]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - arch/powerpc/perf/core-book3s.c
Merge tag 'efi-next' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mfleming/efi...
[karo-tx-linux.git] / arch / powerpc / perf / core-book3s.c
1 /*
2  * Performance event support - powerpc architecture code
3  *
4  * Copyright 2008-2009 Paul Mackerras, IBM Corporation.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
8  * as published by the Free Software Foundation; either version
9  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
10  */
11 #include <linux/kernel.h>
12 #include <linux/sched.h>
13 #include <linux/perf_event.h>
14 #include <linux/percpu.h>
15 #include <linux/hardirq.h>
16 #include <linux/uaccess.h>
17 #include <asm/reg.h>
18 #include <asm/pmc.h>
19 #include <asm/machdep.h>
20 #include <asm/firmware.h>
21 #include <asm/ptrace.h>
22 #include <asm/code-patching.h>
23
24 #define BHRB_MAX_ENTRIES        32
25 #define BHRB_TARGET             0x0000000000000002
26 #define BHRB_PREDICTION         0x0000000000000001
27 #define BHRB_EA                 0xFFFFFFFFFFFFFFFCUL
28
29 struct cpu_hw_events {
30         int n_events;
31         int n_percpu;
32         int disabled;
33         int n_added;
34         int n_limited;
35         u8  pmcs_enabled;
36         struct perf_event *event[MAX_HWEVENTS];
37         u64 events[MAX_HWEVENTS];
38         unsigned int flags[MAX_HWEVENTS];
39         /*
40          * The order of the MMCR array is:
41          *  - 64-bit, MMCR0, MMCR1, MMCRA, MMCR2
42          *  - 32-bit, MMCR0, MMCR1, MMCR2
43          */
44         unsigned long mmcr[4];
45         struct perf_event *limited_counter[MAX_LIMITED_HWCOUNTERS];
46         u8  limited_hwidx[MAX_LIMITED_HWCOUNTERS];
47         u64 alternatives[MAX_HWEVENTS][MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
48         unsigned long amasks[MAX_HWEVENTS][MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
49         unsigned long avalues[MAX_HWEVENTS][MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
50
51         unsigned int group_flag;
52         int n_txn_start;
53
54         /* BHRB bits */
55         u64                             bhrb_filter;    /* BHRB HW branch filter */
56         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                 return branch_target((unsigned int *)addr);
406
407         /* Userspace: need copy instruction here then translate it */
408         pagefault_disable();
409         ret = __get_user_inatomic(instr, (unsigned int __user *)addr);
410         if (ret) {
411                 pagefault_enable();
412                 return 0;
413         }
414         pagefault_enable();
415
416         target = branch_target(&instr);
417         if ((!target) || (instr & BRANCH_ABSOLUTE))
418                 return target;
419
420         /* Translate relative branch target from kernel to user address */
421         return target - (unsigned long)&instr + addr;
422 }
423
424 /* Processing BHRB entries */
425 static void power_pmu_bhrb_read(struct cpu_hw_events *cpuhw)
426 {
427         u64 val;
428         u64 addr;
429         int r_index, u_index, pred;
430
431         r_index = 0;
432         u_index = 0;
433         while (r_index < ppmu->bhrb_nr) {
434                 /* Assembly read function */
435                 val = read_bhrb(r_index++);
436                 if (!val)
437                         /* Terminal marker: End of valid BHRB entries */
438                         break;
439                 else {
440                         addr = val & BHRB_EA;
441                         pred = val & BHRB_PREDICTION;
442
443                         if (!addr)
444                                 /* invalid entry */
445                                 continue;
446
447                         /* Branches are read most recent first (ie. mfbhrb 0 is
448                          * the most recent branch).
449                          * There are two types of valid entries:
450                          * 1) a target entry which is the to address of a
451                          *    computed goto like a blr,bctr,btar.  The next
452                          *    entry read from the bhrb will be branch
453                          *    corresponding to this target (ie. the actual
454                          *    blr/bctr/btar instruction).
455                          * 2) a from address which is an actual branch.  If a
456                          *    target entry proceeds this, then this is the
457                          *    matching branch for that target.  If this is not
458                          *    following a target entry, then this is a branch
459                          *    where the target is given as an immediate field
460                          *    in the instruction (ie. an i or b form branch).
461                          *    In this case we need to read the instruction from
462                          *    memory to determine the target/to address.
463                          */
464
465                         if (val & BHRB_TARGET) {
466                                 /* Target branches use two entries
467                                  * (ie. computed gotos/XL form)
468                                  */
469                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].to = addr;
470                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].mispred = pred;
471                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].predicted = ~pred;
472
473                                 /* Get from address in next entry */
474                                 val = read_bhrb(r_index++);
475                                 addr = val & BHRB_EA;
476                                 if (val & BHRB_TARGET) {
477                                         /* Shouldn't have two targets in a
478                                            row.. Reset index and try again */
479                                         r_index--;
480                                         addr = 0;
481                                 }
482                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].from = addr;
483                         } else {
484                                 /* Branches to immediate field 
485                                    (ie I or B form) */
486                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].from = addr;
487                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].to =
488                                         power_pmu_bhrb_to(addr);
489                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].mispred = pred;
490                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].predicted = ~pred;
491                         }
492                         u_index++;
493
494                 }
495         }
496         cpuhw->bhrb_stack.nr = u_index;
497         return;
498 }
499
500 static bool is_ebb_event(struct perf_event *event)
501 {
502         /*
503          * This could be a per-PMU callback, but we'd rather avoid the cost. We
504          * check that the PMU supports EBB, meaning those that don't can still
505          * use bit 63 of the event code for something else if they wish.
506          */
507         return (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S) &&
508                ((event->attr.config >> PERF_EVENT_CONFIG_EBB_SHIFT) & 1);
509 }
510
511 static int ebb_event_check(struct perf_event *event)
512 {
513         struct perf_event *leader = event->group_leader;
514
515         /* Event and group leader must agree on EBB */
516         if (is_ebb_event(leader) != is_ebb_event(event))
517                 return -EINVAL;
518
519         if (is_ebb_event(event)) {
520                 if (!(event->attach_state & PERF_ATTACH_TASK))
521                         return -EINVAL;
522
523                 if (!leader->attr.pinned || !leader->attr.exclusive)
524                         return -EINVAL;
525
526                 if (event->attr.freq ||
527                     event->attr.inherit ||
528                     event->attr.sample_type ||
529                     event->attr.sample_period ||
530                     event->attr.enable_on_exec)
531                         return -EINVAL;
532         }
533
534         return 0;
535 }
536
537 static void ebb_event_add(struct perf_event *event)
538 {
539         if (!is_ebb_event(event) || current->thread.used_ebb)
540                 return;
541
542         /*
543          * IFF this is the first time we've added an EBB event, set
544          * PMXE in the user MMCR0 so we can detect when it's cleared by
545          * userspace. We need this so that we can context switch while
546          * userspace is in the EBB handler (where PMXE is 0).
547          */
548         current->thread.used_ebb = 1;
549         current->thread.mmcr0 |= MMCR0_PMXE;
550 }
551
552 static void ebb_switch_out(unsigned long mmcr0)
553 {
554         if (!(mmcr0 & MMCR0_EBE))
555                 return;
556
557         current->thread.siar  = mfspr(SPRN_SIAR);
558         current->thread.sier  = mfspr(SPRN_SIER);
559         current->thread.sdar  = mfspr(SPRN_SDAR);
560         current->thread.mmcr0 = mmcr0 & MMCR0_USER_MASK;
561         current->thread.mmcr2 = mfspr(SPRN_MMCR2) & MMCR2_USER_MASK;
562 }
563
564 static unsigned long ebb_switch_in(bool ebb, struct cpu_hw_events *cpuhw)
565 {
566         unsigned long mmcr0 = cpuhw->mmcr[0];
567
568         if (!ebb)
569                 goto out;
570
571         /* Enable EBB and read/write to all 6 PMCs and BHRB for userspace */
572         mmcr0 |= MMCR0_EBE | MMCR0_BHRBA | MMCR0_PMCC_U6;
573
574         /*
575          * Add any bits from the user MMCR0, FC or PMAO. This is compatible
576          * with pmao_restore_workaround() because we may add PMAO but we never
577          * clear it here.
