBBRR), mfspr(SPRN_BESCR));
828         }
829 #endif
830         pr_info("SIAR:  %016lx SDAR:  %016lx SIER:  %016lx\n",
831                 mfspr(SPRN_SIAR), sdar, sier);
832
833         local_irq_restore(flags);
834 }
835
836 /*
837  * Check if a set of events can all go on the PMU at once.
838  * If they can't, this will look at alternative codes for the events
839  * and see if any combination of alternative codes is feasible.
840  * The feasible set is returned in event_id[].
841  */
842 static int power_check_constraints(struct cpu_hw_events *cpuhw,
843                                    u64 event_id[], unsigned int cflags[],
844                                    int n_ev)
845 {
846         unsigned long mask, value, nv;
847         unsigned long smasks[MAX_HWEVENTS], svalues[MAX_HWEVENTS];
848         int n_alt[MAX_HWEVENTS], choice[MAX_HWEVENTS];
849         int i, j;
850         unsigned long addf = ppmu->add_fields;
851         unsigned long tadd = ppmu->test_adder;
852
853         if (n_ev > ppmu->n_counter)
854                 return -1;
855
856         /* First see if the events will go on as-is */
857         for (i = 0; i < n_ev; ++i) {
858                 if ((cflags[i] & PPMU_LIMITED_PMC_REQD)
859                     && !ppmu->limited_pmc_event(event_id[i])) {
860                         ppmu->get_alternatives(event_id[i], cflags[i],
861                                                cpuhw->alternatives[i]);
862                         event_id[i] = cpuhw->alternatives[i][0];
863                 }
864                 if (ppmu->get_constraint(event_id[i], &cpuhw->amasks[i][0],
865                                          &cpuhw->avalues[i][0]))
866                         return -1;
867         }
868         value = mask = 0;
869         for (i = 0; i < n_ev; ++i) {
870                 nv = (value | cpuhw->avalues[i][0]) +
871                         (value & cpuhw->avalues[i][0] & addf);
872                 if ((((nv + tadd) ^ value) & mask) != 0 ||
873                     (((nv + tadd) ^ cpuhw->avalues[i][0]) &
874                      cpuhw->amasks[i][0]) != 0)
875                         break;
876                 value = nv;
877                 mask |= cpuhw->amasks[i][0];
878         }
879         if (i == n_ev)
880                 return 0;       /* all OK */
881
882         /* doesn't work, gather alternatives... */
883         if (!ppmu->get_alternatives)
884                 return -1;
885         for (i = 0; i < n_ev; ++i) {
886                 choice[i] = 0;
887                 n_alt[i] = ppmu->get_alternatives(event_id[i], cflags[i],
888                                                   cpuhw->alternatives[i]);
889                 for (j = 1; j < n_alt[i]; ++j)
890                         ppmu->get_constraint(cpuhw->alternatives[i][j],
891                                              &cpuhw->amasks[i][j],
892                                              &cpuhw->avalues[i][j]);
893         }
894
895         /* enumerate all possibilities and see if any will work */
896         i = 0;
897         j = -1;
898         value = mask = nv = 0;
899         while (i < n_ev) {
900                 if (j >= 0) {
901                         /* we're backtracking, restore context */
902                         value = svalues[i];
903                         mask = smasks[i];
904                         j = choice[i];
905                 }
906                 /*
907                  * See if any alternative k for event_id i,
908                  * where k > j, will satisfy the constraints.
909                  */
910                 while (++j < n_alt[i]) {
911                         nv = (value | cpuhw->avalues[i][j]) +
912                                 (value & cpuhw->avalues[i][j] & addf);
913                         if ((((nv + tadd) ^ value) & mask) == 0 &&
914                             (((nv + tadd) ^ cpuhw->avalues[i][j])
915                              & cpuhw->amasks[i][j]) == 0)
916                                 break;
917                 }
918                 if (j >= n_alt[i]) {
919                         /*
920                          * No feasible alternative, backtrack
921                          * to event_id i-1 and continue enumerating its
922                          * alternatives from where we got up to.
923                          */
924                         if (--i < 0)
925                                 return -1;
926                 } else {
927                         /*
928                          * Found a feasible alternative for event_id i,
929                          * remember where we got up to with this event_id,
930                          * go on to the next event_id, and start with
931                          * the first alternative for it.
932                          */
933                         choice[i] = j;
934                         svalues[i] = value;
935                         smasks[i] = mask;
936                         value = nv;
937                         mask |= cpuhw->amasks[i][j];
938                         ++i;
939                         j = -1;
940                 }
941         }
942
943         /* OK, we have a feasible combination, tell the caller the solution */
944         for (i = 0; i < n_ev; ++i)
945                 event_id[i] = cpuhw->alternatives[i][choice[i]];
946         return 0;
947 }
948
949 /*
950  * Check if newly-added events have consistent settings for
951  * exclude_{user,kernel,hv} with each other and any previously
952  * added events.
953  */
954 static int check_excludes(struct perf_event **ctrs, unsigned int cflags[],
955                           int n_prev, int n_new)
956 {
957         int eu = 0, ek = 0, eh = 0;
958         int i, n, first;
959         struct perf_event *event;
960
961         /*
962          * If the PMU we're on supports per event exclude settings then we
963          * don't need to do any of this logic. NB. This assumes no PMU has both
964          * per event exclude and limited PMCs.
965          */
966         if (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S)
967                 return 0;
968
969         n = n_prev + n_new;
970         if (n <= 1)
971                 return 0;
972
973         first = 1;
974         for (i = 0; i < n; ++i) {
975                 if (cflags[i] & PPMU_LIMITED_PMC_OK) {
976                         cflags[i] &= ~PPMU_LIMITED_PMC_REQD;
977                         continue;
978                 }
979                 event = ctrs[i];
980                 if (first) {
981                         eu = event->attr.exclude_user;
982                         ek = event->attr.exclude_kernel;
983                         eh = event->attr.exclude_hv;
984                         first = 0;
985                 } else if (event->attr.exclude_user != eu ||
986                            event->attr.exclude_kernel != ek ||
987                            event->attr.exclude_hv != eh) {
988                         return -EAGAIN;
989                 }
990         }
991
992         if (eu || ek || eh)
993                 for (i = 0; i < n; ++i)
994                         if (cflags[i] & PPMU_LIMITED_PMC_OK)
995                                 cflags[i] |= PPMU_LIMITED_PMC_REQD;
996
997         return 0;
998 }
999
1000 static u64 check_and_compute_delta(u64 prev, u64 val)
1001 {
1002         u64 delta = (val - prev) & 0xfffffffful;
1003
1004         /*
1005          * POWER7 can roll back counter values, if the new value is smaller
1006          * than the previous value it will cause the delta and the counter to
1007          * have bogus values unless we rolled a counter over.  If a coutner is
1008          * rolled back, it will be smaller, but within 256, which is the maximum
1009          * number of events to rollback at once.  If we dectect a rollback
1010          * return 0.  This can lead to a small lack of precision in the
1011          * counters.
