arch/x86/kernel/cpu/perf_event_amd_ibs.c

   1 /*
   2  * Performance events - AMD IBS
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2011 Advanced Micro Devices, Inc., Robert Richter
   5  *
   6  *  For licencing details see kernel-base/COPYING
   7  */
   8
   9 #include <linux/perf_event.h>
  10 #include <linux/module.h>
  11 #include <linux/pci.h>
  12 #include <linux/ptrace.h>
  13 #include <linux/syscore_ops.h>
  14
  15 #include <asm/apic.h>
  16
  17 #include "perf_event.h"
  18
  19 static u32 ibs_caps;
  20
  21 #if defined(CONFIG_PERF_EVENTS) && defined(CONFIG_CPU_SUP_AMD)
  22
  23 #include <linux/kprobes.h>
  24 #include <linux/hardirq.h>
  25
  26 #include <asm/nmi.h>
  27
  28 #define IBS_FETCH_CONFIG_MASK   (IBS_FETCH_RAND_EN | IBS_FETCH_MAX_CNT)
  29 #define IBS_OP_CONFIG_MASK      IBS_OP_MAX_CNT
  30
  31 enum ibs_states {
  32         IBS_ENABLED     = 0,
  33         IBS_STARTED     = 1,
  34         IBS_STOPPING    = 2,
  35
  36         IBS_MAX_STATES,
  37 };
  38
  39 struct cpu_perf_ibs {
  40         struct perf_event       *event;
  41         unsigned long           state[BITS_TO_LONGS(IBS_MAX_STATES)];
  42 };
  43
  44 struct perf_ibs {
  45         struct pmu                      pmu;
  46         unsigned int                    msr;
  47         u64                             config_mask;
  48         u64                             cnt_mask;
  49         u64                             enable_mask;
  50         u64                             valid_mask;
  51         u64                             max_period;
  52         unsigned long                   offset_mask[1];
  53         int                             offset_max;
  54         struct cpu_perf_ibs __percpu    *pcpu;
  55
  56         struct attribute                **format_attrs;
  57         struct attribute_group          format_group;
  58         const struct attribute_group    *attr_groups[2];
  59
  60         u64                             (*get_count)(u64 config);
  61 };
  62
  63 struct perf_ibs_data {
  64         u32             size;
  65         union {
  66                 u32     data[0];        /* data buffer starts here */
  67                 u32     caps;
  68         };
  69         u64             regs[MSR_AMD64_IBS_REG_COUNT_MAX];
  70 };
  71
  72 static int
  73 perf_event_set_period(struct hw_perf_event *hwc, u64 min, u64 max, u64 *hw_period)
  74 {
  75         s64 left = local64_read(&hwc->period_left);
  76         s64 period = hwc->sample_period;
  77         int overflow = 0;
  78
  79         /*
  80          * If we are way outside a reasonable range then just skip forward:
  81          */
  82         if (unlikely(left <= -period)) {
  83                 left = period;
  84                 local64_set(&hwc->period_left, left);
  85                 hwc->last_period = period;
  86                 overflow = 1;
  87         }
  88
  89         if (unlikely(left < (s64)min)) {
  90                 left += period;
  91                 local64_set(&hwc->period_left, left);
  92                 hwc->last_period = period;
  93                 overflow = 1;
  94         }
  95
  96         /*
  97          * If the hw period that triggers the sw overflow is too short
  98          * we might hit the irq handler. This biases the results.
  99          * Thus we shorten the next-to-last period and set the last
 100          * period to the max period.
 101          */
 102         if (left > max) {
 103                 left -= max;
 104                 if (left > max)
 105                         left = max;
 106                 else if (left < min)
 107                         left = min;
 108         }
 109
 110         *hw_period = (u64)left;
 111
 112         return overflow;
 113 }
 114
 115 static  int
 116 perf_event_try_update(struct perf_event *event, u64 new_raw_count, int width)
 117 {
 118         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
 119         int shift = 64 - width;
 120         u64 prev_raw_count;
 121         u64 delta;
 122
 123         /*
 124          * Careful: an NMI might modify the previous event value.
 125          *
 126          * Our tactic to handle this is to first atomically read and
 127          * exchange a new raw count - then add that new-prev delta
 128          * count to the generic event atomically:
 129          */
 130         prev_raw_count = local64_read(&hwc->prev_count);
 131         if (local64_cmpxchg(&hwc->prev_count, prev_raw_count,
 132                                         new_raw_count) != prev_raw_count)
 133                 return 0;
 134
 135         /*
 136          * Now we have the new raw value and have updated the prev
 137          * timestamp already. We can now calculate the elapsed delta
 138          * (event-)time and add that to the generic event.
