Merge tag 'iwlwifi-next-for-kalle-2014-12-30' of https://git.kernel.org/pub/scm/linux...
[cascardo/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         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_flush_branch_stack(void) {}
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         return !!regs->result;
135 }
136
137 /*
138  * Things that are specific to 64-bit implementations.
139  */
140 #ifdef CONFIG_PPC64
141
142 static inline unsigned long perf_ip_adjust(struct pt_regs *regs)
143 {
144         unsigned long mmcra = regs->dsisr;
145
146         if ((ppmu->flags & PPMU_HAS_SSLOT) && (mmcra & MMCRA_SAMPLE_ENABLE)) {
147                 unsigned long slot = (mmcra & MMCRA_SLOT) >> MMCRA_SLOT_SHIFT;
148                 if (slot > 1)
149                         return 4 * (slot - 1);
150         }
151
152         return 0;
153 }
154
155 /*
156  * The user wants a data address recorded.
157  * If we're not doing instruction sampling, give them the SDAR
158  * (sampled data address).  If we are doing instruction sampling, then
159  * only give them the SDAR if it corresponds to the instruction
160  * pointed to by SIAR; this is indicated by the [POWER6_]MMCRA_SDSYNC, the
161  * [POWER7P_]MMCRA_SDAR_VALID bit in MMCRA, or the SDAR_VALID bit in SIER.
162  */
163 static inline void perf_get_data_addr(struct pt_regs *regs, u64 *addrp)
164 {
165         unsigned long mmcra = regs->dsisr;
166         bool sdar_valid;
167
168         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
169                 sdar_valid = regs->dar & SIER_SDAR_VALID;
170         else {
171                 unsigned long sdsync;
172
173                 if (ppmu->flags & PPMU_SIAR_VALID)
174                         sdsync = POWER7P_MMCRA_SDAR_VALID;
175                 else if (ppmu->flags & PPMU_ALT_SIPR)
176                         sdsync = POWER6_MMCRA_SDSYNC;
177                 else
178                         sdsync = MMCRA_SDSYNC;
179
180                 sdar_valid = mmcra & sdsync;
181         }
182
183         if (!(mmcra & MMCRA_SAMPLE_ENABLE) || sdar_valid)
184                 *addrp = mfspr(SPRN_SDAR);
185 }
186
187 static bool regs_sihv(struct pt_regs *regs)
188 {
189         unsigned long sihv = MMCRA_SIHV;
190
191         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
192                 return !!(regs->dar & SIER_SIHV);
193
194         if (ppmu->flags & PPMU_ALT_SIPR)
195                 sihv = POWER6_MMCRA_SIHV;
196
197         return !!(regs->dsisr & sihv);
198 }
199
200 static bool regs_sipr(struct pt_regs *regs)
201 {
202         unsigned long sipr = MMCRA_SIPR;
203
204         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
205                 return !!(regs->dar & SIER_SIPR);
206
207         if (ppmu->flags & PPMU_ALT_SIPR)
208                 sipr = POWER6_MMCRA_SIPR;
209
210         return !!(regs->dsisr & sipr);
211 }
212
213 static inline u32 perf_flags_from_msr(struct pt_regs *regs)
214 {
215         if (regs->msr & MSR_PR)
216                 return PERF_RECORD_MISC_USER;
217         if ((regs->msr & MSR_HV) && freeze_events_kernel != MMCR0_FCHV)
218                 return PERF_RECORD_MISC_HYPERVISOR;
219         return PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
220 }
221
222 static inline u32 perf_get_misc_flags(struct pt_regs *regs)
223 {
224         bool use_siar = regs_use_siar(regs);
225
226         if (!use_siar)
227                 return perf_flags_from_msr(regs);
228
229         /*
230          * If we don't have flags in MMCRA, rather than using
231          * the MSR, we intuit the flags from the address in
232          * SIAR which should give slightly more reliable
233          * results
234          */
235         if (ppmu->flags & PPMU_NO_SIPR) {
236                 unsigned long siar = mfspr(SPRN_SIAR);
237                 if (siar >= PAGE_OFFSET)
238                         return PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
239                 return PERF_RECORD_MISC_USER;
240         }
241
242         /* PR has priority over HV, so order below is important */
243         if (regs_sipr(regs))
244                 return PERF_RECORD_MISC_USER;
245
246         if (regs_sihv(regs) && (freeze_events_kernel != MMCR0_FCHV))
247                 return PERF_RECORD_MISC_HYPERVISOR;
248
249         return PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
250 }
251
252 /*
253  * Overload regs->dsisr to store MMCRA so we only need to read it once
254  * on each interrupt.