1012          */
1013         if (prev > val && (prev - val) < 256)
1014                 delta = 0;
1015
1016         return delta;
1017 }
1018
1019 static void power_pmu_read(struct perf_event *event)
1020 {
1021         s64 val, delta, prev;
1022
1023         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
1024                 return;
1025
1026         if (!event->hw.idx)
1027                 return;
1028
1029         if (is_ebb_event(event)) {
1030                 val = read_pmc(event->hw.idx);
1031                 local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1032                 return;
1033         }
1034
1035         /*
1036          * Performance monitor interrupts come even when interrupts
1037          * are soft-disabled, as long as interrupts are hard-enabled.
1038          * Therefore we treat them like NMIs.
1039          */
1040         do {
1041                 prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1042                 barrier();
1043                 val = read_pmc(event->hw.idx);
1044                 delta = check_and_compute_delta(prev, val);
1045                 if (!delta)
1046                         return;
1047         } while (local64_cmpxchg(&event->hw.prev_count, prev, val) != prev);
1048
1049         local64_add(delta, &event->count);
1050
1051         /*
1052          * A number of places program the PMC with (0x80000000 - period_left).
1053          * We never want period_left to be less than 1 because we will program
1054          * the PMC with a value >= 0x800000000 and an edge detected PMC will
1055          * roll around to 0 before taking an exception. We have seen this
1056          * on POWER8.
1057          *
1058          * To fix this, clamp the minimum value of period_left to 1.
1059          */
1060         do {
1061                 prev = local64_read(&event->hw.period_left);
1062                 val = prev - delta;
1063                 if (val < 1)
1064                         val = 1;
1065         } while (local64_cmpxchg(&event->hw.period_left, prev, val) != prev);
1066 }
1067
1068 /*
1069  * On some machines, PMC5 and PMC6 can't be written, don't respect
1070  * the freeze conditions, and don't generate interrupts.  This tells
1071  * us if `event' is using such a PMC.
1072  */
1073 static int is_limited_pmc(int pmcnum)
1074 {
1075         return (ppmu->flags & PPMU_LIMITED_PMC5_6)
1076                 && (pmcnum == 5 || pmcnum == 6);
1077 }
1078
1079 static void freeze_limited_counters(struct cpu_hw_events *cpuhw,
1080                                     unsigned long pmc5, unsigned long pmc6)
1081 {
1082         struct perf_event *event;
1083         u64 val, prev, delta;
1084         int i;
1085
1086         for (i = 0; i < cpuhw->n_limited; ++i) {
1087                 event = cpuhw->limited_counter[i];
1088                 if (!event->hw.idx)
1089                         continue;
1090                 val = (event->hw.idx == 5) ? pmc5 : pmc6;
1091                 prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1092                 event->hw.idx = 0;
1093                 delta = check_and_compute_delta(prev, val);
1094                 if (delta)
1095                         local64_add(delta, &event->count);
1096         }
1097 }
1098
1099 static void thaw_limited_counters(struct cpu_hw_events *cpuhw,
1100                                   unsigned long pmc5, unsigned long pmc6)
1101 {
1102         struct perf_event *event;
1103         u64 val, prev;
1104         int i;
1105
1106         for (i = 0; i < cpuhw->n_limited; ++i) {
1107                 event = cpuhw->limited_counter[i];
1108                 event->hw.idx = cpuhw->limited_hwidx[i];
1109                 val = (event->hw.idx == 5) ? pmc5 : pmc6;
1110                 prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1111                 if (check_and_compute_delta(prev, val))
1112                         local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1113                 perf_event_update_userpage(event);
1114         }
1115 }
1116
1117 /*
1118  * Since limited events don't respect the freeze conditions, we
1119  * have to read them immediately after freezing or unfreezing the
1120  * other events.  We try to keep the values from the limited
1121  * events as consistent as possible by keeping the delay (in
1122  * cycles and instructions) between freezing/unfreezing and reading
1123  * the limited events as small and consistent as possible.
1124  * Therefore, if any limited events are in use, we read them
1125  * both, and always in the same order, to minimize variability,
1126  * and do it inside the same asm that writes MMCR0.
1127  */
1128 static void write_mmcr0(struct cpu_hw_events *cpuhw, unsigned long mmcr0)
1129 {
1130         unsigned long pmc5, pmc6;
1131
1132         if (!cpuhw->n_limited) {
1133                 mtspr(SPRN_MMCR0, mmcr0);
1134                 return;
1135         }
1136
1137         /*
1138          * Write MMCR0, then read PMC5 and PMC6 immediately.
1139          * To ensure we don't get a performance monitor interrupt
1140          * between writing MMCR0 and freezing/thawing the limited
1141          * events, we first write MMCR0 with the event overflow
1142          * interrupt enable bits turned off.
1143          */
1144         asm volatile("mtspr %3,%2; mfspr %0,%4; mfspr %1,%5"
1145                      : "=&r" (pmc5), "=&r" (pmc6)
1146                      : "r" (mmcr0 & ~(MMCR0_PMC1CE | MMCR0_PMCjCE)),
1147                        "i" (SPRN_MMCR0),
1148                        "i" (SPRN_PMC5), "i" (SPRN_PMC6));
1149
1150         if (mmcr0 & MMCR0_FC)
1151                 freeze_limited_counters(cpuhw, pmc5, pmc6);
1152         else
1153                 thaw_limited_counters(cpuhw, pmc5, pmc6);
1154
1155         /*
1156          * Write the full MMCR0 including the event overflow interrupt
1157          * enable bits, if necessary.
1158          */
1159         if (mmcr0 & (MMCR0_PMC1CE | MMCR0_PMCjCE))
1160                 mtspr(SPRN_MMCR0, mmcr0);
1161 }
1162
1163 /*
1164  * Disable all events to prevent PMU interrupts and to allow
1165  * events to be added or removed.