 139          *
 140          * Careful, not all hw sign-extends above the physical width
 141          * of the count.
 142          */
 143         delta = (new_raw_count << shift) - (prev_raw_count << shift);
 144         delta >>= shift;
 145
 146         local64_add(delta, &event->count);
 147         local64_sub(delta, &hwc->period_left);
 148
 149         return 1;
 150 }
 151
 152 static struct perf_ibs perf_ibs_fetch;
 153 static struct perf_ibs perf_ibs_op;
 154
 155 static struct perf_ibs *get_ibs_pmu(int type)
 156 {
 157         if (perf_ibs_fetch.pmu.type == type)
 158                 return &perf_ibs_fetch;
 159         if (perf_ibs_op.pmu.type == type)
 160                 return &perf_ibs_op;
 161         return NULL;
 162 }
 163
 164 /*
 165  * Use IBS for precise event sampling:
 166  *
 167  *  perf record -a -e cpu-cycles:p ...    # use ibs op counting cycle count
 168  *  perf record -a -e r076:p ...          # same as -e cpu-cycles:p
 169  *  perf record -a -e r0C1:p ...          # use ibs op counting micro-ops
 170  *
 171  * IbsOpCntCtl (bit 19) of IBS Execution Control Register (IbsOpCtl,
 172  * MSRC001_1033) is used to select either cycle or micro-ops counting
 173  * mode.
 174  *
 175  * The rip of IBS samples has skid 0. Thus, IBS supports precise
 176  * levels 1 and 2 and the PERF_EFLAGS_EXACT is set. In rare cases the
 177  * rip is invalid when IBS was not able to record the rip correctly.
 178  * We clear PERF_EFLAGS_EXACT and take the rip from pt_regs then.
 179  *
 180  */
 181 static int perf_ibs_precise_event(struct perf_event *event, u64 *config)
 182 {
 183         switch (event->attr.precise_ip) {
 184         case 0:
 185                 return -ENOENT;
 186         case 1:
 187         case 2:
 188                 break;
 189         default:
 190                 return -EOPNOTSUPP;
 191         }
 192
 193         switch (event->attr.type) {
 194         case PERF_TYPE_HARDWARE:
 195                 switch (event->attr.config) {
 196                 case PERF_COUNT_HW_CPU_CYCLES:
 197                         *config = 0;
 198                         return 0;
 199                 }
 200                 break;
 201         case PERF_TYPE_RAW:
 202                 switch (event->attr.config) {
 203                 case 0x0076:
 204                         *config = 0;
 205                         return 0;
 206                 case 0x00C1:
 207                         *config = IBS_OP_CNT_CTL;
 208                         return 0;
 209                 }
 210                 break;
 211         default:
 212                 return -ENOENT;
 213         }
 214
 215         return -EOPNOTSUPP;
 216 }
 217
 218 static const struct perf_event_attr ibs_notsupp = {
 219         .exclude_user   = 1,
 220         .exclude_kernel = 1,
 221         .exclude_hv     = 1,
 222         .exclude_idle   = 1,
 223         .exclude_host   = 1,
 224         .exclude_guest  = 1,
 225 };
 226
 227 static int perf_ibs_init(struct perf_event *event)
 228 {
 229         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
 230         struct perf_ibs *perf_ibs;
 231         u64 max_cnt, config;
 232         int ret;
 233
 234         perf_ibs = get_ibs_pmu(event->attr.type);
 235         if (perf_ibs) {
 236                 config = event->attr.config;
 237         } else {
 238                 perf_ibs = &perf_ibs_op;
 239                 ret = perf_ibs_precise_event(event, &config);
 240                 if (ret)
 241                         return ret;
 242         }
 243
 244         if (event->pmu != &perf_ibs->pmu)
 245                 return -ENOENT;
 246
 247         if (perf_flags(&event->attr) & perf_flags(&ibs_notsupp))
 248                 return -EINVAL;
 249
 250         if (config & ~perf_ibs->config_mask)
 251                 return -EINVAL;
 252
 253         if (hwc->sample_period) {
 254                 if (config & perf_ibs->cnt_mask)
 255                         /* raw max_cnt may not be set */
 256                         return -EINVAL;
 257                 if (!event->attr.sample_freq && hwc->sample_period & 0x0f)
 258                         /*
 259                          * lower 4 bits can not be set in ibs max cnt,
 260                          * but allowing it in case we adjust the
 261                          * sample period to set a frequency.