578          */
579         mmcr0 |= current->thread.mmcr0;
580
581         /*
582          * Be careful not to set PMXE if userspace had it cleared. This is also
583          * compatible with pmao_restore_workaround() because it has already
584          * cleared PMXE and we leave PMAO alone.
585          */
586         if (!(current->thread.mmcr0 & MMCR0_PMXE))
587                 mmcr0 &= ~MMCR0_PMXE;
588
589         mtspr(SPRN_SIAR, current->thread.siar);
590         mtspr(SPRN_SIER, current->thread.sier);
591         mtspr(SPRN_SDAR, current->thread.sdar);
592
593         /*
594          * Merge the kernel & user values of MMCR2. The semantics we implement
595          * are that the user MMCR2 can set bits, ie. cause counters to freeze,
596          * but not clear bits. If a task wants to be able to clear bits, ie.
597          * unfreeze counters, it should not set exclude_xxx in its events and
598          * instead manage the MMCR2 entirely by itself.
599          */
600         mtspr(SPRN_MMCR2, cpuhw->mmcr[3] | current->thread.mmcr2);
601 out:
602         return mmcr0;
603 }
604
605 static void pmao_restore_workaround(bool ebb)
606 {
607         unsigned pmcs[6];
608
609         if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_PMAO_BUG))
610                 return;
611
612         /*
613          * On POWER8E there is a hardware defect which affects the PMU context
614          * switch logic, ie. power_pmu_disable/enable().
615          *
616          * When a counter overflows PMXE is cleared and FC/PMAO is set in MMCR0
617          * by the hardware. Sometime later the actual PMU exception is
618          * delivered.
619          *
620          * If we context switch, or simply disable/enable, the PMU prior to the
621          * exception arriving, the exception will be lost when we clear PMAO.
622          *
623          * When we reenable the PMU, we will write the saved MMCR0 with PMAO
624          * set, and this _should_ generate an exception. However because of the
625          * defect no exception is generated when we write PMAO, and we get
626          * stuck with no counters counting but no exception delivered.
627          *
628          * The workaround is to detect this case and tweak the hardware to
629          * create another pending PMU exception.
630          *
631          * We do that by setting up PMC6 (cycles) for an imminent overflow and
632          * enabling the PMU. That causes a new exception to be generated in the
633          * chip, but we don't take it yet because we have interrupts hard
634          * disabled. We then write back the PMU state as we want it to be seen
635          * by the exception handler. When we reenable interrupts the exception
636          * handler will be called and see the correct state.
637          *
638          * The logic is the same for EBB, except that the exception is gated by
639          * us having interrupts hard disabled as well as the fact that we are
640          * not in userspace. The exception is finally delivered when we return
641          * to userspace.
642          */
643
644         /* Only if PMAO is set and PMAO_SYNC is clear */
645         if ((current->thread.mmcr0 & (MMCR0_PMAO | MMCR0_PMAO_SYNC)) != MMCR0_PMAO)
646                 return;
647
648         /* If we're doing EBB, only if BESCR[GE] is set */
649         if (ebb && !(current->thread.bescr & BESCR_GE))
650                 return;
651
652         /*
653          * We are already soft-disabled in power_pmu_enable(). We need to hard
654          * enable to actually prevent the PMU exception from firing.
655          */
656         hard_irq_disable();
657
658         /*
659          * This is a bit gross, but we know we're on POWER8E and have 6 PMCs.
660          * Using read/write_pmc() in a for loop adds 12 function calls and
661          * almost doubles our code size.
662          */
663         pmcs[0] = mfspr(SPRN_PMC1);
664         pmcs[1] = mfspr(SPRN_PMC2);
665         pmcs[2] = mfspr(SPRN_PMC3);
666         pmcs[3] = mfspr(SPRN_PMC4);
667         pmcs[4] = mfspr(SPRN_PMC5);
668         pmcs[5] = mfspr(SPRN_PMC6);
669
670         /* Ensure all freeze bits are unset */
671         mtspr(SPRN_MMCR2, 0);
672
673         /* Set up PMC6 to overflow in one cycle */
674         mtspr(SPRN_PMC6, 0x7FFFFFFE);
675
676         /* Enable exceptions and unfreeze PMC6 */
677         mtspr(SPRN_MMCR0, MMCR0_PMXE | MMCR0_PMCjCE | MMCR0_PMAO);
678
679         /* Now we need to refreeze and restore the PMCs */
680         mtspr(SPRN_MMCR0, MMCR0_FC | MMCR0_PMAO);
681
682         mtspr(SPRN_PMC1, pmcs[0]);
683         mtspr(SPRN_PMC2, pmcs[1]);
684         mtspr(SPRN_PMC3, pmcs[2]);
685         mtspr(SPRN_PMC4, pmcs[3]);
686         mtspr(SPRN_PMC5, pmcs[4]);
687         mtspr(SPRN_PMC6, pmcs[5]);
688 }
689 #endif /* CONFIG_PPC64 */
690
691 static void perf_event_interrupt(struct pt_regs *regs);
692
693 /*
694  * Read one performance monitor counter (PMC).
695  */
696 static unsigned long read_pmc(int idx)
697 {
698         unsigned long val;
699
700         switch (idx) {
701         case 1:
702                 val = mfspr(SPRN_PMC1);
703                 break;
704         case 2:
705                 val = mfspr(SPRN_PMC2);
706                 break;
707         case 3:
708                 val = mfspr(SPRN_PMC3);
709                 break;
710         case 4:
711                 val = mfspr(SPRN_PMC4);
712                 break;
713         case 5:
714                 val = mfspr(SPRN_PMC5);
715                 break;
716         case 6:
717                 val = mfspr(SPRN_PMC6);
718                 break;
719 #ifdef CONFIG_PPC64
720         case 7:
721                 val = mfspr(SPRN_PMC7);
722                 break;
723         case 8:
724                 val = mfspr(SPRN_PMC8);
725                 break;
726 #endif /* CONFIG_PPC64 */
727         default:
728                 printk(KERN_ERR "oops trying to read PMC%d\n", idx);
729                 val = 0;
730         }
731         return val;
732 }
733
734 /*
735  * Write one PMC.
736  */
737 static void write_pmc(int idx, unsigned long val)
738 {
739         switch (idx) {
740         case 1:
741                 mtspr(SPRN_PMC1, val);
742                 break;
743         case 2:
744                 mtspr(SPRN_PMC2, val);
745                 break;
746         case 3:
747                 mtspr(SPRN_PMC3, val);
748                 break;
749         case 4:
750                 mtspr(SPRN_PMC4, val);
751                 break;
752         case 5:
753                 mtspr(SPRN_PMC5, val);
754                 break;
755         case 6:
756                 mtspr(SPRN_PMC6, val);
757                 break;
758 #ifdef CONFIG_PPC64
759         case 7:
760                 mtspr(SPRN_PMC7, val);
761                 break;
762         case 8:
763                 mtspr(SPRN_PMC8, val);
764                 break;
765 #endif /* CONFIG_PPC64 */
766         default:
767                 printk(KERN_ERR "oops trying to write PMC%d\n", idx);
768         }
769 }
770
771 /* Called from sysrq_handle_showregs() */
772 void perf_event_print_debug(void)
773 {
774         unsigned long sdar, sier, flags;
775         u32 pmcs[MAX_HWEVENTS];
776         int i;
777
778         if (!ppmu->n_counter)
779                 return;
780
781         local_irq_save(flags);
782
783         pr_info("CPU: %d PMU registers, ppmu = %s n_counters = %d",
784                  smp_processor_id(), ppmu->name, ppmu->n_counter);
785
786         for (i = 0; i < ppmu->n_counter; i++)
787                 pmcs[i] = read_pmc(i + 1);
788
789         for (; i < MAX_HWEVENTS; i++)
790                 pmcs[i] = 0xdeadbeef;
791
792         pr_info("PMC1:  %08x PMC2: %08x PMC3: %08x PMC4: %08x\n",
793                  pmcs[0], pmcs[1], pmcs[2], pmcs[3]);
794
795         if (ppmu->n_counter > 4)
796                 pr_info("PMC5:  %08x PMC6: %08x PMC7: %08x PMC8: %08x\n",
797                          pmcs[4], pmcs[5], pmcs[6], pmcs[7]);
798
799         pr_info("MMCR0: %016lx MMCR1: %016lx MMCRA: %016lx\n",
800                 mfspr(SPRN_MMCR0), mfspr(SPRN_MMCR1), mfspr(SPRN_MMCRA));
801
802         sdar = sier = 0;
803 #ifdef CONFIG_PPC64
804         sdar = mfspr(SPRN_SDAR);
805
806         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
807                 sier = mfspr(SPRN_SIER);
808
809         if (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S) {
810                 pr_info("MMCR2: %016lx EBBHR: %016lx\n",
811                         mfspr(SPRN_MMCR2), mfspr(SPRN_EBBHR));
812                 pr_info("EBBRR: %016lx BESCR: %016lx\n",
813                         mfspr(SPRN_EBBRR), mfspr(SPRN_BESCR));
814         }
815 #endif
816         pr_info("SIAR:  %016lx SDAR:  %016lx SIER:  %016lx\n",
817                 mfspr(SPRN_SIAR), sdar, sier);
818
819         local_irq_restore(flags);
820 }
821
822 /*
823  * Check if a set of events can all go on the PMU at once.