1166  */
1167 static void power_pmu_disable(struct pmu *pmu)
1168 {
1169         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1170         unsigned long flags, mmcr0, val;
1171
1172         if (!ppmu)
1173                 return;
1174         local_irq_save(flags);
1175         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1176
1177         if (!cpuhw->disabled) {
1178                 /*
1179                  * Check if we ever enabled the PMU on this cpu.
1180                  */
1181                 if (!cpuhw->pmcs_enabled) {
1182                         ppc_enable_pmcs();
1183                         cpuhw->pmcs_enabled = 1;
1184                 }
1185
1186                 /*
1187                  * Set the 'freeze counters' bit, clear EBE/BHRBA/PMCC/PMAO/FC56
1188                  */
1189                 val  = mmcr0 = mfspr(SPRN_MMCR0);
1190                 val |= MMCR0_FC;
1191                 val &= ~(MMCR0_EBE | MMCR0_BHRBA | MMCR0_PMCC | MMCR0_PMAO |
1192                          MMCR0_FC56);
1193
1194                 /*
1195                  * The barrier is to make sure the mtspr has been
1196                  * executed and the PMU has frozen the events etc.
1197                  * before we return.
1198                  */
1199                 write_mmcr0(cpuhw, val);
1200                 mb();
1201                 isync();
1202
1203                 /*
1204                  * Disable instruction sampling if it was enabled
1205                  */
1206                 if (cpuhw->mmcr[2] & MMCRA_SAMPLE_ENABLE) {
1207                         mtspr(SPRN_MMCRA,
1208                               cpuhw->mmcr[2] & ~MMCRA_SAMPLE_ENABLE);
1209                         mb();
1210                         isync();
1211                 }
1212
1213                 cpuhw->disabled = 1;
1214                 cpuhw->n_added = 0;
1215
1216                 ebb_switch_out(mmcr0);
1217
1218 #ifdef CONFIG_PPC64
1219                 /*
1220                  * These are readable by userspace, may contain kernel
1221                  * addresses and are not switched by context switch, so clear
1222                  * them now to avoid leaking anything to userspace in general
1223                  * including to another process.
1224                  */
1225                 if (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S) {
1226                         mtspr(SPRN_SDAR, 0);
1227                         mtspr(SPRN_SIAR, 0);
1228                 }
1229 #endif
1230         }
1231
1232         local_irq_restore(flags);
1233 }
1234
1235 /*
1236  * Re-enable all events if disable == 0.
1237  * If we were previously disabled and events were added, then
1238  * put the new config on the PMU.
1239  */
1240 static void power_pmu_enable(struct pmu *pmu)
1241 {
1242         struct perf_event *event;
1243         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1244         unsigned long flags;
1245         long i;
1246         unsigned long val, mmcr0;
1247         s64 left;
1248         unsigned int hwc_index[MAX_HWEVENTS];
1249         int n_lim;
1250         int idx;
1251         bool ebb;
1252
1253         if (!ppmu)
1254                 return;
1255         local_irq_save(flags);
1256
1257         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1258         if (!cpuhw->disabled)
1259                 goto out;
1260
1261         if (cpuhw->n_events == 0) {
1262                 ppc_set_pmu_inuse(0);
1263                 goto out;
1264         }
1265
1266         cpuhw->disabled = 0;
1267
1268         /*
1269          * EBB requires an exclusive group and all events must have the EBB
1270          * flag set, or not set, so we can just check a single event. Also we
1271          * know we have at least one event.
1272          */
1273         ebb = is_ebb_event(cpuhw->event[0]);
1274
1275         /*
1276          * If we didn't change anything, or only removed events,
1277          * no need to recalculate MMCR* settings and reset the PMCs.
1278          * Just reenable the PMU with the current MMCR* settings
1279          * (possibly updated for removal of events).
1280          */
1281         if (!cpuhw->n_added) {
1282                 mtspr(SPRN_MMCRA, cpuhw->mmcr[2] & ~MMCRA_SAMPLE_ENABLE);
1283                 mtspr(SPRN_MMCR1, cpuhw->mmcr[1]);
1284                 goto out_enable;
1285         }
1286
1287         /*
1288          * Clear all MMCR settings and recompute them for the new set of events.
1289          */
1290         memset(cpuhw->mmcr, 0, sizeof(cpuhw->mmcr));
1291
1292         if (ppmu->compute_mmcr(cpuhw->events, cpuhw->n_events, hwc_index,
1293                                cpuhw->mmcr, cpuhw->event)) {
1294                 /* shouldn't ever get here */
1295                 printk(KERN_ERR "oops compute_mmcr failed\n");
1296                 goto out;
1297         }
1298
1299         if (!(ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S)) {
1300                 /*
1301                  * Add in MMCR0 freeze bits corresponding to the attr.exclude_*
1302                  * bits for the first event. We have already checked that all
1303                  * events have the same value for these bits as the first event.
1304                  */
1305                 event = cpuhw->event[0];
1306                 if (event->attr.exclude_user)
1307                         cpuhw->mmcr[0] |= MMCR0_FCP;
1308                 if (event->attr.exclude_kernel)
1309                         cpuhw->mmcr[0] |= freeze_events_kernel;
1310                 if (event->attr.exclude_hv)
1311                         cpuhw->mmcr[0] |= MMCR0_FCHV;
1312         }
1313
1314         /*
1315          * Write the new configuration to MMCR* with the freeze
1316          * bit set and set the hardware events to their initial values.
1317          * Then unfreeze the events.
1318          */
1319         ppc_set_pmu_inuse(1);
1320         mtspr(SPRN_MMCRA, cpuhw->mmcr[2] & ~MMCRA_SAMPLE_ENABLE);
1321         mtspr(SPRN_MMCR1, cpuhw->mmcr[1]);
1322         mtspr(SPRN_MMCR0, (cpuhw->mmcr[0] & ~(MMCR0_PMC1CE | MMCR0_PMCjCE))
1323                                 | MMCR0_FC);
1324         if (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S)
1325                 mtspr(SPRN_MMCR2, cpuhw->mmcr[3]);
1326
1327         /*
1328          * Read off any pre-existing events that need to move
1329          * to another PMC.