 262                          */
 263                         return -EINVAL;
 264                 hwc->sample_period &= ~0x0FULL;
 265                 if (!hwc->sample_period)
 266                         hwc->sample_period = 0x10;
 267         } else {
 268                 max_cnt = config & perf_ibs->cnt_mask;
 269                 config &= ~perf_ibs->cnt_mask;
 270                 event->attr.sample_period = max_cnt << 4;
 271                 hwc->sample_period = event->attr.sample_period;
 272         }
 273
 274         if (!hwc->sample_period)
 275                 return -EINVAL;
 276
 277         /*
 278          * If we modify hwc->sample_period, we also need to update
 279          * hwc->last_period and hwc->period_left.
 280          */
 281         hwc->last_period = hwc->sample_period;
 282         local64_set(&hwc->period_left, hwc->sample_period);
 283
 284         hwc->config_base = perf_ibs->msr;
 285         hwc->config = config;
 286
 287         return 0;
 288 }
 289
 290 static int perf_ibs_set_period(struct perf_ibs *perf_ibs,
 291                                struct hw_perf_event *hwc, u64 *period)
 292 {
 293         int overflow;
 294
 295         /* ignore lower 4 bits in min count: */
 296         overflow = perf_event_set_period(hwc, 1<<4, perf_ibs->max_period, period);
 297         local64_set(&hwc->prev_count, 0);
 298
 299         return overflow;
 300 }
 301
 302 static u64 get_ibs_fetch_count(u64 config)
 303 {
 304         return (config & IBS_FETCH_CNT) >> 12;
 305 }
 306
 307 static u64 get_ibs_op_count(u64 config)
 308 {
 309         u64 count = 0;
 310
 311         if (config & IBS_OP_VAL)
 312                 count += (config & IBS_OP_MAX_CNT) << 4; /* cnt rolled over */
 313
 314         if (ibs_caps & IBS_CAPS_RDWROPCNT)
 315                 count += (config & IBS_OP_CUR_CNT) >> 32;
 316
 317         return count;
 318 }
 319
 320 static void
 321 perf_ibs_event_update(struct perf_ibs *perf_ibs, struct perf_event *event,
 322                       u64 *config)
 323 {
 324         u64 count = perf_ibs->get_count(*config);
 325
 326         /*
 327          * Set width to 64 since we do not overflow on max width but
 328          * instead on max count. In perf_ibs_set_period() we clear
 329          * prev count manually on overflow.
 330          */
 331         while (!perf_event_try_update(event, count, 64)) {
 332                 rdmsrl(event->hw.config_base, *config);
 333                 count = perf_ibs->get_count(*config);
 334         }
 335 }
 336
 337 static inline void perf_ibs_enable_event(struct perf_ibs *perf_ibs,
 338                                          struct hw_perf_event *hwc, u64 config)
 339 {
 340         wrmsrl(hwc->config_base, hwc->config | config | perf_ibs->enable_mask);
 341 }
 342
 343 /*
 344  * Erratum #420 Instruction-Based Sampling Engine May Generate
 345  * Interrupt that Cannot Be Cleared:
 346  *
 347  * Must clear counter mask first, then clear the enable bit. See
 348  * Revision Guide for AMD Family 10h Processors, Publication #41322.
 349  */
 350 static inline void perf_ibs_disable_event(struct perf_ibs *perf_ibs,
 351                                           struct hw_perf_event *hwc, u64 config)
 352 {
 353         config &= ~perf_ibs->cnt_mask;
 354         wrmsrl(hwc->config_base, config);
 355         config &= ~perf_ibs->enable_mask;
 356         wrmsrl(hwc->config_base, config);
 357 }
 358
 359 /*
 360  * We cannot restore the ibs pmu state, so we always needs to update
 361  * the event while stopping it and then reset the state when starting
 362  * again. Thus, ignoring PERF_EF_RELOAD and PERF_EF_UPDATE flags in
 363  * perf_ibs_start()/perf_ibs_stop() and instead always do it.