255  * Overload regs->dar to store SIER if we have it.
256  * Overload regs->result to specify whether we should use the MSR (result
257  * is zero) or the SIAR (result is non zero).
258  */
259 static inline void perf_read_regs(struct pt_regs *regs)
260 {
261         unsigned long mmcra = mfspr(SPRN_MMCRA);
262         int marked = mmcra & MMCRA_SAMPLE_ENABLE;
263         int use_siar;
264
265         regs->dsisr = mmcra;
266
267         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
268                 regs->dar = mfspr(SPRN_SIER);
269
270         /*
271          * If this isn't a PMU exception (eg a software event) the SIAR is
272          * not valid. Use pt_regs.
273          *
274          * If it is a marked event use the SIAR.
275          *
276          * If the PMU doesn't update the SIAR for non marked events use
277          * pt_regs.
278          *
279          * If the PMU has HV/PR flags then check to see if they
280          * place the exception in userspace. If so, use pt_regs. In
281          * continuous sampling mode the SIAR and the PMU exception are
282          * not synchronised, so they may be many instructions apart.
283          * This can result in confusing backtraces. We still want
284          * hypervisor samples as well as samples in the kernel with
285          * interrupts off hence the userspace check.
286          */
287         if (TRAP(regs) != 0xf00)
288                 use_siar = 0;
289         else if (marked)
290                 use_siar = 1;
291         else if ((ppmu->flags & PPMU_NO_CONT_SAMPLING))
292                 use_siar = 0;
293         else if (!(ppmu->flags & PPMU_NO_SIPR) && regs_sipr(regs))
294                 use_siar = 0;
295         else
296                 use_siar = 1;
297
298         regs->result = use_siar;
299 }
300
301 /*
302  * If interrupts were soft-disabled when a PMU interrupt occurs, treat
303  * it as an NMI.
304  */
305 static inline int perf_intr_is_nmi(struct pt_regs *regs)
306 {
307         return !regs->softe;
308 }
309
310 /*
311  * On processors like P7+ that have the SIAR-Valid bit, marked instructions
312  * must be sampled only if the SIAR-valid bit is set.
313  *
314  * For unmarked instructions and for processors that don't have the SIAR-Valid
315  * bit, assume that SIAR is valid.
316  */
317 static inline int siar_valid(struct pt_regs *regs)
318 {
319         unsigned long mmcra = regs->dsisr;
320         int marked = mmcra & MMCRA_SAMPLE_ENABLE;
321
322         if (marked) {
323                 if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
324                         return regs->dar & SIER_SIAR_VALID;
325
326                 if (ppmu->flags & PPMU_SIAR_VALID)
327                         return mmcra & POWER7P_MMCRA_SIAR_VALID;
328         }
329
330         return 1;
331 }
332
333
334 /* Reset all possible BHRB entries */
335 static void power_pmu_bhrb_reset(void)
336 {
337         asm volatile(PPC_CLRBHRB);
338 }
339
340 static void power_pmu_bhrb_enable(struct perf_event *event)
341 {
342         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
343
344         if (!ppmu->bhrb_nr)
345                 return;
346
347         /* Clear BHRB if we changed task context to avoid data leaks */
348         if (event->ctx->task && cpuhw->bhrb_context != event->ctx) {
349                 power_pmu_bhrb_reset();
350                 cpuhw->bhrb_context = event->ctx;
351         }
352         cpuhw->bhrb_users++;
353 }
354
355 static void power_pmu_bhrb_disable(struct perf_event *event)
356 {
357         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
358
359         if (!ppmu->bhrb_nr)
360                 return;
361
362         cpuhw->bhrb_users--;
363         WARN_ON_ONCE(cpuhw->bhrb_users < 0);
364
365         if (!cpuhw->disabled && !cpuhw->bhrb_users) {
366                 /* BHRB cannot be turned off when other
367                  * events are active on the PMU.