1330          */
1331         for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
1332                 event = cpuhw->event[i];
1333                 if (event->hw.idx && event->hw.idx != hwc_index[i] + 1) {
1334                         power_pmu_read(event);
1335                         write_pmc(event->hw.idx, 0);
1336                         event->hw.idx = 0;
1337                 }
1338         }
1339
1340         /*
1341          * Initialize the PMCs for all the new and moved events.
1342          */
1343         cpuhw->n_limited = n_lim = 0;
1344         for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
1345                 event = cpuhw->event[i];
1346                 if (event->hw.idx)
1347                         continue;
1348                 idx = hwc_index[i] + 1;
1349                 if (is_limited_pmc(idx)) {
1350                         cpuhw->limited_counter[n_lim] = event;
1351                         cpuhw->limited_hwidx[n_lim] = idx;
1352                         ++n_lim;
1353                         continue;
1354                 }
1355
1356                 if (ebb)
1357                         val = local64_read(&event->hw.prev_count);
1358                 else {
1359                         val = 0;
1360                         if (event->hw.sample_period) {
1361                                 left = local64_read(&event->hw.period_left);
1362                                 if (left < 0x80000000L)
1363                                         val = 0x80000000L - left;
1364                         }
1365                         local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1366                 }
1367
1368                 event->hw.idx = idx;
1369                 if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
1370                         val = 0;
1371                 write_pmc(idx, val);
1372
1373                 perf_event_update_userpage(event);
1374         }
1375         cpuhw->n_limited = n_lim;
1376         cpuhw->mmcr[0] |= MMCR0_PMXE | MMCR0_FCECE;
1377
1378  out_enable:
1379         pmao_restore_workaround(ebb);
1380
1381         mmcr0 = ebb_switch_in(ebb, cpuhw);
1382
1383         mb();
1384         if (cpuhw->bhrb_users)
1385                 ppmu->config_bhrb(cpuhw->bhrb_filter);
1386
1387         write_mmcr0(cpuhw, mmcr0);
1388
1389         /*
1390          * Enable instruction sampling if necessary
1391          */
1392         if (cpuhw->mmcr[2] & MMCRA_SAMPLE_ENABLE) {
1393                 mb();
1394                 mtspr(SPRN_MMCRA, cpuhw->mmcr[2]);
1395         }
1396
1397  out:
1398
1399         local_irq_restore(flags);
1400 }
1401
1402 static int collect_events(struct perf_event *group, int max_count,
1403                           struct perf_event *ctrs[], u64 *events,
1404                           unsigned int *flags)
1405 {
1406         int n = 0;
1407         struct perf_event *event;
1408
1409         if (group->pmu->task_ctx_nr == perf_hw_context) {
1410                 if (n >= max_count)
1411                         return -1;
1412                 ctrs[n] = group;
1413                 flags[n] = group->hw.event_base;
1414                 events[n++] = group->hw.config;
1415         }
1416         list_for_each_entry(event, &group->sibling_list, group_entry) {
1417                 if (event->pmu->task_ctx_nr == perf_hw_context &&
1418                     event->state != PERF_EVENT_STATE_OFF) {
1419                         if (n >= max_count)
1420                                 return -1;
1421                         ctrs[n] = event;
1422                         flags[n] = event->hw.event_base;
1423                         events[n++] = event->hw.config;
1424                 }
1425         }
1426         return n;
1427 }
1428
1429 /*
1430  * Add a event to the PMU.
1431  * If all events are not already frozen, then we disable and
1432  * re-enable the PMU in order to get hw_perf_enable to do the
1433  * actual work of reconfiguring the PMU.
1434  */
1435 static int power_pmu_add(struct perf_event *event, int ef_flags)
1436 {
1437         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1438         unsigned long flags;
1439         int n0;
1440         int ret = -EAGAIN;
1441
1442         local_irq_save(flags);
1443         perf_pmu_disable(event->pmu);
1444
1445         /*
1446          * Add the event to the list (if there is room)
1447          * and check whether the total set is still feasible.
1448          */
1449         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1450         n0 = cpuhw->n_events;
1451         if (n0 >= ppmu->n_counter)
1452                 goto out;
1453         cpuhw->event[n0] = event;
1454         cpuhw->events[n0] = event->hw.config;
1455         cpuhw->flags[n0] = event->hw.event_base;
1456
1457         /*
1458          * This event may have been disabled/stopped in record_and_restart()
1459          * because we exceeded the ->event_limit. If re-starting the event,
1460          * clear the ->hw.state (STOPPED and UPTODATE flags), so the user
1461          * notification is re-enabled.
1462          */
1463         if (!(ef_flags & PERF_EF_START))
1464                 event->hw.state = PERF_HES_STOPPED | PERF_HES_UPTODATE;
1465         else
1466                 event->hw.state = 0;
1467
1468         /*
1469          * If group events scheduling transaction was started,
1470          * skip the schedulability test here, it will be performed
1471          * at commit time(->commit_txn) as a whole
1472          */
1473         if (cpuhw->txn_flags & PERF_PMU_TXN_ADD)
1474                 goto nocheck;
1475
1476         if (check_excludes(cpuhw->event, cpuhw->flags, n0, 1))
1477                 goto out;
1478         if (power_check_constraints(cpuhw, cpuhw->events, cpuhw->flags, n0 + 1))
1479                 goto out;
1480         event->hw.config = cpuhw->events[n0];
1481
1482 nocheck:
1483         ebb_event_add(event);
1484
1485         ++cpuhw->n_events;
1486         ++cpuhw->n_added;
1487
1488         ret = 0;
1489  out:
1490         if (has_branch_stack(event)) {
1491                 power_pmu_bhrb_enable(event);
1492                 cpuhw->bhrb_filter = ppmu->bhrb_filter_map(
1493                                         event->attr.branch_sample_type);
1494         }
1495
1496         perf_pmu_enable(event->pmu);
1497         local_irq_restore(flags);
1498         return ret;
1499 }
1500
1501 /*
1502  * Remove a event from the PMU.