 364  */
 365 static void perf_ibs_start(struct perf_event *event, int flags)
 366 {
 367         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
 368         struct perf_ibs *perf_ibs = container_of(event->pmu, struct perf_ibs, pmu);
 369         struct cpu_perf_ibs *pcpu = this_cpu_ptr(perf_ibs->pcpu);
 370         u64 period;
 371
 372         if (WARN_ON_ONCE(!(hwc->state & PERF_HES_STOPPED)))
 373                 return;
 374
 375         WARN_ON_ONCE(!(hwc->state & PERF_HES_UPTODATE));
 376         hwc->state = 0;
 377
 378         perf_ibs_set_period(perf_ibs, hwc, &period);
 379         set_bit(IBS_STARTED, pcpu->state);
 380         perf_ibs_enable_event(perf_ibs, hwc, period >> 4);
 381
 382         perf_event_update_userpage(event);
 383 }
 384
 385 static void perf_ibs_stop(struct perf_event *event, int flags)
 386 {
 387         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
 388         struct perf_ibs *perf_ibs = container_of(event->pmu, struct perf_ibs, pmu);
 389         struct cpu_perf_ibs *pcpu = this_cpu_ptr(perf_ibs->pcpu);
 390         u64 config;
 391         int stopping;
 392
 393         stopping = test_and_clear_bit(IBS_STARTED, pcpu->state);
 394
 395         if (!stopping && (hwc->state & PERF_HES_UPTODATE))
 396                 return;
 397
 398         rdmsrl(hwc->config_base, config);
 399
 400         if (stopping) {
 401                 set_bit(IBS_STOPPING, pcpu->state);
 402                 perf_ibs_disable_event(perf_ibs, hwc, config);
 403                 WARN_ON_ONCE(hwc->state & PERF_HES_STOPPED);
 404                 hwc->state |= PERF_HES_STOPPED;
 405         }
 406
 407         if (hwc->state & PERF_HES_UPTODATE)
 408                 return;
 409
 410         /*
 411          * Clear valid bit to not count rollovers on update, rollovers
 412          * are only updated in the irq handler.
 413          */
 414         config &= ~perf_ibs->valid_mask;
 415
 416         perf_ibs_event_update(perf_ibs, event, &config);
 417         hwc->state |= PERF_HES_UPTODATE;
 418 }
 419
 420 static int perf_ibs_add(struct perf_event *event, int flags)
 421 {
 422         struct perf_ibs *perf_ibs = container_of(event->pmu, struct perf_ibs, pmu);
 423         struct cpu_perf_ibs *pcpu = this_cpu_ptr(perf_ibs->pcpu);
 424
 425         if (test_and_set_bit(IBS_ENABLED, pcpu->state))
 426                 return -ENOSPC;
 427
 428         event->hw.state = PERF_HES_UPTODATE | PERF_HES_STOPPED;
 429
 430         pcpu->event = event;
 431
 432         if (flags & PERF_EF_START)
 433                 perf_ibs_start(event, PERF_EF_RELOAD);
 434
 435         return 0;
 436 }
 437
 438 static void perf_ibs_del(struct perf_event *event, int flags)
 439 {
 440         struct perf_ibs *perf_ibs = container_of(event->pmu, struct perf_ibs, pmu);
 441         struct cpu_perf_ibs *pcpu = this_cpu_ptr(perf_ibs->pcpu);
 442
 443         if (!test_and_clear_bit(IBS_ENABLED, pcpu->state))
 444                 return;
 445
 446         perf_ibs_stop(event, PERF_EF_UPDATE);
 447
 448         pcpu->event = NULL;
 449
 450         perf_event_update_userpage(event);
 451 }
 452
 453 static void perf_ibs_read(struct perf_event *event) { }
 454
 455 PMU_FORMAT_ATTR(rand_en,        "config:57");
 456 PMU_FORMAT_ATTR(cnt_ctl,        "config:19");
 457
 458 static struct attribute *ibs_fetch_format_attrs[] = {
 459         &format_attr_rand_en.attr,
 460         NULL,
 461 };
 462
 463 static struct attribute *ibs_op_format_attrs[] = {
 464         NULL,   /* &format_attr_cnt_ctl.attr if IBS_CAPS_OPCNT */
 465         NULL,
 466 };
 467
 468 static struct perf_ibs perf_ibs_fetch = {
 469         .pmu = {
 470                 .task_ctx_nr    = perf_invalid_context,
 471
 472                 .event_init     = perf_ibs_init,
 473                 .add            = perf_ibs_add,
 474                 .del            = perf_ibs_del,
 475                 .start          = perf_ibs_start,
 476                 .stop           = perf_ibs_stop,
 477                 .read           = perf_ibs_read,
 478         },
 479         .msr                    = MSR_AMD64_IBSFETCHCTL,
 480         .config_mask            = IBS_FETCH_CONFIG_MASK,
 481         .cnt_mask               = IBS_FETCH_MAX_CNT,