368                  */
369
370                 /* avoid stale pointer */
371                 cpuhw->bhrb_context = NULL;
372         }
373 }
374
375 /* Called from ctxsw to prevent one process's branch entries to
376  * mingle with the other process's entries during context switch.
377  */
378 static void power_pmu_flush_branch_stack(void)
379 {
380         if (ppmu->bhrb_nr)
381                 power_pmu_bhrb_reset();
382 }
383 /* Calculate the to address for a branch */
384 static __u64 power_pmu_bhrb_to(u64 addr)
385 {
386         unsigned int instr;
387         int ret;
388         __u64 target;
389
390         if (is_kernel_addr(addr))
391                 return branch_target((unsigned int *)addr);
392
393         /* Userspace: need copy instruction here then translate it */
394         pagefault_disable();
395         ret = __get_user_inatomic(instr, (unsigned int __user *)addr);
396         if (ret) {
397                 pagefault_enable();
398                 return 0;
399         }
400         pagefault_enable();
401
402         target = branch_target(&instr);
403         if ((!target) || (instr & BRANCH_ABSOLUTE))
404                 return target;
405
406         /* Translate relative branch target from kernel to user address */
407         return target - (unsigned long)&instr + addr;
408 }
409
410 /* Processing BHRB entries */
411 static void power_pmu_bhrb_read(struct cpu_hw_events *cpuhw)
412 {
413         u64 val;
414         u64 addr;
415         int r_index, u_index, pred;
416
417         r_index = 0;
418         u_index = 0;
419         while (r_index < ppmu->bhrb_nr) {
420                 /* Assembly read function */
421                 val = read_bhrb(r_index++);
422                 if (!val)
423                         /* Terminal marker: End of valid BHRB entries */
424                         break;
425                 else {
426                         addr = val & BHRB_EA;
427                         pred = val & BHRB_PREDICTION;
428
429                         if (!addr)
430                                 /* invalid entry */
431                                 continue;
432
433                         /* Branches are read most recent first (ie. mfbhrb 0 is
434                          * the most recent branch).
435                          * There are two types of valid entries:
436                          * 1) a target entry which is the to address of a
437                          *    computed goto like a blr,bctr,btar.  The next
438                          *    entry read from the bhrb will be branch
439                          *    corresponding to this target (ie. the actual
440                          *    blr/bctr/btar instruction).
441                          * 2) a from address which is an actual branch.  If a
442                          *    target entry proceeds this, then this is the
443                          *    matching branch for that target.  If this is not
444                          *    following a target entry, then this is a branch
445                          *    where the target is given as an immediate field
446                          *    in the instruction (ie. an i or b form branch).
447                          *    In this case we need to read the instruction from
448                          *    memory to determine the target/to address.