824  * If they can't, this will look at alternative codes for the events
825  * and see if any combination of alternative codes is feasible.
826  * The feasible set is returned in event_id[].
827  */
828 static int power_check_constraints(struct cpu_hw_events *cpuhw,
829                                    u64 event_id[], unsigned int cflags[],
830                                    int n_ev)
831 {
832         unsigned long mask, value, nv;
833         unsigned long smasks[MAX_HWEVENTS], svalues[MAX_HWEVENTS];
834         int n_alt[MAX_HWEVENTS], choice[MAX_HWEVENTS];
835         int i, j;
836         unsigned long addf = ppmu->add_fields;
837         unsigned long tadd = ppmu->test_adder;
838
839         if (n_ev > ppmu->n_counter)
840                 return -1;
841
842         /* First see if the events will go on as-is */
843         for (i = 0; i < n_ev; ++i) {
844                 if ((cflags[i] & PPMU_LIMITED_PMC_REQD)
845                     && !ppmu->limited_pmc_event(event_id[i])) {
846                         ppmu->get_alternatives(event_id[i], cflags[i],
847                                                cpuhw->alternatives[i]);
848                         event_id[i] = cpuhw->alternatives[i][0];
849                 }
850                 if (ppmu->get_constraint(event_id[i], &cpuhw->amasks[i][0],
851                                          &cpuhw->avalues[i][0]))
852                         return -1;
853         }
854         value = mask = 0;
855         for (i = 0; i < n_ev; ++i) {
856                 nv = (value | cpuhw->avalues[i][0]) +
857                         (value & cpuhw->avalues[i][0] & addf);
858                 if ((((nv + tadd) ^ value) & mask) != 0 ||
859                     (((nv + tadd) ^ cpuhw->avalues[i][0]) &
860                      cpuhw->amasks[i][0]) != 0)
861                         break;
862                 value = nv;
863                 mask |= cpuhw->amasks[i][0];
864         }
865         if (i == n_ev)
866                 return 0;       /* all OK */
867
868         /* doesn't work, gather alternatives... */
869         if (!ppmu->get_alternatives)
870                 return -1;
871         for (i = 0; i < n_ev; ++i) {
872                 choice[i] = 0;
873                 n_alt[i] = ppmu->get_alternatives(event_id[i], cflags[i],
874                                                   cpuhw->alternatives[i]);
875                 for (j = 1; j < n_alt[i]; ++j)
876                         ppmu->get_constraint(cpuhw->alternatives[i][j],
877                                              &cpuhw->amasks[i][j],
878                                              &cpuhw->avalues[i][j]);
879         }
880
881         /* enumerate all possibilities and see if any will work */
882         i = 0;
883         j = -1;
884         value = mask = nv = 0;
885         while (i < n_ev) {
886                 if (j >= 0) {
887                         /* we're backtracking, restore context */
888                         value = svalues[i];
889                         mask = smasks[i];
890                         j = choice[i];
891                 }
892                 /*
893                  * See if any alternative k for event_id i,
894                  * where k > j, will satisfy the constraints.
895                  */
896                 while (++j < n_alt[i]) {
897                         nv = (value | cpuhw->avalues[i][j]) +
898                                 (value & cpuhw->avalues[i][j] & addf);
899                         if ((((nv + tadd) ^ value) & mask) == 0 &&
900                             (((nv + tadd) ^ cpuhw->avalues[i][j])
901                              & cpuhw->amasks[i][j]) == 0)
902                                 break;
903                 }
904                 if (j >= n_alt[i]) {
905                         /*
906                          * No feasible alternative, backtrack
907                          * to event_id i-1 and continue enumerating its
908                          * alternatives from where we got up to.
909                          */
910                         if (--i < 0)
911                                 return -1;
912                 } else {
913                         /*
914                          * Found a feasible alternative for event_id i,
915                          * remember where we got up to with this event_id,
916                          * go on to the next event_id, and start with
917                          * the first alternative for it.
918                          */
919                         choice[i] = j;
920                         svalues[i] = value;
921                         smasks[i] = mask;
922                         value = nv;
923                         mask |= cpuhw->amasks[i][j];
924                         ++i;
925                         j = -1;
926                 }
927         }
928
929         /* OK, we have a feasible combination, tell the caller the solution */
930         for (i = 0; i < n_ev; ++i)
931                 event_id[i] = cpuhw->alternatives[i][choice[i]];
932         return 0;
933 }
934
935 /*
936  * Check if newly-added events have consistent settings for
937  * exclude_{user,kernel,hv} with each other and any previously
938  * added events.
939  */
940 static int check_excludes(struct perf_event **ctrs, unsigned int cflags[],
941                           int n_prev, int n_new)
942 {
943         int eu = 0, ek = 0, eh = 0;
944         int i, n, first;
945         struct perf_event *event;
946
947         /*
948          * If the PMU we're on supports per event exclude settings then we
949          * don't need to do any of this logic. NB. This assumes no PMU has both
950          * per event exclude and limited PMCs.
951          */
952         if (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S)
953                 return 0;
954
955         n = n_prev + n_new;
956         if (n <= 1)
957                 return 0;
958
959         first = 1;
960         for (i = 0; i < n; ++i) {
961                 if (cflags[i] & PPMU_LIMITED_PMC_OK) {
962                         cflags[i] &= ~PPMU_LIMITED_PMC_REQD;
963                         continue;
964                 }
965                 event = ctrs[i];
966                 if (first) {
967                         eu = event->attr.exclude_user;
968                         ek = event->attr.exclude_kernel;
969                         eh = event->attr.exclude_hv;
970                         first = 0;
971                 } else if (event->attr.exclude_user != eu ||
972                            event->attr.exclude_kernel != ek ||
973                            event->attr.exclude_hv != eh) {
974                         return -EAGAIN;
975                 }
976         }
977
978         if (eu || ek || eh)
979                 for (i = 0; i < n; ++i)
980                         if (cflags[i] & PPMU_LIMITED_PMC_OK)
981                                 cflags[i] |= PPMU_LIMITED_PMC_REQD;
982
983         return 0;
984 }
985
986 static u64 check_and_compute_delta(u64 prev, u64 val)
987 {
988         u64 delta = (val - prev) & 0xfffffffful;
989
990         /*
991          * POWER7 can roll back counter values, if the new value is smaller
992          * than the previous value it will cause the delta and the counter to
993          * have bogus values unless we rolled a counter over.  If a coutner is
994          * rolled back, it will be smaller, but within 256, which is the maximum
995          * number of events to rollback at once.  If we dectect a rollback
996          * return 0.  This can lead to a small lack of precision in the
997          * counters.
998          */
999         if (prev > val && (prev - val) < 256)
1000                 delta = 0;
1001
1002         return delta;
1003 }
1004
1005 static void power_pmu_read(struct perf_event *event)
1006 {
1007         s64 val, delta, prev;
1008
1009         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
1010                 return;
1011
1012         if (!event->hw.idx)
1013                 return;
1014
1015         if (is_ebb_event(event)) {
1016                 val = read_pmc(event->hw.idx);
1017                 local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1018                 return;
1019         }
1020
1021         /*
1022          * Performance monitor interrupts come even when interrupts
1023          * are soft-disabled, as long as interrupts are hard-enabled.
1024          * Therefore we treat them like NMIs.