 482         .enable_mask            = IBS_FETCH_ENABLE,
 483         .valid_mask             = IBS_FETCH_VAL,
 484         .max_period             = IBS_FETCH_MAX_CNT << 4,
 485         .offset_mask            = { MSR_AMD64_IBSFETCH_REG_MASK },
 486         .offset_max             = MSR_AMD64_IBSFETCH_REG_COUNT,
 487         .format_attrs           = ibs_fetch_format_attrs,
 488
 489         .get_count              = get_ibs_fetch_count,
 490 };
 491
 492 static struct perf_ibs perf_ibs_op = {
 493         .pmu = {
 494                 .task_ctx_nr    = perf_invalid_context,
 495
 496                 .event_init     = perf_ibs_init,
 497                 .add            = perf_ibs_add,
 498                 .del            = perf_ibs_del,
 499                 .start          = perf_ibs_start,
 500                 .stop           = perf_ibs_stop,
 501                 .read           = perf_ibs_read,
 502         },
 503         .msr                    = MSR_AMD64_IBSOPCTL,
 504         .config_mask            = IBS_OP_CONFIG_MASK,
 505         .cnt_mask               = IBS_OP_MAX_CNT,
 506         .enable_mask            = IBS_OP_ENABLE,
 507         .valid_mask             = IBS_OP_VAL,
 508         .max_period             = IBS_OP_MAX_CNT << 4,
 509         .offset_mask            = { MSR_AMD64_IBSOP_REG_MASK },
 510         .offset_max             = MSR_AMD64_IBSOP_REG_COUNT,
 511         .format_attrs           = ibs_op_format_attrs,
 512
 513         .get_count              = get_ibs_op_count,
 514 };
 515
 516 static int perf_ibs_handle_irq(struct perf_ibs *perf_ibs, struct pt_regs *iregs)
 517 {
 518         struct cpu_perf_ibs *pcpu = this_cpu_ptr(perf_ibs->pcpu);
 519         struct perf_event *event = pcpu->event;
 520         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
 521         struct perf_sample_data data;
 522         struct perf_raw_record raw;
 523         struct pt_regs regs;
 524         struct perf_ibs_data ibs_data;
 525         int offset, size, check_rip, offset_max, throttle = 0;
 526         unsigned int msr;
 527         u64 *buf, *config, period;
 528
 529         if (!test_bit(IBS_STARTED, pcpu->state)) {
 530                 /*
 531                  * Catch spurious interrupts after stopping IBS: After
 532                  * disabling IBS there could be still incoming NMIs
 533                  * with samples that even have the valid bit cleared.
 534                  * Mark all this NMIs as handled.
 535                  */
 536                 return test_and_clear_bit(IBS_STOPPING, pcpu->state) ? 1 : 0;
 537         }
 538
 539         msr = hwc->config_base;
 540         buf = ibs_data.regs;
 541         rdmsrl(msr, *buf);
 542         if (!(*buf++ & perf_ibs->valid_mask))
 543                 return 0;
 544
 545         config = &ibs_data.regs[0];
 546         perf_ibs_event_update(perf_ibs, event, config);
 547         perf_sample_data_init(&data, 0, hwc->last_period);
 548         if (!perf_ibs_set_period(perf_ibs, hwc, &period))
 549                 goto out;       /* no sw counter overflow */
 550
 551         ibs_data.caps = ibs_caps;
 552         size = 1;
 553         offset = 1;
 554         check_rip = (perf_ibs == &perf_ibs_op && (ibs_caps & IBS_CAPS_RIPINVALIDCHK));
 555         if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_RAW)
 556                 offset_max = perf_ibs->offset_max;
 557         else if (check_rip)
 558                 offset_max = 2;
 559         else
 560                 offset_max = 1;
 561         do {
 562                 rdmsrl(msr + offset, *buf++);
 563                 size++;
 564                 offset = find_next_bit(perf_ibs->offset_mask,
 565                                        perf_ibs->offset_max,
 566                                        offset + 1);
 567         } while (offset < offset_max);
 568         ibs_data.size = sizeof(u64) * size;
 569
 570         regs = *iregs;
 571         if (check_rip && (ibs_data.regs[2] & IBS_RIP_INVALID)) {
 572                 regs.flags &= ~PERF_EFLAGS_EXACT;
 573         } else {
 574                 set_linear_ip(&regs, ibs_data.regs[1]);
 575                 regs.flags |= PERF_EFLAGS_EXACT;