449                          */
450
451                         if (val & BHRB_TARGET) {
452                                 /* Target branches use two entries
453                                  * (ie. computed gotos/XL form)
454                                  */
455                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].to = addr;
456                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].mispred = pred;
457                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].predicted = ~pred;
458
459                                 /* Get from address in next entry */
460                                 val = read_bhrb(r_index++);
461                                 addr = val & BHRB_EA;
462                                 if (val & BHRB_TARGET) {
463                                         /* Shouldn't have two targets in a
464                                            row.. Reset index and try again */
465                                         r_index--;
466                                         addr = 0;
467                                 }
468                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].from = addr;
469                         } else {
470                                 /* Branches to immediate field 
471                                    (ie I or B form) */
472                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].from = addr;
473                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].to =
474                                         power_pmu_bhrb_to(addr);
475                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].mispred = pred;
476                                 cpuhw->bhrb_entries[u_index].predicted = ~pred;
477                         }
478                         u_index++;
479
480                 }
481         }
482         cpuhw->bhrb_stack.nr = u_index;
483         return;
484 }
485
486 static bool is_ebb_event(struct perf_event *event)
487 {
488         /*
489          * This could be a per-PMU callback, but we'd rather avoid the cost. We
490          * check that the PMU supports EBB, meaning those that don't can still
491          * use bit 63 of the event code for something else if they wish.
492          */
493         return (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S) &&
494                ((event->attr.config >> PERF_EVENT_CONFIG_EBB_SHIFT) & 1);
495 }
496
497 static int ebb_event_check(struct perf_event *event)
498 {
499         struct perf_event *leader = event->group_leader;
500
501         /* Event and group leader must agree on EBB */
502         if (is_ebb_event(leader) != is_ebb_event(event))
503                 return -EINVAL;
504
505         if (is_ebb_event(event)) {
506                 if (!(event->attach_state & PERF_ATTACH_TASK))
507                         return -EINVAL;
508
509                 if (!leader->attr.pinned || !leader->attr.exclusive)
510                         return -EINVAL;
511
512                 if (event->attr.freq ||
513                     event->attr.inherit ||
514                     event->attr.sample_type ||
515                     event->attr.sample_period ||
516                     event->attr.enable_on_exec)
517                         return -EINVAL;
518         }
519
520         return 0;
521 }
522
523 static void ebb_event_add(struct perf_event *event)
524 {
525         if (!is_ebb_event(event) || current->thread.used_ebb)
526                 return;
527
528         /*
529          * IFF this is the first time we've added an EBB event, set
530          * PMXE in the user MMCR0 so we can detect when it's cleared by
531          * userspace. We need this so that we can context switch while
532          * userspace is in the EBB handler (where PMXE is 0).
533          */
534         current->thread.used_ebb = 1;
535         current->thread.mmcr0 |= MMCR0_PMXE;
536 }
537
538 static void ebb_switch_out(unsigned long mmcr0)
539 {
540         if (!(mmcr0 & MMCR0_EBE))
541                 return;
542
543         current->thread.siar  = mfspr(SPRN_SIAR);
544         current->thread.sier  = mfspr(SPRN_SIER);
545         current->thread.sdar  = mfspr(SPRN_SDAR);
546         current->thread.mmcr0 = mmcr0 & MMCR0_USER_MASK;
547         current->thread.mmcr2 = mfspr(SPRN_MMCR2) & MMCR2_USER_MASK;
548 }
549
550 static unsigned long ebb_switch_in(bool ebb, struct cpu_hw_events *cpuhw)
551 {
552         unsigned long mmcr0 = cpuhw->mmcr[0];
553
554         if (!ebb)
555                 goto out;
556
557         /* Enable EBB and read/write to all 6 PMCs and BHRB for userspace */
558         mmcr0 |= MMCR0_EBE | MMCR0_BHRBA | MMCR0_PMCC_U6;
559
560         /*
561          * Add any bits from the user MMCR0, FC or PMAO. This is compatible
562          * with pmao_restore_workaround() because we may add PMAO but we never
563          * clear it here.
564          */
565         mmcr0 |= current->thread.mmcr0;
566
567         /*
568          * Be careful not to set PMXE if userspace had it cleared. This is also
569          * compatible with pmao_restore_workaround() because it has already
570          * cleared PMXE and we leave PMAO alone.