1025          */
1026         do {
1027                 prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1028                 barrier();
1029                 val = read_pmc(event->hw.idx);
1030                 delta = check_and_compute_delta(prev, val);
1031                 if (!delta)
1032                         return;
1033         } while (local64_cmpxchg(&event->hw.prev_count, prev, val) != prev);
1034
1035         local64_add(delta, &event->count);
1036
1037         /*
1038          * A number of places program the PMC with (0x80000000 - period_left).
1039          * We never want period_left to be less than 1 because we will program
1040          * the PMC with a value >= 0x800000000 and an edge detected PMC will
1041          * roll around to 0 before taking an exception. We have seen this
1042          * on POWER8.
1043          *
1044          * To fix this, clamp the minimum value of period_left to 1.
1045          */
1046         do {
1047                 prev = local64_read(&event->hw.period_left);
1048                 val = prev - delta;
1049                 if (val < 1)
1050                         val = 1;
1051         } while (local64_cmpxchg(&event->hw.period_left, prev, val) != prev);
1052 }
1053
1054 /*
1055  * On some machines, PMC5 and PMC6 can't be written, don't respect
1056  * the freeze conditions, and don't generate interrupts.  This tells
1057  * us if `event' is using such a PMC.
1058  */
1059 static int is_limited_pmc(int pmcnum)
1060 {
1061         return (ppmu->flags & PPMU_LIMITED_PMC5_6)
1062                 && (pmcnum == 5 || pmcnum == 6);
1063 }
1064
1065 static void freeze_limited_counters(struct cpu_hw_events *cpuhw,
1066                                     unsigned long pmc5, unsigned long pmc6)
1067 {
1068         struct perf_event *event;
1069         u64 val, prev, delta;
1070         int i;
1071
1072         for (i = 0; i < cpuhw->n_limited; ++i) {
1073                 event = cpuhw->limited_counter[i];
1074                 if (!event->hw.idx)
1075                         continue;
1076                 val = (event->hw.idx == 5) ? pmc5 : pmc6;
1077                 prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1078                 event->hw.idx = 0;
1079                 delta = check_and_compute_delta(prev, val);
1080                 if (delta)
1081                         local64_add(delta, &event->count);
1082         }
1083 }
1084
1085 static void thaw_limited_counters(struct cpu_hw_events *cpuhw,
1086                                   unsigned long pmc5, unsigned long pmc6)
1087 {
1088         struct perf_event *event;
1089         u64 val, prev;
1090         int i;
1091
1092         for (i = 0; i < cpuhw->n_limited; ++i) {
1093                 event = cpuhw->limited_counter[i];
1094                 event->hw.idx = cpuhw->limited_hwidx[i];
1095                 val = (event->hw.idx == 5) ? pmc5 : pmc6;
1096                 prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1097                 if (check_and_compute_delta(prev, val))
1098                         local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1099                 perf_event_update_userpage(event);
1100         }
1101 }
1102
1103 /*
1104  * Since limited events don't respect the freeze conditions, we
1105  * have to read them immediately after freezing or unfreezing the
1106  * other events.  We try to keep the values from the limited
1107  * events as consistent as possible by keeping the delay (in
1108  * cycles and instructions) between freezing/unfreezing and reading
1109  * the limited events as small and consistent as possible.
1110  * Therefore, if any limited events are in use, we read them
1111  * both, and always in the same order, to minimize variability,
1112  * and do it inside the same asm that writes MMCR0.
1113  */
1114 static void write_mmcr0(struct cpu_hw_events *cpuhw, unsigned long mmcr0)
1115 {
1116         unsigned long pmc5, pmc6;
1117
1118         if (!cpuhw->n_limited) {
1119                 mtspr(SPRN_MMCR0, mmcr0);
1120                 return;
1121         }
1122
1123         /*
1124          * Write MMCR0, then read PMC5 and PMC6 immediately.
1125          * To ensure we don't get a performance monitor interrupt
1126          * between writing MMCR0 and freezing/thawing the limited
1127          * events, we first write MMCR0 with the event overflow
1128          * interrupt enable bits turned off.
1129          */
1130         asm volatile("mtspr %3,%2; mfspr %0,%4; mfspr %1,%5"
1131                      : "=&r" (pmc5), "=&r" (pmc6)
1132                      : "r" (mmcr0 & ~(MMCR0_PMC1CE | MMCR0_PMCjCE)),
1133                        "i" (SPRN_MMCR0),
1134                        "i" (SPRN_PMC5), "i" (SPRN_PMC6));
1135
1136         if (mmcr0 & MMCR0_FC)
1137                 freeze_limited_counters(cpuhw, pmc5, pmc6);
1138         else
1139                 thaw_limited_counters(cpuhw, pmc5, pmc6);
1140
1141         /*
1142          * Write the full MMCR0 including the event overflow interrupt
1143          * enable bits, if necessary.
1144          */
1145         if (mmcr0 & (MMCR0_PMC1CE | MMCR0_PMCjCE))
1146                 mtspr(SPRN_MMCR0, mmcr0);
1147 }
1148
1149 /*
1150  * Disable all events to prevent PMU interrupts and to allow
1151  * events to be added or removed.
1152  */
1153 static void power_pmu_disable(struct pmu *pmu)
1154 {
1155         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1156         unsigned long flags, mmcr0, val;
1157
1158         if (!ppmu)
1159                 return;
1160         local_irq_save(flags);
1161         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1162
1163         if (!cpuhw->disabled) {
1164                 /*
1165                  * Check if we ever enabled the PMU on this cpu.
1166                  */
1167                 if (!cpuhw->pmcs_enabled) {
1168                         ppc_enable_pmcs();
1169                         cpuhw->pmcs_enabled = 1;
1170                 }
1171
1172                 /*
1173                  * Set the 'freeze counters' bit, clear EBE/BHRBA/PMCC/PMAO/FC56
1174                  */
1175                 val  = mmcr0 = mfspr(SPRN_MMCR0);
1176                 val |= MMCR0_FC;
1177                 val &= ~(MMCR0_EBE | MMCR0_BHRBA | MMCR0_PMCC | MMCR0_PMAO |
1178                          MMCR0_FC56);
1179
1180                 /*
1181                  * The barrier is to make sure the mtspr has been
1182                  * executed and the PMU has frozen the events etc.
1183                  * before we return.
1184                  */
1185                 write_mmcr0(cpuhw, val);
1186                 mb();
1187
1188                 /*
1189                  * Disable instruction sampling if it was enabled
1190                  */
1191                 if (cpuhw->mmcr[2] & MMCRA_SAMPLE_ENABLE) {
1192                         mtspr(SPRN_MMCRA,
1193                               cpuhw->mmcr[2] & ~MMCRA_SAMPLE_ENABLE);
1194                         mb();
1195                 }
1196
1197                 cpuhw->disabled = 1;
1198                 cpuhw->n_added = 0;
1199
1200                 ebb_switch_out(mmcr0);
1201         }
1202
1203         local_irq_restore(flags);
1204 }
1205
1206 /*
1207  * Re-enable all events if disable == 0.
1208  * If we were previously disabled and events were added, then
1209  * put the new config on the PMU.
1210  */
1211 static void power_pmu_enable(struct pmu *pmu)
1212 {
1213         struct perf_event *event;
1214         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1215         unsigned long flags;
1216         long i;
1217         unsigned long val, mmcr0;
1218         s64 left;
1219         unsigned int hwc_index[MAX_HWEVENTS];
1220         int n_lim;
1221         int idx;
1222         bool ebb;
1223
1224         if (!ppmu)
1225                 return;
1226         local_irq_save(flags);
1227
1228         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1229         if (!cpuhw->disabled)
1230                 goto out;
1231
1232         if (cpuhw->n_events == 0) {
1233                 ppc_set_pmu_inuse(0);
1234                 goto out;
1235         }
1236
1237         cpuhw->disabled = 0;
1238
1239         /*
1240          * EBB requires an exclusive group and all events must have the EBB
1241          * flag set, or not set, so we can just check a single event. Also we
1242          * know we have at least one event.
1243          */
1244         ebb = is_ebb_event(cpuhw->event[0]);
1245
1246         /*
1247          * If we didn't change anything, or only removed events,
1248          * no need to recalculate MMCR* settings and reset the PMCs.