 576         }
 577
 578         if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_RAW) {
 579                 raw.size = sizeof(u32) + ibs_data.size;
 580                 raw.data = ibs_data.data;
 581                 data.raw = &raw;
 582         }
 583
 584         throttle = perf_event_overflow(event, &data, &regs);
 585 out:
 586         if (throttle)
 587                 perf_ibs_disable_event(perf_ibs, hwc, *config);
 588         else
 589                 perf_ibs_enable_event(perf_ibs, hwc, period >> 4);
 590
 591         perf_event_update_userpage(event);
 592
 593         return 1;
 594 }
 595
 596 static int __kprobes
 597 perf_ibs_nmi_handler(unsigned int cmd, struct pt_regs *regs)
 598 {
 599         int handled = 0;
 600
 601         handled += perf_ibs_handle_irq(&perf_ibs_fetch, regs);
 602         handled += perf_ibs_handle_irq(&perf_ibs_op, regs);
 603
 604         if (handled)
 605                 inc_irq_stat(apic_perf_irqs);
 606
 607         return handled;
 608 }
 609
 610 static __init int perf_ibs_pmu_init(struct perf_ibs *perf_ibs, char *name)
 611 {
 612         struct cpu_perf_ibs __percpu *pcpu;
 613         int ret;
 614
 615         pcpu = alloc_percpu(struct cpu_perf_ibs);
 616         if (!pcpu)
 617                 return -ENOMEM;
 618
 619         perf_ibs->pcpu = pcpu;
 620
 621         /* register attributes */
 622         if (perf_ibs->format_attrs[0]) {
 623                 memset(&perf_ibs->format_group, 0, sizeof(perf_ibs->format_group));
 624                 perf_ibs->format_group.name     = "format";
 625                 perf_ibs->format_group.attrs    = perf_ibs->format_attrs;
 626
 627                 memset(&perf_ibs->attr_groups, 0, sizeof(perf_ibs->attr_groups));
 628                 perf_ibs->attr_groups[0]        = &perf_ibs->format_group;
 629                 perf_ibs->pmu.attr_groups       = perf_ibs->attr_groups;
 630         }
 631
 632         ret = perf_pmu_register(&perf_ibs->pmu, name, -1);
 633         if (ret) {
 634                 perf_ibs->pcpu = NULL;
 635                 free_percpu(pcpu);
 636         }
 637
 638         return ret;
 639 }
 640
 641 static __init int perf_event_ibs_init(void)
 642 {
 643         struct attribute **attr = ibs_op_format_attrs;
 644
 645         if (!ibs_caps)
 646                 return -ENODEV; /* ibs not supported by the cpu */
 647
 648         perf_ibs_pmu_init(&perf_ibs_fetch, "ibs_fetch");
 649
 650         if (ibs_caps & IBS_CAPS_OPCNT) {
 651                 perf_ibs_op.config_mask |= IBS_OP_CNT_CTL;
 652                 *attr++ = &format_attr_cnt_ctl.attr;
 653         }
 654         perf_ibs_pmu_init(&perf_ibs_op, "ibs_op");
 655
 656         register_nmi_handler(NMI_LOCAL, perf_ibs_nmi_handler, 0, "perf_ibs");
 657         printk(KERN_INFO "perf: AMD IBS detected (0x%08x)\n", ibs_caps);
 658
 659         return 0;
 660 }
 661
 662 #else /* defined(CONFIG_PERF_EVENTS) && defined(CONFIG_CPU_SUP_AMD) */
 663
 664 static __init int perf_event_ibs_init(void) { return 0; }
 665
 666 #endif
 667
 668 /* IBS - apic initialization, for perf and oprofile */
 669
 670 static __init u32 __get_ibs_caps(void)
 671 {
 672         u32 caps;
 673         unsigned int max_level;
 674
 675         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_IBS))
 676                 return 0;
 677
 678         /* check IBS cpuid feature flags */
 679         max_level = cpuid_eax(0x80000000);
 680         if (max_level < IBS_CPUID_FEATURES)
 681                 return IBS_CAPS_DEFAULT;
 682
 683         caps = cpuid_eax(IBS_CPUID_FEATURES);
 684         if (!(caps & IBS_CAPS_AVAIL))
 685                 /* cpuid flags not valid */
 686                 return IBS_CAPS_DEFAULT;
 687
 688         return caps;
 689 }
 690
 691 u32 get_ibs_caps(void)
 692 {
 693         return ibs_caps;
 694 }
 695
 696 EXPORT_SYMBOL(get_ibs_caps);
 697
 698 static inline int get_eilvt(int offset)
 699 {
 700         return !setup_APIC_eilvt(offset, 0, APIC_EILVT_MSG_NMI, 1);
 701 }
 702
 703 static inline int put_eilvt(int offset)
 704 {
 705         return !setup_APIC_eilvt(offset, 0, 0, 1);
 706 }
 707
 708 /*
 709  * Check and reserve APIC extended interrupt LVT offset for IBS if available.