571          */
572         if (!(current->thread.mmcr0 & MMCR0_PMXE))
573                 mmcr0 &= ~MMCR0_PMXE;
574
575         mtspr(SPRN_SIAR, current->thread.siar);
576         mtspr(SPRN_SIER, current->thread.sier);
577         mtspr(SPRN_SDAR, current->thread.sdar);
578
579         /*
580          * Merge the kernel & user values of MMCR2. The semantics we implement
581          * are that the user MMCR2 can set bits, ie. cause counters to freeze,
582          * but not clear bits. If a task wants to be able to clear bits, ie.
583          * unfreeze counters, it should not set exclude_xxx in its events and
584          * instead manage the MMCR2 entirely by itself.
585          */
586         mtspr(SPRN_MMCR2, cpuhw->mmcr[3] | current->thread.mmcr2);
587 out:
588         return mmcr0;
589 }
590
591 static void pmao_restore_workaround(bool ebb)
592 {
593         unsigned pmcs[6];
594
595         if (!cpu_has_feature(CPU_FTR_PMAO_BUG))
596                 return;
597
598         /*
599          * On POWER8E there is a hardware defect which affects the PMU context
600          * switch logic, ie. power_pmu_disable/enable().
601          *
602          * When a counter overflows PMXE is cleared and FC/PMAO is set in MMCR0
603          * by the hardware. Sometime later the actual PMU exception is
604          * delivered.
605          *
606          * If we context switch, or simply disable/enable, the PMU prior to the
607          * exception arriving, the exception will be lost when we clear PMAO.
608          *
609          * When we reenable the PMU, we will write the saved MMCR0 with PMAO
610          * set, and this _should_ generate an exception. However because of the
611          * defect no exception is generated when we write PMAO, and we get
612          * stuck with no counters counting but no exception delivered.
613          *
614          * The workaround is to detect this case and tweak the hardware to
615          * create another pending PMU exception.
616          *
617          * We do that by setting up PMC6 (cycles) for an imminent overflow and
618          * enabling the PMU. That causes a new exception to be generated in the
619          * chip, but we don't take it yet because we have interrupts hard
620          * disabled. We then write back the PMU state as we want it to be seen
621          * by the exception handler. When we reenable interrupts the exception
622          * handler will be called and see the correct state.
623          *
624          * The logic is the same for EBB, except that the exception is gated by
625          * us having interrupts hard disabled as well as the fact that we are
626          * not in userspace. The exception is finally delivered when we return
627          * to userspace.
628          */
629
630         /* Only if PMAO is set and PMAO_SYNC is clear */
631         if ((current->thread.mmcr0 & (MMCR0_PMAO | MMCR0_PMAO_SYNC)) != MMCR0_PMAO)
632                 return;
633
634         /* If we're doing EBB, only if BESCR[GE] is set */
635         if (ebb && !(current->thread.bescr & BESCR_GE))
636                 return;
637
638         /*
639          * We are already soft-disabled in power_pmu_enable(). We need to hard
640          * enable to actually prevent the PMU exception from firing.
641          */
642         hard_irq_disable();
643
644         /*
645          * This is a bit gross, but we know we're on POWER8E and have 6 PMCs.
646          * Using read/write_pmc() in a for loop adds 12 function calls and
647          * almost doubles our code size.
648          */
649         pmcs[0] = mfspr(SPRN_PMC1);
650         pmcs[1] = mfspr(SPRN_PMC2);
651         pmcs[2] = mfspr(SPRN_PMC3);
652         pmcs[3] = mfspr(SPRN_PMC4);
653         pmcs[4] = mfspr(SPRN_PMC5);
654         pmcs[5] = mfspr(SPRN_PMC6);
655
656         /* Ensure all freeze bits are unset */
657         mtspr(SPRN_MMCR2, 0);
658
659         /* Set up PMC6 to overflow in one cycle */
660         mtspr(SPRN_PMC6, 0x7FFFFFFE);
661
662         /* Enable exceptions and unfreeze PMC6 */
663         mtspr(SPRN_MMCR0, MMCR0_PMXE | MMCR0_PMCjCE | MMCR0_PMAO);
664
665         /* Now we need to refreeze and restore the PMCs */
666         mtspr(SPRN_MMCR0, MMCR0_FC | MMCR0_PMAO);
667
668         mtspr(SPRN_PMC1, pmcs[0]);
669         mtspr(SPRN_PMC2, pmcs[1]);
670         mtspr(SPRN_PMC3, pmcs[2]);
671         mtspr(SPRN_PMC4, pmcs[3]);
672         mtspr(SPRN_PMC5, pmcs[4]);
673         mtspr(SPRN_PMC6, pmcs[5]);
674 }
675 #endif /* CONFIG_PPC64 */
676
677 static void perf_event_interrupt(struct pt_regs *regs);
678
679 /*
680  * Read one performance monitor counter (PMC).