1503  */
1504 static void power_pmu_del(struct perf_event *event, int ef_flags)
1505 {
1506         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1507         long i;
1508         unsigned long flags;
1509
1510         local_irq_save(flags);
1511         perf_pmu_disable(event->pmu);
1512
1513         power_pmu_read(event);
1514
1515         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1516         for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
1517                 if (event == cpuhw->event[i]) {
1518                         while (++i < cpuhw->n_events) {
1519                                 cpuhw->event[i-1] = cpuhw->event[i];
1520                                 cpuhw->events[i-1] = cpuhw->events[i];
1521                                 cpuhw->flags[i-1] = cpuhw->flags[i];
1522                         }
1523                         --cpuhw->n_events;
1524                         ppmu->disable_pmc(event->hw.idx - 1, cpuhw->mmcr);
1525                         if (event->hw.idx) {
1526                                 write_pmc(event->hw.idx, 0);
1527                                 event->hw.idx = 0;
1528                         }
1529                         perf_event_update_userpage(event);
1530                         break;
1531                 }
1532         }
1533         for (i = 0; i < cpuhw->n_limited; ++i)
1534                 if (event == cpuhw->limited_counter[i])
1535                         break;
1536         if (i < cpuhw->n_limited) {
1537                 while (++i < cpuhw->n_limited) {
1538                         cpuhw->limited_counter[i-1] = cpuhw->limited_counter[i];
1539                         cpuhw->limited_hwidx[i-1] = cpuhw->limited_hwidx[i];
1540                 }
1541                 --cpuhw->n_limited;
1542         }
1543         if (cpuhw->n_events == 0) {
1544                 /* disable exceptions if no events are running */
1545                 cpuhw->mmcr[0] &= ~(MMCR0_PMXE | MMCR0_FCECE);
1546         }
1547
1548         if (has_branch_stack(event))
1549                 power_pmu_bhrb_disable(event);
1550
1551         perf_pmu_enable(event->pmu);
1552         local_irq_restore(flags);
1553 }
1554
1555 /*
1556  * POWER-PMU does not support disabling individual counters, hence
1557  * program their cycle counter to their max value and ignore the interrupts.
1558  */
1559
1560 static void power_pmu_start(struct perf_event *event, int ef_flags)
1561 {
1562         unsigned long flags;
1563         s64 left;
1564         unsigned long val;
1565
1566         if (!event->hw.idx || !event->hw.sample_period)
1567                 return;
1568
1569         if (!(event->hw.state & PERF_HES_STOPPED))
1570                 return;
1571
1572         if (ef_flags & PERF_EF_RELOAD)
1573                 WARN_ON_ONCE(!(event->hw.state & PERF_HES_UPTODATE));
1574
1575         local_irq_save(flags);
1576         perf_pmu_disable(event->pmu);
1577
1578         event->hw.state = 0;
1579         left = local64_read(&event->hw.period_left);
1580
1581         val = 0;
1582         if (left < 0x80000000L)
1583                 val = 0x80000000L - left;
1584
1585         write_pmc(event->hw.idx, val);
1586
1587         perf_event_update_userpage(event);
1588         perf_pmu_enable(event->pmu);
1589         local_irq_restore(flags);
1590 }
1591
1592 static void power_pmu_stop(struct perf_event *event, int ef_flags)
1593 {
1594         unsigned long flags;
1595
1596         if (!event->hw.idx || !event->hw.sample_period)
1597                 return;
1598
1599         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
1600                 return;
1601
1602         local_irq_save(flags);
1603         perf_pmu_disable(event->pmu);
1604
1605         power_pmu_read(event);
1606         event->hw.state |= PERF_HES_STOPPED | PERF_HES_UPTODATE;
1607         write_pmc(event->hw.idx, 0);
1608
1609         perf_event_update_userpage(event);
1610         perf_pmu_enable(event->pmu);
1611         local_irq_restore(flags);
1612 }
1613
1614 /*
1615  * Start group events scheduling transaction
1616  * Set the flag to make pmu::enable() not perform the
1617  * schedulability test, it will be performed at commit time
1618  *
1619  * We only support PERF_PMU_TXN_ADD transactions. Save the
1620  * transaction flags but otherwise ignore non-PERF_PMU_TXN_ADD
1621  * transactions.
1622  */
1623 static void power_pmu_start_txn(struct pmu *pmu, unsigned int txn_flags)
1624 {
1625         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1626
1627         WARN_ON_ONCE(cpuhw->txn_flags);         /* txn already in flight */
1628
1629         cpuhw->txn_flags = txn_flags;
1630         if (txn_flags & ~PERF_PMU_TXN_ADD)
1631                 return;
1632
1633         perf_pmu_disable(pmu);
1634         cpuhw->n_txn_start = cpuhw->n_events;
1635 }
1636
1637 /*
1638  * Stop group events scheduling transaction
1639  * Clear the flag and pmu::enable() will perform the
1640  * schedulability test.
1641  */
1642 static void power_pmu_cancel_txn(struct pmu *pmu)
1643 {
1644         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1645         unsigned int txn_flags;
1646
1647         WARN_ON_ONCE(!cpuhw->txn_flags);        /* no txn in flight */
1648
1649         txn_flags = cpuhw->txn_flags;
1650         cpuhw->txn_flags = 0;
1651         if (txn_flags & ~PERF_PMU_TXN_ADD)
1652                 return;
1653
1654         perf_pmu_enable(pmu);
1655 }
1656
1657 /*
1658  * Commit group events scheduling transaction
1659  * Perform the group schedulability test as a whole
1660  * Return 0 if success
1661  */
1662 static int power_pmu_commit_txn(struct pmu *pmu)
1663 {
1664         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1665         long i, n;
1666
1667         if (!ppmu)
1668                 return -EAGAIN;
1669
1670         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1671         WARN_ON_ONCE(!cpuhw->txn_flags);        /* no txn in flight */
1672
1673         if (cpuhw->txn_flags & ~PERF_PMU_TXN_ADD) {
1674                 cpuhw->txn_flags = 0;
1675                 return 0;
1676         }
1677
1678         n = cpuhw->n_events;
1679         if (check_excludes(cpuhw->event, cpuhw->flags, 0, n))
1680                 return -EAGAIN;
1681         i = power_check_constraints(cpuhw, cpuhw->events, cpuhw->flags, n);
1682         if (i < 0)
1683                 return -EAGAIN;
1684
1685         for (i = cpuhw->n_txn_start; i < n; ++i)
1686                 cpuhw->event[i]->hw.config = cpuhw->events[i];
1687
1688         cpuhw->txn_flags = 0;
1689         perf_pmu_enable(pmu);
1690         return 0;
1691 }
1692
1693 /*
1694  * Return 1 if we might be able to put event on a limited PMC,
1695  * or 0 if not.
1696  * A event can only go on a limited PMC if it counts something
1697  * that a limited PMC can count, doesn't require interrupts, and
1698  * doesn't exclude any processor mode.