 710  */
 711 static inline int ibs_eilvt_valid(void)
 712 {
 713         int offset;
 714         u64 val;
 715         int valid = 0;
 716
 717         preempt_disable();
 718
 719         rdmsrl(MSR_AMD64_IBSCTL, val);
 720         offset = val & IBSCTL_LVT_OFFSET_MASK;
 721
 722         if (!(val & IBSCTL_LVT_OFFSET_VALID)) {
 723                 pr_err(FW_BUG "cpu %d, invalid IBS interrupt offset %d (MSR%08X=0x%016llx)\n",
 724                        smp_processor_id(), offset, MSR_AMD64_IBSCTL, val);
 725                 goto out;
 726         }
 727
 728         if (!get_eilvt(offset)) {
 729                 pr_err(FW_BUG "cpu %d, IBS interrupt offset %d not available (MSR%08X=0x%016llx)\n",
 730                        smp_processor_id(), offset, MSR_AMD64_IBSCTL, val);
 731                 goto out;
 732         }
 733
 734         valid = 1;
 735 out:
 736         preempt_enable();
 737
 738         return valid;
 739 }
 740
 741 static int setup_ibs_ctl(int ibs_eilvt_off)
 742 {
 743         struct pci_dev *cpu_cfg;
 744         int nodes;
 745         u32 value = 0;
 746
 747         nodes = 0;
 748         cpu_cfg = NULL;
 749         do {
 750                 cpu_cfg = pci_get_device(PCI_VENDOR_ID_AMD,
 751                                          PCI_DEVICE_ID_AMD_10H_NB_MISC,
 752                                          cpu_cfg);
 753                 if (!cpu_cfg)
 754                         break;
 755                 ++nodes;
 756                 pci_write_config_dword(cpu_cfg, IBSCTL, ibs_eilvt_off
 757                                        | IBSCTL_LVT_OFFSET_VALID);
 758                 pci_read_config_dword(cpu_cfg, IBSCTL, &value);
 759                 if (value != (ibs_eilvt_off | IBSCTL_LVT_OFFSET_VALID)) {
 760                         pci_dev_put(cpu_cfg);
 761                         printk(KERN_DEBUG "Failed to setup IBS LVT offset, "
 762                                "IBSCTL = 0x%08x\n", value);
 763                         return -EINVAL;
 764                 }
 765         } while (1);
 766
 767         if (!nodes) {
 768                 printk(KERN_DEBUG "No CPU node configured for IBS\n");
 769                 return -ENODEV;
 770         }
 771
 772         return 0;
 773 }
 774
 775 /*
 776  * This runs only on the current cpu. We try to find an LVT offset and
 777  * setup the local APIC. For this we must disable preemption. On
 778  * success we initialize all nodes with this offset. This updates then
 779  * the offset in the IBS_CTL per-node msr. The per-core APIC setup of
 780  * the IBS interrupt vector is handled by perf_ibs_cpu_notifier that
 781  * is using the new offset.