1249          * Just reenable the PMU with the current MMCR* settings
1250          * (possibly updated for removal of events).
1251          */
1252         if (!cpuhw->n_added) {
1253                 mtspr(SPRN_MMCRA, cpuhw->mmcr[2] & ~MMCRA_SAMPLE_ENABLE);
1254                 mtspr(SPRN_MMCR1, cpuhw->mmcr[1]);
1255                 goto out_enable;
1256         }
1257
1258         /*
1259          * Clear all MMCR settings and recompute them for the new set of events.
1260          */
1261         memset(cpuhw->mmcr, 0, sizeof(cpuhw->mmcr));
1262
1263         if (ppmu->compute_mmcr(cpuhw->events, cpuhw->n_events, hwc_index,
1264                                cpuhw->mmcr, cpuhw->event)) {
1265                 /* shouldn't ever get here */
1266                 printk(KERN_ERR "oops compute_mmcr failed\n");
1267                 goto out;
1268         }
1269
1270         if (!(ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S)) {
1271                 /*
1272                  * Add in MMCR0 freeze bits corresponding to the attr.exclude_*
1273                  * bits for the first event. We have already checked that all
1274                  * events have the same value for these bits as the first event.
1275                  */
1276                 event = cpuhw->event[0];
1277                 if (event->attr.exclude_user)
1278                         cpuhw->mmcr[0] |= MMCR0_FCP;
1279                 if (event->attr.exclude_kernel)
1280                         cpuhw->mmcr[0] |= freeze_events_kernel;
1281                 if (event->attr.exclude_hv)
1282                         cpuhw->mmcr[0] |= MMCR0_FCHV;
1283         }
1284
1285         /*
1286          * Write the new configuration to MMCR* with the freeze
1287          * bit set and set the hardware events to their initial values.
1288          * Then unfreeze the events.
1289          */
1290         ppc_set_pmu_inuse(1);
1291         mtspr(SPRN_MMCRA, cpuhw->mmcr[2] & ~MMCRA_SAMPLE_ENABLE);
1292         mtspr(SPRN_MMCR1, cpuhw->mmcr[1]);
1293         mtspr(SPRN_MMCR0, (cpuhw->mmcr[0] & ~(MMCR0_PMC1CE | MMCR0_PMCjCE))
1294                                 | MMCR0_FC);
1295         if (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S)
1296                 mtspr(SPRN_MMCR2, cpuhw->mmcr[3]);
1297
1298         /*
1299          * Read off any pre-existing events that need to move
1300          * to another PMC.
1301          */
1302         for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
1303                 event = cpuhw->event[i];
1304                 if (event->hw.idx && event->hw.idx != hwc_index[i] + 1) {
1305                         power_pmu_read(event);
1306                         write_pmc(event->hw.idx, 0);
1307                         event->hw.idx = 0;
1308                 }
1309         }
1310
1311         /*
1312          * Initialize the PMCs for all the new and moved events.
1313          */
1314         cpuhw->n_limited = n_lim = 0;
1315         for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
1316                 event = cpuhw->event[i];
1317                 if (event->hw.idx)
1318                         continue;
1319                 idx = hwc_index[i] + 1;
1320                 if (is_limited_pmc(idx)) {
1321                         cpuhw->limited_counter[n_lim] = event;
1322                         cpuhw->limited_hwidx[n_lim] = idx;
1323                         ++n_lim;
1324                         continue;
1325                 }
1326
1327                 if (ebb)
1328                         val = local64_read(&event->hw.prev_count);
1329                 else {
1330                         val = 0;
1331                         if (event->hw.sample_period) {
1332                                 left = local64_read(&event->hw.period_left);
1333                                 if (left < 0x80000000L)
1334                                         val = 0x80000000L - left;
1335                         }
1336                         local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1337                 }
1338
1339                 event->hw.idx = idx;
1340                 if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
1341                         val = 0;
1342                 write_pmc(idx, val);
1343
1344                 perf_event_update_userpage(event);
1345         }
1346         cpuhw->n_limited = n_lim;
1347         cpuhw->mmcr[0] |= MMCR0_PMXE | MMCR0_FCECE;
1348
1349  out_enable:
1350         pmao_restore_workaround(ebb);
1351
1352         mmcr0 = ebb_switch_in(ebb, cpuhw);
1353
1354         mb();
1355         if (cpuhw->bhrb_users)
1356                 ppmu->config_bhrb(cpuhw->bhrb_filter);
1357
1358         write_mmcr0(cpuhw, mmcr0);
1359
1360         /*
1361          * Enable instruction sampling if necessary
1362          */
1363         if (cpuhw->mmcr[2] & MMCRA_SAMPLE_ENABLE) {
1364                 mb();
1365                 mtspr(SPRN_MMCRA, cpuhw->mmcr[2]);
1366         }
1367
1368  out:
1369
1370         local_irq_restore(flags);
1371 }
1372
1373 static int collect_events(struct perf_event *group, int max_count,
1374                           struct perf_event *ctrs[], u64 *events,
1375                           unsigned int *flags)
1376 {
1377         int n = 0;
1378         struct perf_event *event;
1379
1380         if (!is_software_event(group)) {
1381                 if (n >= max_count)
1382                         return -1;
1383                 ctrs[n] = group;
1384                 flags[n] = group->hw.event_base;
1385                 events[n++] = group->hw.config;
1386         }
1387         list_for_each_entry(event, &group->sibling_list, group_entry) {
1388                 if (!is_software_event(event) &&
1389                     event->state != PERF_EVENT_STATE_OFF) {
1390                         if (n >= max_count)
1391                                 return -1;
1392                         ctrs[n] = event;
1393                         flags[n] = event->hw.event_base;
1394                         events[n++] = event->hw.config;
1395                 }
1396         }
1397         return n;
1398 }
1399
1400 /*
1401  * Add a event to the PMU.
1402  * If all events are not already frozen, then we disable and
1403  * re-enable the PMU in order to get hw_perf_enable to do the
1404  * actual work of reconfiguring the PMU.
1405  */
1406 static int power_pmu_add(struct perf_event *event, int ef_flags)
1407 {
1408         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1409         unsigned long flags;
1410         int n0;
1411         int ret = -EAGAIN;
1412
1413         local_irq_save(flags);
1414         perf_pmu_disable(event->pmu);
1415
1416         /*
1417          * Add the event to the list (if there is room)
1418          * and check whether the total set is still feasible.
1419          */
1420         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1421         n0 = cpuhw->n_events;
1422         if (n0 >= ppmu->n_counter)
1423                 goto out;
1424         cpuhw->event[n0] = event;
1425         cpuhw->events[n0] = event->hw.config;
1426         cpuhw->flags[n0] = event->hw.event_base;
1427
1428         /*
1429          * This event may have been disabled/stopped in record_and_restart()
1430          * because we exceeded the ->event_limit. If re-starting the event,
1431          * clear the ->hw.state (STOPPED and UPTODATE flags), so the user
1432          * notification is re-enabled.
1433          */
1434         if (!(ef_flags & PERF_EF_START))
1435                 event->hw.state = PERF_HES_STOPPED | PERF_HES_UPTODATE;
1436         else
1437                 event->hw.state = 0;
1438
1439         /*
1440          * If group events scheduling transaction was started,
1441          * skip the schedulability test here, it will be performed
1442          * at commit time(->commit_txn) as a whole
1443          */
1444         if (cpuhw->group_flag & PERF_EVENT_TXN)
1445                 goto nocheck;
1446
1447         if (check_excludes(cpuhw->event, cpuhw->flags, n0, 1))
1448                 goto out;
1449         if (power_check_constraints(cpuhw, cpuhw->events, cpuhw->flags, n0 + 1))
1450                 goto out;
1451         event->hw.config = cpuhw->events[n0];
1452
1453 nocheck:
1454         ebb_event_add(event);
1455
1456         ++cpuhw->n_events;
1457         ++cpuhw->n_added;
1458
1459         ret = 0;
1460  out:
1461         if (has_branch_stack(event)) {
1462                 power_pmu_bhrb_enable(event);
1463                 cpuhw->bhrb_filter = ppmu->bhrb_filter_map(
1464                                         event->attr.branch_sample_type);
1465         }
1466
1467         perf_pmu_enable(event->pmu);
1468         local_irq_restore(flags);
1469         return ret;
1470 }
1471
1472 /*
1473  * Remove a event from the PMU.