1699  */
1700 static int can_go_on_limited_pmc(struct perf_event *event, u64 ev,
1701                                  unsigned int flags)
1702 {
1703         int n;
1704         u64 alt[MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
1705
1706         if (event->attr.exclude_user
1707             || event->attr.exclude_kernel
1708             || event->attr.exclude_hv
1709             || event->attr.sample_period)
1710                 return 0;
1711
1712         if (ppmu->limited_pmc_event(ev))
1713                 return 1;
1714
1715         /*
1716          * The requested event_id isn't on a limited PMC already;
1717          * see if any alternative code goes on a limited PMC.
1718          */
1719         if (!ppmu->get_alternatives)
1720                 return 0;
1721
1722         flags |= PPMU_LIMITED_PMC_OK | PPMU_LIMITED_PMC_REQD;
1723         n = ppmu->get_alternatives(ev, flags, alt);
1724
1725         return n > 0;
1726 }
1727
1728 /*
1729  * Find an alternative event_id that goes on a normal PMC, if possible,
1730  * and return the event_id code, or 0 if there is no such alternative.
1731  * (Note: event_id code 0 is "don't count" on all machines.)
1732  */
1733 static u64 normal_pmc_alternative(u64 ev, unsigned long flags)
1734 {
1735         u64 alt[MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
1736         int n;
1737
1738         flags &= ~(PPMU_LIMITED_PMC_OK | PPMU_LIMITED_PMC_REQD);
1739         n = ppmu->get_alternatives(ev, flags, alt);
1740         if (!n)
1741                 return 0;
1742         return alt[0];
1743 }
1744
1745 /* Number of perf_events counting hardware events */
1746 static atomic_t num_events;
1747 /* Used to avoid races in calling reserve/release_pmc_hardware */
1748 static DEFINE_MUTEX(pmc_reserve_mutex);
1749
1750 /*
1751  * Release the PMU if this is the last perf_event.
1752  */
1753 static void hw_perf_event_destroy(struct perf_event *event)
1754 {
1755         if (!atomic_add_unless(&num_events, -1, 1)) {
1756                 mutex_lock(&pmc_reserve_mutex);
1757                 if (atomic_dec_return(&num_events) == 0)
1758                         release_pmc_hardware();
1759                 mutex_unlock(&pmc_reserve_mutex);
1760         }
1761 }
1762
1763 /*
1764  * Translate a generic cache event_id config to a raw event_id code.
1765  */
1766 static int hw_perf_cache_event(u64 config, u64 *eventp)
1767 {
1768         unsigned long type, op, result;
1769         int ev;
1770
1771         if (!ppmu->cache_events)
1772                 return -EINVAL;
1773
1774         /* unpack config */
1775         type = config & 0xff;
1776         op = (config >> 8) & 0xff;
1777         result = (config >> 16) & 0xff;
1778
1779         if (type >= PERF_COUNT_HW_CACHE_MAX ||
1780             op >= PERF_COUNT_HW_CACHE_OP_MAX ||
1781             result >= PERF_COUNT_HW_CACHE_RESULT_MAX)
1782                 return -EINVAL;
1783
1784         ev = (*ppmu->cache_events)[type][op][result];
1785         if (ev == 0)
1786                 return -EOPNOTSUPP;
1787         if (ev == -1)
1788                 return -EINVAL;
1789         *eventp = ev;
1790         return 0;
1791 }
1792
1793 static int power_pmu_event_init(struct perf_event *event)
1794 {
1795         u64 ev;
1796         unsigned long flags;
1797         struct perf_event *ctrs[MAX_HWEVENTS];
1798         u64 events[MAX_HWEVENTS];
1799         unsigned int cflags[MAX_HWEVENTS];
1800         int n;
1801         int err;
1802         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1803
1804         if (!ppmu)
1805                 return -ENOENT;
1806
1807         if (has_branch_stack(event)) {
1808                 /* PMU has BHRB enabled */
1809                 if (!(ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S))
1810                         return -EOPNOTSUPP;
1811         }
1812
1813         switch (event->attr.type) {
1814         case PERF_TYPE_HARDWARE:
1815                 ev = event->attr.config;
1816                 if (ev >= ppmu->n_generic || ppmu->generic_events[ev] == 0)
1817                         return -EOPNOTSUPP;
1818                 ev = ppmu->generic_events[ev];
1819                 break;
1820         case PERF_TYPE_HW_CACHE:
1821                 err = hw_perf_cache_event(event->attr.config, &ev);
1822                 if (err)
1823                         return err;
1824                 break;
1825         case PERF_TYPE_RAW:
1826                 ev = event->attr.config;
1827                 break;
1828         default:
1829                 return -ENOENT;
1830         }
1831
1832         event->hw.config_base = ev;
1833         event->hw.idx = 0;
1834
1835         /*
1836          * If we are not running on a hypervisor, force the
1837          * exclude_hv bit to 0 so that we don't care what
1838          * the user set it to.
1839          */
1840         if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_LPAR))
1841                 event->attr.exclude_hv = 0;
1842
1843         /*
1844          * If this is a per-task event, then we can use
1845          * PM_RUN_* events interchangeably with their non RUN_*
1846          * equivalents, e.g. PM_RUN_CYC instead of PM_CYC.
1847          * XXX we should check if the task is an idle task.
1848          */
1849         flags = 0;
1850         if (event->attach_state & PERF_ATTACH_TASK)
1851                 flags |= PPMU_ONLY_COUNT_RUN;
1852
1853         /*
1854          * If this machine has limited events, check whether this
1855          * event_id could go on a limited event.
1856          */
1857         if (ppmu->flags & PPMU_LIMITED_PMC5_6) {
1858                 if (can_go_on_limited_pmc(event, ev, flags)) {
1859                         flags |= PPMU_LIMITED_PMC_OK;
1860                 } else if (ppmu->limited_pmc_event(ev)) {
1861                         /*
1862                          * The requested event_id is on a limited PMC,
1863                          * but we can't use a limited PMC; see if any
1864                          * alternative goes on a normal PMC.
1865                          */
1866                         ev = normal_pmc_alternative(ev, flags);
1867                         if (!ev)
1868                                 return -EINVAL;
1869                 }
1870         }
1871
1872         /* Extra checks for EBB */
1873         err = ebb_event_check(event);
1874         if (err)
1875                 return err;
1876
1877         /*
1878          * If this is in a group, check if it can go on with all the
1879          * other hardware events in the group.  We assume the event
1880          * hasn't been linked into its leader's sibling list at this point.