 782  */
 783 static int force_ibs_eilvt_setup(void)
 784 {
 785         int offset;
 786         int ret;
 787
 788         preempt_disable();
 789         /* find the next free available EILVT entry, skip offset 0 */
 790         for (offset = 1; offset < APIC_EILVT_NR_MAX; offset++) {
 791                 if (get_eilvt(offset))
 792                         break;
 793         }
 794         preempt_enable();
 795
 796         if (offset == APIC_EILVT_NR_MAX) {
 797                 printk(KERN_DEBUG "No EILVT entry available\n");
 798                 return -EBUSY;
 799         }
 800
 801         ret = setup_ibs_ctl(offset);
 802         if (ret)
 803                 goto out;
 804
 805         if (!ibs_eilvt_valid()) {
 806                 ret = -EFAULT;
 807                 goto out;
 808         }
 809
 810         pr_info("IBS: LVT offset %d assigned\n", offset);
 811
 812         return 0;
 813 out:
 814         preempt_disable();
 815         put_eilvt(offset);
 816         preempt_enable();
 817         return ret;
 818 }
 819
 820 static void ibs_eilvt_setup(void)
 821 {
 822         /*
 823          * Force LVT offset assignment for family 10h: The offsets are
 824          * not assigned by the BIOS for this family, so the OS is
 825          * responsible for doing it. If the OS assignment fails, fall
 826          * back to BIOS settings and try to setup this.
 827          */
 828         if (boot_cpu_data.x86 == 0x10)
 829                 force_ibs_eilvt_setup();
 830 }
 831
 832 static inline int get_ibs_lvt_offset(void)
 833 {
 834         u64 val;
 835
 836         rdmsrl(MSR_AMD64_IBSCTL, val);
 837         if (!(val & IBSCTL_LVT_OFFSET_VALID))
 838                 return -EINVAL;
 839
 840         return val & IBSCTL_LVT_OFFSET_MASK;
 841 }
 842
 843 static void setup_APIC_ibs(void *dummy)
 844 {
 845         int offset;
 846
 847         offset = get_ibs_lvt_offset();
 848         if (offset < 0)
 849                 goto failed;
 850
 851         if (!setup_APIC_eilvt(offset, 0, APIC_EILVT_MSG_NMI, 0))
 852                 return;
 853 failed:
 854         pr_warn("perf: IBS APIC setup failed on cpu #%d\n",
 855                 smp_processor_id());
 856 }
 857
 858 static void clear_APIC_ibs(void *dummy)
 859 {
 860         int offset;
 861
 862         offset = get_ibs_lvt_offset();
 863         if (offset >= 0)
 864                 setup_APIC_eilvt(offset, 0, APIC_EILVT_MSG_FIX, 1);
 865 }
 866
 867 #ifdef CONFIG_PM
 868
 869 static int perf_ibs_suspend(void)
 870 {
 871         clear_APIC_ibs(NULL);
 872         return 0;
 873 }
 874
 875 static void perf_ibs_resume(void)
 876 {
 877         ibs_eilvt_setup();
 878         setup_APIC_ibs(NULL);
 879 }
 880
 881 static struct syscore_ops perf_ibs_syscore_ops = {
 882         .resume         = perf_ibs_resume,
 883         .suspend        = perf_ibs_suspend,
 884 };
 885
 886 static void perf_ibs_pm_init(void)
 887 {
 888         register_syscore_ops(&perf_ibs_syscore_ops);
 889 }
 890
 891 #else
 892
 893 static inline void perf_ibs_pm_init(void) { }
 894
 895 #endif
 896
 897 static int
 898 perf_ibs_cpu_notifier(struct notifier_block *self, unsigned long action, void *hcpu)
 899 {
 900         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
 901         case CPU_STARTING:
 902                 setup_APIC_ibs(NULL);
 903                 break;
 904         case CPU_DYING:
 905                 clear_APIC_ibs(NULL);
 906                 break;
 907         default:
 908                 break;
 909         }
 910
 911         return NOTIFY_OK;
 912 }
 913
 914 static __init int amd_ibs_init(void)
 915 {
 916         u32 caps;
 917         int ret = -EINVAL;
 918
 919         caps = __get_ibs_caps();
 920         if (!caps)
 921                 return -ENODEV; /* ibs not supported by the cpu */
 922
 923         ibs_eilvt_setup();
 924
 925         if (!ibs_eilvt_valid())
 926                 goto out;
 927
 928         perf_ibs_pm_init();
 929         get_online_cpus();
 930         ibs_caps = caps;
 931         /* make ibs_caps visible to other cpus: */
 932         smp_mb();
 933         perf_cpu_notifier(perf_ibs_cpu_notifier);
 934         smp_call_function(setup_APIC_ibs, NULL, 1);
 935         put_online_cpus();
 936
 937         ret = perf_event_ibs_init();
 938 out:
 939         if (ret)
 940                 pr_err("Failed to setup IBS, %d\n", ret);
 941         return ret;
 942 }
 943
 944 /* Since we need the pci subsystem to init ibs we can't do this earlier: */
 945 device_initcall(amd_ibs_init);