1474  */
1475 static void power_pmu_del(struct perf_event *event, int ef_flags)
1476 {
1477         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1478         long i;
1479         unsigned long flags;
1480
1481         local_irq_save(flags);
1482         perf_pmu_disable(event->pmu);
1483
1484         power_pmu_read(event);
1485
1486         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1487         for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
1488                 if (event == cpuhw->event[i]) {
1489                         while (++i < cpuhw->n_events) {
1490                                 cpuhw->event[i-1] = cpuhw->event[i];
1491                                 cpuhw->events[i-1] = cpuhw->events[i];
1492                                 cpuhw->flags[i-1] = cpuhw->flags[i];
1493                         }
1494                         --cpuhw->n_events;
1495                         ppmu->disable_pmc(event->hw.idx - 1, cpuhw->mmcr);
1496                         if (event->hw.idx) {
1497                                 write_pmc(event->hw.idx, 0);
1498                                 event->hw.idx = 0;
1499                         }
1500                         perf_event_update_userpage(event);
1501                         break;
1502                 }
1503         }
1504         for (i = 0; i < cpuhw->n_limited; ++i)
1505                 if (event == cpuhw->limited_counter[i])
1506                         break;
1507         if (i < cpuhw->n_limited) {
1508                 while (++i < cpuhw->n_limited) {
1509                         cpuhw->limited_counter[i-1] = cpuhw->limited_counter[i];
1510                         cpuhw->limited_hwidx[i-1] = cpuhw->limited_hwidx[i];
1511                 }
1512                 --cpuhw->n_limited;
1513         }
1514         if (cpuhw->n_events == 0) {
1515                 /* disable exceptions if no events are running */
1516                 cpuhw->mmcr[0] &= ~(MMCR0_PMXE | MMCR0_FCECE);
1517         }
1518
1519         if (has_branch_stack(event))
1520                 power_pmu_bhrb_disable(event);
1521
1522         perf_pmu_enable(event->pmu);
1523         local_irq_restore(flags);
1524 }
1525
1526 /*
1527  * POWER-PMU does not support disabling individual counters, hence
1528  * program their cycle counter to their max value and ignore the interrupts.
1529  */
1530
1531 static void power_pmu_start(struct perf_event *event, int ef_flags)
1532 {
1533         unsigned long flags;
1534         s64 left;
1535         unsigned long val;
1536
1537         if (!event->hw.idx || !event->hw.sample_period)
1538                 return;
1539
1540         if (!(event->hw.state & PERF_HES_STOPPED))
1541                 return;
1542
1543         if (ef_flags & PERF_EF_RELOAD)
1544                 WARN_ON_ONCE(!(event->hw.state & PERF_HES_UPTODATE));
1545
1546         local_irq_save(flags);
1547         perf_pmu_disable(event->pmu);
1548
1549         event->hw.state = 0;
1550         left = local64_read(&event->hw.period_left);
1551
1552         val = 0;
1553         if (left < 0x80000000L)
1554                 val = 0x80000000L - left;
1555
1556         write_pmc(event->hw.idx, val);
1557
1558         perf_event_update_userpage(event);
1559         perf_pmu_enable(event->pmu);
1560         local_irq_restore(flags);
1561 }
1562
1563 static void power_pmu_stop(struct perf_event *event, int ef_flags)
1564 {
1565         unsigned long flags;
1566
1567         if (!event->hw.idx || !event->hw.sample_period)
1568                 return;
1569
1570         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
1571                 return;
1572
1573         local_irq_save(flags);
1574         perf_pmu_disable(event->pmu);
1575
1576         power_pmu_read(event);
1577         event->hw.state |= PERF_HES_STOPPED | PERF_HES_UPTODATE;
1578         write_pmc(event->hw.idx, 0);
1579
1580         perf_event_update_userpage(event);
1581         perf_pmu_enable(event->pmu);
1582         local_irq_restore(flags);
1583 }
1584
1585 /*
1586  * Start group events scheduling transaction
1587  * Set the flag to make pmu::enable() not perform the
1588  * schedulability test, it will be performed at commit time
1589  */
1590 static void power_pmu_start_txn(struct pmu *pmu)
1591 {
1592         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1593
1594         perf_pmu_disable(pmu);
1595         cpuhw->group_flag |= PERF_EVENT_TXN;
1596         cpuhw->n_txn_start = cpuhw->n_events;
1597 }
1598
1599 /*
1600  * Stop group events scheduling transaction
1601  * Clear the flag and pmu::enable() will perform the
1602  * schedulability test.
1603  */
1604 static void power_pmu_cancel_txn(struct pmu *pmu)
1605 {
1606         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1607
1608         cpuhw->group_flag &= ~PERF_EVENT_TXN;
1609         perf_pmu_enable(pmu);
1610 }
1611
1612 /*
1613  * Commit group events scheduling transaction
1614  * Perform the group schedulability test as a whole
1615  * Return 0 if success
1616  */
1617 static int power_pmu_commit_txn(struct pmu *pmu)
1618 {
1619         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1620         long i, n;
1621
1622         if (!ppmu)
1623                 return -EAGAIN;
1624         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1625         n = cpuhw->n_events;
1626         if (check_excludes(cpuhw->event, cpuhw->flags, 0, n))
1627                 return -EAGAIN;
1628         i = power_check_constraints(cpuhw, cpuhw->events, cpuhw->flags, n);
1629         if (i < 0)
1630                 return -EAGAIN;
1631
1632         for (i = cpuhw->n_txn_start; i < n; ++i)
1633                 cpuhw->event[i]->hw.config = cpuhw->events[i];
1634
1635         cpuhw->group_flag &= ~PERF_EVENT_TXN;
1636         perf_pmu_enable(pmu);
1637         return 0;
1638 }
1639
1640 /*
1641  * Return 1 if we might be able to put event on a limited PMC,
1642  * or 0 if not.
1643  * A event can only go on a limited PMC if it counts something
1644  * that a limited PMC can count, doesn't require interrupts, and
1645  * doesn't exclude any processor mode.
1646  */
1647 static int can_go_on_limited_pmc(struct perf_event *event, u64 ev,
1648                                  unsigned int flags)
1649 {
1650         int n;
1651         u64 alt[MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
1652
1653         if (event->attr.exclude_user
1654             || event->attr.exclude_kernel
1655             || event->attr.exclude_hv
1656             || event->attr.sample_period)
1657                 return 0;
1658
1659         if (ppmu->limited_pmc_event(ev))
1660                 return 1;
1661
1662         /*
1663          * The requested event_id isn't on a limited PMC already;
1664          * see if any alternative code goes on a limited PMC.
1665          */
1666         if (!ppmu->get_alternatives)
1667                 return 0;
1668
1669         flags |= PPMU_LIMITED_PMC_OK | PPMU_LIMITED_PMC_REQD;
1670         n = ppmu->get_alternatives(ev, flags, alt);
1671
1672         return n > 0;
1673 }
1674
1675 /*
1676  * Find an alternative event_id that goes on a normal PMC, if possible,
1677  * and return the event_id code, or 0 if there is no such alternative.
1678  * (Note: event_id code 0 is "don't count" on all machines.)
1679  */
1680 static u64 normal_pmc_alternative(u64 ev, unsigned long flags)
1681 {
1682         u64 alt[MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
1683         int n;
1684
1685         flags &= ~(PPMU_LIMITED_PMC_OK | PPMU_LIMITED_PMC_REQD);
1686         n = ppmu->get_alternatives(ev, flags, alt);
1687         if (!n)
1688                 return 0;
1689         return alt[0];
1690 }
1691
1692 /* Number of perf_events counting hardware events */
1693 static atomic_t num_events;
1694 /* Used to avoid races in calling reserve/release_pmc_hardware */
1695 static DEFINE_MUTEX(pmc_reserve_mutex);
1696
1697 /*
1698  * Release the PMU if this is the last perf_event.
1699  */
1700 static void hw_perf_event_destroy(struct perf_event *event)
1701 {
1702         if (!atomic_add_unless(&num_events, -1, 1)) {
1703                 mutex_lock(&pmc_reserve_mutex);
1704                 if (atomic_dec_return(&num_events) == 0)
1705                         release_pmc_hardware();
1706                 mutex_unlock(&pmc_reserve_mutex);
1707         }
1708 }
1709
1710 /*
1711  * Translate a generic cache event_id config to a raw event_id code.