1881          */
1882         n = 0;
1883         if (event->group_leader != event) {
1884                 n = collect_events(event->group_leader, ppmu->n_counter - 1,
1885                                    ctrs, events, cflags);
1886                 if (n < 0)
1887                         return -EINVAL;
1888         }
1889         events[n] = ev;
1890         ctrs[n] = event;
1891         cflags[n] = flags;
1892         if (check_excludes(ctrs, cflags, n, 1))
1893                 return -EINVAL;
1894
1895         cpuhw = &get_cpu_var(cpu_hw_events);
1896         err = power_check_constraints(cpuhw, events, cflags, n + 1);
1897
1898         if (has_branch_stack(event)) {
1899                 cpuhw->bhrb_filter = ppmu->bhrb_filter_map(
1900                                         event->attr.branch_sample_type);
1901
1902                 if (cpuhw->bhrb_filter == -1) {
1903                         put_cpu_var(cpu_hw_events);
1904                         return -EOPNOTSUPP;
1905                 }
1906         }
1907
1908         put_cpu_var(cpu_hw_events);
1909         if (err)
1910                 return -EINVAL;
1911
1912         event->hw.config = events[n];
1913         event->hw.event_base = cflags[n];
1914         event->hw.last_period = event->hw.sample_period;
1915         local64_set(&event->hw.period_left, event->hw.last_period);
1916
1917         /*
1918          * For EBB events we just context switch the PMC value, we don't do any
1919          * of the sample_period logic. We use hw.prev_count for this.
1920          */
1921         if (is_ebb_event(event))
1922                 local64_set(&event->hw.prev_count, 0);
1923
1924         /*
1925          * See if we need to reserve the PMU.
1926          * If no events are currently in use, then we have to take a
1927          * mutex to ensure that we don't race with another task doing
1928          * reserve_pmc_hardware or release_pmc_hardware.
1929          */
1930         err = 0;
1931         if (!atomic_inc_not_zero(&num_events)) {
1932                 mutex_lock(&pmc_reserve_mutex);
1933                 if (atomic_read(&num_events) == 0 &&
1934                     reserve_pmc_hardware(perf_event_interrupt))
1935                         err = -EBUSY;
1936                 else
1937                         atomic_inc(&num_events);
1938                 mutex_unlock(&pmc_reserve_mutex);
1939         }
1940         event->destroy = hw_perf_event_destroy;
1941
1942         return err;
1943 }
1944
1945 static int power_pmu_event_idx(struct perf_event *event)
1946 {
1947         return event->hw.idx;
1948 }
1949
1950 ssize_t power_events_sysfs_show(struct device *dev,
1951                                 struct device_attribute *attr, char *page)
1952 {
1953         struct perf_pmu_events_attr *pmu_attr;
1954
1955         pmu_attr = container_of(attr, struct perf_pmu_events_attr, attr);
1956
1957         return sprintf(page, "event=0x%02llx\n", pmu_attr->id);
1958 }
1959
1960 static struct pmu power_pmu = {
1961         .pmu_enable     = power_pmu_enable,
1962         .pmu_disable    = power_pmu_disable,
1963         .event_init     = power_pmu_event_init,
1964         .add            = power_pmu_add,
1965         .del            = power_pmu_del,
1966         .start          = power_pmu_start,
1967         .stop           = power_pmu_stop,
1968         .read           = power_pmu_read,
1969         .start_txn      = power_pmu_start_txn,
1970         .cancel_txn     = power_pmu_cancel_txn,
1971         .commit_txn     = power_pmu_commit_txn,
1972         .event_idx      = power_pmu_event_idx,
1973         .sched_task     = power_pmu_sched_task,
1974 };
1975
1976 /*
1977  * A counter has overflowed; update its count and record
1978  * things if requested.  Note that interrupts are hard-disabled
1979  * here so there is no possibility of being interrupted.
1980  */
1981 static void record_and_restart(struct perf_event *event, unsigned long val,
1982                                struct pt_regs *regs)
1983 {
1984         u64 period = event->hw.sample_period;
1985         s64 prev, delta, left;
1986         int record = 0;
1987
1988         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED) {
1989                 write_pmc(event->hw.idx, 0);
1990                 return;
1991         }
1992
1993         /* we don't have to worry about interrupts here */
1994         prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1995         delta = check_and_compute_delta(prev, val);
1996         local64_add(delta, &event->count);
1997
1998         /*
1999          * See if the total period for this event has expired,
2000          * and update for the next period.
2001          */
2002         val = 0;
2003         left = local64_read(&event->hw.period_left) - delta;
2004         if (delta == 0)
2005                 left++;
2006         if (period) {
2007                 if (left <= 0) {
2008                         left += period;
2009                         if (left <= 0)
2010                                 left = period;
2011                         record = siar_valid(regs);
2012                         event->hw.last_period = event->hw.sample_period;
2013                 }
2014                 if (left < 0x80000000LL)
2015                         val = 0x80000000LL - left;
2016         }
2017
2018         write_pmc(event->hw.idx, val);
2019         local64_set(&event->hw.prev_count, val);
2020         local64_set(&event->hw.period_left, left);
2021         perf_event_update_userpage(event);
2022
2023         /*
2024          * Finally record data if requested.
2025          */
2026         if (record) {
2027                 struct perf_sample_data data;
2028
2029                 perf_sample_data_init(&data, ~0ULL, event->hw.last_period);
2030
2031                 if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_ADDR)
2032                         perf_get_data_addr(regs, &data.addr);
2033
2034                 if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_BRANCH_STACK) {
2035                         struct cpu_hw_events *cpuhw;
2036                         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
2037                         power_pmu_bhrb_read(cpuhw);
2038                         data.br_stack = &cpuhw->bhrb_stack;
2039                 }
2040
2041                 if (perf_event_overflow(event, &data, regs))
2042                         power_pmu_stop(event, 0);
2043         }
2044 }
2045
2046 /*
2047  * Called from generic code to get the misc flags (i.e. processor mode)
2048  * for an event_id.
2049  */
2050 unsigned long perf_misc_flags(struct pt_regs *regs)
2051 {
2052         u32 flags = perf_get_misc_flags(regs);
2053
2054         if (flags)
2055                 return flags;
2056         return user_mode(regs) ? PERF_RECORD_MISC_USER :
2057                 PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
2058 }
2059
2060 /*
2061  * Called from generic code to get the instruction pointer
2062  * for an event_id.
2063  */
2064 unsigned long perf_instruction_pointer(struct pt_regs *regs)
2065 {
2066         bool use_siar = regs_use_siar(regs);
2067
2068         if (use_siar && siar_valid(regs))
2069                 return mfspr(SPRN_SIAR) + perf_ip_adjust(regs);
2070         else if (use_siar)
2071                 return 0;               // no valid instruction pointer
2072         else
2073                 return regs->nip;
2074 }
2075
2076 static bool pmc_overflow_power7(unsigned long val)
2077 {
2078         /*
2079          * Events on POWER7 can roll back if a speculative event doesn't
2080          * eventually complete. Unfortunately in some rare cases they will
2081          * raise a performance monitor exception. We need to catch this to
2082          * ensure we reset the PMC. In all cases the PMC will be 256 or less
2083          * cycles from overflow.
2084          *
2085          * We only do this if the first pass fails to find any overflowing
2086          * PMCs because a user might set a period of less than 256 and we
2087          * don't want to mistakenly reset them.
2088          */
2089         if ((0x80000000 - val) <= 256)
2090                 return true;
2091
2092         return false;
2093 }
2094
2095 static bool pmc_overflow(unsigned long val)
2096 {
2097         if ((int)val < 0)
2098                 return true;
2099
2100         return false;
2101 }
2102
2103 /*
2104  * Performance monitor interrupt stuff
2105  */
2106 static void perf_event_interrupt(struct pt_regs *regs)
2107 {
2108         int i, j;
2109         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
2110         struct perf_event *event;
2111         unsigned long val[8];
2112         int found, active;
2113         int nmi;
2114
2115         if (cpuhw->n_limited)
2116                 freeze_limited_counters(cpuhw, mfspr(SPRN_PMC5),
2117                                         mfspr(SPRN_PMC6));
2118
2119         perf_read_regs(regs);
2120
2121         nmi = perf_intr_is_nmi(regs);
2122         if (nmi)
2123                 nmi_enter();
2124         else
2125                 irq_enter();
2126
2127         /* Read all the PMCs since we'll need them a bunch of times */
2128         for (i = 0; i < ppmu->n_counter; ++i)
2129                 val[i] = read_pmc(i + 1);
2130
2131         /* Try to find what caused the IRQ */
2132         found = 0;
2133         for (i = 0; i < ppmu->n_counter; ++i) {
2134                 if (!pmc_overflow(val[i]))
2135                         continue;
2136                 if (is_limited_pmc(i + 1))
2137                         continue; /* these won't generate IRQs */
2138                 /*
2139                  * We've found one that's overflowed.  For active
2140                  * counters we need to log this.  For inactive
2141                  * counters, we need to reset it anyway
2142                  */
2143                 found = 1;
2144                 active = 0;
2145                 for (j = 0; j < cpuhw->n_events; ++j) {
2146                         event = cpuhw->event[j];
2147                         if (event->hw.idx == (i + 1)) {
2148                                 active = 1;
2149                                 record_and_restart(event, val[i], regs);
2150                                 break;
2151                         }
2152                 }
2153                 if (!active)
2154                         /* reset non active counters that have overflowed */
2155                         write_pmc(i + 1, 0);
2156         }
2157         if (!found && pvr_version_is(PVR_POWER7)) {
2158                 /* check active counters for special buggy p7 overflow */
2159                 for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
2160                         event = cpuhw->event[i];
2161                         if (!event->hw.idx || is_limited_pmc(event->hw.idx))
2162                                 continue;
2163                         if (pmc_overflow_power7(val[event->hw.idx - 1])) {
2164                                 /* event has overflowed in a buggy way*/
2165                                 found = 1;
2166                                 record_and_restart(event,
2167                                                    val[event->hw.idx - 1],
2168                                                    regs);
2169                         }
2170                 }
2171         }
2172         if (!found && !nmi && printk_ratelimit())
2173                 printk(KERN_WARNING "Can't find PMC that caused IRQ\n");
2174
2175         /*
2176          * Reset MMCR0 to its normal value.  This will set PMXE and
2177          * clear FC (freeze counters) and PMAO (perf mon alert occurred)
2178          * and thus allow interrupts to occur again.
2179          * XXX might want to use MSR.PM to keep the events frozen until
2180          * we get back out of this interrupt.
2181          */
2182         write_mmcr0(cpuhw, cpuhw->mmcr[0]);
2183
2184         if (nmi)
2185                 nmi_exit();
2186         else
2187                 irq_exit();
2188 }
2189
2190 static void power_pmu_setup(int cpu)
2191 {
2192         struct cpu_hw_events *cpuhw = &per_cpu(cpu_hw_events, cpu);
2193
2194         if (!ppmu)
2195                 return;
2196         memset(cpuhw, 0, sizeof(*cpuhw));
2197         cpuhw->mmcr[0] = MMCR0_FC;
2198 }
2199
2200 static int
2201 power_pmu_notifier(struct notifier_block *self, unsigned long action, void *hcpu)
2202 {
2203         unsigned int cpu = (long)hcpu;
2204
2205         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
2206         case CPU_UP_PREPARE:
2207                 power_pmu_setup(cpu);
2208                 break;
2209
2210         default:
2211                 break;
2212         }
2213
2214         return NOTIFY_OK;
2215 }
2216
2217 int register_power_pmu(struct power_pmu *pmu)
2218 {
2219         if (ppmu)
2220                 return -EBUSY;          /* something's already registered */
2221
2222         ppmu = pmu;
2223         pr_info("%s performance monitor hardware support registered\n",
2224                 pmu->name);
2225
2226         power_pmu.attr_groups = ppmu->attr_groups;
2227
2228 #ifdef MSR_HV
2229         /*
2230          * Use FCHV to ignore kernel events if MSR.HV is set.
2231          */
2232         if (mfmsr() & MSR_HV)
2233                 freeze_events_kernel = MMCR0_FCHV;
2234 #endif /* CONFIG_PPC64 */
2235
2236         perf_pmu_register(&power_pmu, "cpu", PERF_TYPE_RAW);
2237         perf_cpu_notifier(power_pmu_notifier);
2238
2239         return 0;
2240 }