1712  */
1713 static int hw_perf_cache_event(u64 config, u64 *eventp)
1714 {
1715         unsigned long type, op, result;
1716         int ev;
1717
1718         if (!ppmu->cache_events)
1719                 return -EINVAL;
1720
1721         /* unpack config */
1722         type = config & 0xff;
1723         op = (config >> 8) & 0xff;
1724         result = (config >> 16) & 0xff;
1725
1726         if (type >= PERF_COUNT_HW_CACHE_MAX ||
1727             op >= PERF_COUNT_HW_CACHE_OP_MAX ||
1728             result >= PERF_COUNT_HW_CACHE_RESULT_MAX)
1729                 return -EINVAL;
1730
1731         ev = (*ppmu->cache_events)[type][op][result];
1732         if (ev == 0)
1733                 return -EOPNOTSUPP;
1734         if (ev == -1)
1735                 return -EINVAL;
1736         *eventp = ev;
1737         return 0;
1738 }
1739
1740 static int power_pmu_event_init(struct perf_event *event)
1741 {
1742         u64 ev;
1743         unsigned long flags;
1744         struct perf_event *ctrs[MAX_HWEVENTS];
1745         u64 events[MAX_HWEVENTS];
1746         unsigned int cflags[MAX_HWEVENTS];
1747         int n;
1748         int err;
1749         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1750
1751         if (!ppmu)
1752                 return -ENOENT;
1753
1754         if (has_branch_stack(event)) {
1755                 /* PMU has BHRB enabled */
1756                 if (!(ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S))
1757                         return -EOPNOTSUPP;
1758         }
1759
1760         switch (event->attr.type) {
1761         case PERF_TYPE_HARDWARE:
1762                 ev = event->attr.config;
1763                 if (ev >= ppmu->n_generic || ppmu->generic_events[ev] == 0)
1764                         return -EOPNOTSUPP;
1765                 ev = ppmu->generic_events[ev];
1766                 break;
1767         case PERF_TYPE_HW_CACHE:
1768                 err = hw_perf_cache_event(event->attr.config, &ev);
1769                 if (err)
1770                         return err;
1771                 break;
1772         case PERF_TYPE_RAW:
1773                 ev = event->attr.config;
1774                 break;
1775         default:
1776                 return -ENOENT;
1777         }
1778
1779         event->hw.config_base = ev;
1780         event->hw.idx = 0;
1781
1782         /*
1783          * If we are not running on a hypervisor, force the
1784          * exclude_hv bit to 0 so that we don't care what
1785          * the user set it to.
1786          */
1787         if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_LPAR))
1788                 event->attr.exclude_hv = 0;
1789
1790         /*
1791          * If this is a per-task event, then we can use
1792          * PM_RUN_* events interchangeably with their non RUN_*
1793          * equivalents, e.g. PM_RUN_CYC instead of PM_CYC.
1794          * XXX we should check if the task is an idle task.
1795          */
1796         flags = 0;
1797         if (event->attach_state & PERF_ATTACH_TASK)
1798                 flags |= PPMU_ONLY_COUNT_RUN;
1799
1800         /*
1801          * If this machine has limited events, check whether this
1802          * event_id could go on a limited event.
1803          */
1804         if (ppmu->flags & PPMU_LIMITED_PMC5_6) {
1805                 if (can_go_on_limited_pmc(event, ev, flags)) {
1806                         flags |= PPMU_LIMITED_PMC_OK;
1807                 } else if (ppmu->limited_pmc_event(ev)) {
1808                         /*
1809                          * The requested event_id is on a limited PMC,
1810                          * but we can't use a limited PMC; see if any
1811                          * alternative goes on a normal PMC.
1812                          */
1813                         ev = normal_pmc_alternative(ev, flags);
1814                         if (!ev)
1815                                 return -EINVAL;
1816                 }
1817         }
1818
1819         /* Extra checks for EBB */
1820         err = ebb_event_check(event);
1821         if (err)
1822                 return err;
1823
1824         /*
1825          * If this is in a group, check if it can go on with all the
1826          * other hardware events in the group.  We assume the event
1827          * hasn't been linked into its leader's sibling list at this point.
1828          */
1829         n = 0;
1830         if (event->group_leader != event) {
1831                 n = collect_events(event->group_leader, ppmu->n_counter - 1,
1832                                    ctrs, events, cflags);
1833                 if (n < 0)
1834                         return -EINVAL;
1835         }
1836         events[n] = ev;
1837         ctrs[n] = event;
1838         cflags[n] = flags;
1839         if (check_excludes(ctrs, cflags, n, 1))
1840                 return -EINVAL;
1841
1842         cpuhw = &get_cpu_var(cpu_hw_events);
1843         err = power_check_constraints(cpuhw, events, cflags, n + 1);
1844
1845         if (has_branch_stack(event)) {
1846                 cpuhw->bhrb_filter = ppmu->bhrb_filter_map(
1847                                         event->attr.branch_sample_type);
1848
1849                 if (cpuhw->bhrb_filter == -1) {
1850                         put_cpu_var(cpu_hw_events);
1851                         return -EOPNOTSUPP;
1852                 }
1853         }
1854
1855         put_cpu_var(cpu_hw_events);
1856         if (err)
1857                 return -EINVAL;
1858
1859         event->hw.config = events[n];
1860         event->hw.event_base = cflags[n];
1861         event->hw.last_period = event->hw.sample_period;
1862         local64_set(&event->hw.period_left, event->hw.last_period);
1863
1864         /*
1865          * For EBB events we just context switch the PMC value, we don't do any
1866          * of the sample_period logic. We use hw.prev_count for this.
1867          */
1868         if (is_ebb_event(event))
1869                 local64_set(&event->hw.prev_count, 0);
1870
1871         /*
1872          * See if we need to reserve the PMU.
1873          * If no events are currently in use, then we have to take a
1874          * mutex to ensure that we don't race with another task doing
1875          * reserve_pmc_hardware or release_pmc_hardware.
1876          */
1877         err = 0;
1878         if (!atomic_inc_not_zero(&num_events)) {
1879                 mutex_lock(&pmc_reserve_mutex);
1880                 if (atomic_read(&num_events) == 0 &&
1881                     reserve_pmc_hardware(perf_event_interrupt))
1882                         err = -EBUSY;
1883                 else
1884                         atomic_inc(&num_events);
1885                 mutex_unlock(&pmc_reserve_mutex);
1886         }
1887         event->destroy = hw_perf_event_destroy;
1888
1889         return err;
1890 }
1891
1892 static int power_pmu_event_idx(struct perf_event *event)
1893 {
1894         return event->hw.idx;
1895 }
1896
1897 ssize_t power_events_sysfs_show(struct device *dev,
1898                                 struct device_attribute *attr, char *page)
1899 {
1900         struct perf_pmu_events_attr *pmu_attr;
1901
1902         pmu_attr = container_of(attr, struct perf_pmu_events_attr, attr);
1903
1904         return sprintf(page, "event=0x%02llx\n", pmu_attr->id);
1905 }
1906
1907 static struct pmu power_pmu = {
1908         .pmu_enable     = power_pmu_enable,
1909         .pmu_disable    = power_pmu_disable,
1910         .event_init     = power_pmu_event_init,
1911         .add            = power_pmu_add,
1912         .del            = power_pmu_del,
1913         .start          = power_pmu_start,
1914         .stop           = power_pmu_stop,
1915         .read           = power_pmu_read,
1916         .start_txn      = power_pmu_start_txn,
1917         .cancel_txn     = power_pmu_cancel_txn,
1918         .commit_txn     = power_pmu_commit_txn,
1919         .event_idx      = power_pmu_event_idx,
1920         .sched_task     = power_pmu_sched_task,
1921 };
1922
1923 /*
1924  * A counter has overflowed; update its count and record
1925  * things if requested.  Note that interrupts are hard-disabled
1926  * here so there is no possibility of being interrupted.
1927  */
1928 static void record_and_restart(struct perf_event *event, unsigned long val,
1929                                struct pt_regs *regs)
1930 {
1931         u64 period = event->hw.sample_period;
1932         s64 prev, delta, left;
1933         int record = 0;
1934
1935         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED) {
1936                 write_pmc(event->hw.idx, 0);
1937                 return;
1938         }
1939
1940         /* we don't have to worry about interrupts here */
1941         prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1942         delta = check_and_compute_delta(prev, val);
1943         local64_add(delta, &event->count);
1944
1945         /*
1946          * See if the total period for this event has expired,
1947          * and update for the next period.
1948          */
1949         val = 0;
1950         left = local64_read(&event->hw.period_left) - delta;
1951         if (delta == 0)
1952                 left++;
1953         if (period) {
1954                 if (left <= 0) {
1955                         left += period;
1956                         if (left <= 0)
1957                                 left = period;
1958                         record = siar_valid(regs);
1959                         event->hw.last_period = event->hw.sample_period;
1960                 }
1961                 if (left < 0x80000000LL)
1962                         val = 0x80000000LL - left;
1963         }
1964
1965         write_pmc(event->hw.idx, val);
1966         local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1967         local64_set(&event->hw.period_left, left);
1968         perf_event_update_userpage(event);
1969
1970         /*
1971          * Finally record data if requested.
1972          */
1973         if (record) {
1974                 struct perf_sample_data data;
1975
1976                 perf_sample_data_init(&data, ~0ULL, event->hw.last_period);
1977
1978                 if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_ADDR)
1979                         perf_get_data_addr(regs, &data.addr);
1980
1981                 if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_BRANCH_STACK) {
1982                         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1983                         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1984                         power_pmu_bhrb_read(cpuhw);
1985                         data.br_stack = &cpuhw->bhrb_stack;
1986                 }
1987
1988                 if (perf_event_overflow(event, &data, regs))
1989                         power_pmu_stop(event, 0);
1990         }
1991 }
1992
1993 /*
1994  * Called from generic code to get the misc flags (i.e. processor mode)
1995  * for an event_id.
1996  */
1997 unsigned long perf_misc_flags(struct pt_regs *regs)
1998 {
1999         u32 flags = perf_get_misc_flags(regs);
2000
2001         if (flags)
2002                 return flags;
2003         return user_mode(regs) ? PERF_RECORD_MISC_USER :
2004                 PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
2005 }
2006
2007 /*
2008  * Called from generic code to get the instruction pointer
2009  * for an event_id.
2010  */
2011 unsigned long perf_instruction_pointer(struct pt_regs *regs)
2012 {
2013         bool use_siar = regs_use_siar(regs);
2014
2015         if (use_siar && siar_valid(regs))
2016                 return mfspr(SPRN_SIAR) + perf_ip_adjust(regs);
2017         else if (use_siar)
2018                 return 0;               // no valid instruction pointer
2019         else
2020                 return regs->nip;
2021 }
2022
2023 static bool pmc_overflow_power7(unsigned long val)
2024 {
2025         /*
2026          * Events on POWER7 can roll back if a speculative event doesn't
2027          * eventually complete. Unfortunately in some rare cases they will
2028          * raise a performance monitor exception. We need to catch this to
2029          * ensure we reset the PMC. In all cases the PMC will be 256 or less
2030          * cycles from overflow.
2031          *
2032          * We only do this if the first pass fails to find any overflowing
2033          * PMCs because a user might set a period of less than 256 and we
2034          * don't want to mistakenly reset them.
2035          */
2036         if ((0x80000000 - val) <= 256)
2037                 return true;
2038
2039         return false;
2040 }
2041
2042 static bool pmc_overflow(unsigned long val)
2043 {
2044         if ((int)val < 0)
2045                 return true;
2046
2047         return false;
2048 }
2049
2050 /*
2051  * Performance monitor interrupt stuff
2052  */
2053 static void perf_event_interrupt(struct pt_regs *regs)
2054 {
2055         int i, j;
2056         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
2057         struct perf_event *event;
2058         unsigned long val[8];
2059         int found, active;
2060         int nmi;
2061
2062         if (cpuhw->n_limited)
2063                 freeze_limited_counters(cpuhw, mfspr(SPRN_PMC5),
2064                                         mfspr(SPRN_PMC6));
2065
2066         perf_read_regs(regs);
2067
2068         nmi = perf_intr_is_nmi(regs);
2069         if (nmi)
2070                 nmi_enter();
2071         else
2072                 irq_enter();
2073
2074         /* Read all the PMCs since we'll need them a bunch of times */
2075         for (i = 0; i < ppmu->n_counter; ++i)
2076                 val[i] = read_pmc(i + 1);
2077
2078         /* Try to find what caused the IRQ */
2079         found = 0;
2080         for (i = 0; i < ppmu->n_counter; ++i) {
2081                 if (!pmc_overflow(val[i]))
2082                         continue;
2083                 if (is_limited_pmc(i + 1))
2084                         continue; /* these won't generate IRQs */
2085                 /*
2086                  * We've found one that's overflowed.  For active
2087                  * counters we need to log this.  For inactive
2088                  * counters, we need to reset it anyway
2089                  */
2090                 found = 1;
2091                 active = 0;
2092                 for (j = 0; j < cpuhw->n_events; ++j) {
2093                         event = cpuhw->event[j];
2094                         if (event->hw.idx == (i + 1)) {
2095                                 active = 1;
2096                                 record_and_restart(event, val[i], regs);
2097                                 break;
2098                         }
2099                 }
2100                 if (!active)
2101                         /* reset non active counters that have overflowed */
2102                         write_pmc(i + 1, 0);
2103         }
2104         if (!found && pvr_version_is(PVR_POWER7)) {
2105                 /* check active counters for special buggy p7 overflow */
2106                 for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
2107                         event = cpuhw->event[i];
2108                         if (!event->hw.idx || is_limited_pmc(event->hw.idx))
2109                                 continue;
2110                         if (pmc_overflow_power7(val[event->hw.idx - 1])) {
2111                                 /* event has overflowed in a buggy way*/
2112                                 found = 1;
2113                                 record_and_restart(event,
2114                                                    val[event->hw.idx - 1],
2115                                                    regs);
2116                         }
2117                 }
2118         }
2119         if (!found && !nmi && printk_ratelimit())
2120                 printk(KERN_WARNING "Can't find PMC that caused IRQ\n");
2121
2122         /*
2123          * Reset MMCR0 to its normal value.  This will set PMXE and
2124          * clear FC (freeze counters) and PMAO (perf mon alert occurred)
2125          * and thus allow interrupts to occur again.
2126          * XXX might want to use MSR.PM to keep the events frozen until
2127          * we get back out of this interrupt.
2128          */
2129         write_mmcr0(cpuhw, cpuhw->mmcr[0]);
2130
2131         if (nmi)
2132                 nmi_exit();
2133         else
2134                 irq_exit();
2135 }
2136
2137 static void power_pmu_setup(int cpu)
2138 {
2139         struct cpu_hw_events *cpuhw = &per_cpu(cpu_hw_events, cpu);
2140
2141         if (!ppmu)
2142                 return;
2143         memset(cpuhw, 0, sizeof(*cpuhw));
2144         cpuhw->mmcr[0] = MMCR0_FC;
2145 }
2146
2147 static int
2148 power_pmu_notifier(struct notifier_block *self, unsigned long action, void *hcpu)
2149 {
2150         unsigned int cpu = (long)hcpu;
2151
2152         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
2153         case CPU_UP_PREPARE:
2154                 power_pmu_setup(cpu);
2155                 break;
2156
2157         default:
2158                 break;
2159         }
2160
2161         return NOTIFY_OK;
2162 }
2163
2164 int register_power_pmu(struct power_pmu *pmu)
2165 {
2166         if (ppmu)
2167                 return -EBUSY;          /* something's already registered */
2168
2169         ppmu = pmu;
2170         pr_info("%s performance monitor hardware support registered\n",
2171                 pmu->name);
2172
2173         power_pmu.attr_groups = ppmu->attr_groups;
2174
2175 #ifdef MSR_HV
2176         /*
2177          * Use FCHV to ignore kernel events if MSR.HV is set.
2178          */
2179         if (mfmsr() & MSR_HV)
2180                 freeze_events_kernel = MMCR0_FCHV;
2181 #endif /* CONFIG_PPC64 */
2182
2183         perf_pmu_register(&power_pmu, "cpu", PERF_TYPE_RAW);
2184         perf_cpu_notifier(power_pmu_notifier);
2185
2186         return 0;
2187 }