681  */
682 static unsigned long read_pmc(int idx)
683 {
684         unsigned long val;
685
686         switch (idx) {
687         case 1:
688                 val = mfspr(SPRN_PMC1);
689                 break;
690         case 2:
691                 val = mfspr(SPRN_PMC2);
692                 break;
693         case 3:
694                 val = mfspr(SPRN_PMC3);
695                 break;
696         case 4:
697                 val = mfspr(SPRN_PMC4);
698                 break;
699         case 5:
700                 val = mfspr(SPRN_PMC5);
701                 break;
702         case 6:
703                 val = mfspr(SPRN_PMC6);
704                 break;
705 #ifdef CONFIG_PPC64
706         case 7:
707                 val = mfspr(SPRN_PMC7);
708                 break;
709         case 8:
710                 val = mfspr(SPRN_PMC8);
711                 break;
712 #endif /* CONFIG_PPC64 */
713         default:
714                 printk(KERN_ERR "oops trying to read PMC%d\n", idx);
715                 val = 0;
716         }
717         return val;
718 }
719
720 /*
721  * Write one PMC.
722  */
723 static void write_pmc(int idx, unsigned long val)
724 {
725         switch (idx) {
726         case 1:
727                 mtspr(SPRN_PMC1, val);
728                 break;
729         case 2:
730                 mtspr(SPRN_PMC2, val);
731                 break;
732         case 3:
733                 mtspr(SPRN_PMC3, val);
734                 break;
735         case 4:
736                 mtspr(SPRN_PMC4, val);
737                 break;
738         case 5:
739                 mtspr(SPRN_PMC5, val);
740                 break;
741         case 6:
742                 mtspr(SPRN_PMC6, val);
743                 break;
744 #ifdef CONFIG_PPC64
745         case 7:
746                 mtspr(SPRN_PMC7, val);
747                 break;
748         case 8:
749                 mtspr(SPRN_PMC8, val);
750                 break;
751 #endif /* CONFIG_PPC64 */
752         default:
753                 printk(KERN_ERR "oops trying to write PMC%d\n", idx);
754         }
755 }
756
757 /* Called from sysrq_handle_showregs() */
758 void perf_event_print_debug(void)
759 {
760         unsigned long sdar, sier, flags;
761         u32 pmcs[MAX_HWEVENTS];
762         int i;
763
764         if (!ppmu->n_counter)
765                 return;
766
767         local_irq_save(flags);
768
769         pr_info("CPU: %d PMU registers, ppmu = %s n_counters = %d",
770                  smp_processor_id(), ppmu->name, ppmu->n_counter);
771
772         for (i = 0; i < ppmu->n_counter; i++)
773                 pmcs[i] = read_pmc(i + 1);
774
775         for (; i < MAX_HWEVENTS; i++)
776                 pmcs[i] = 0xdeadbeef;
777
778         pr_info("PMC1:  %08x PMC2: %08x PMC3: %08x PMC4: %08x\n",
779                  pmcs[0], pmcs[1], pmcs[2], pmcs[3]);
780
781         if (ppmu->n_counter > 4)
782                 pr_info("PMC5:  %08x PMC6: %08x PMC7: %08x PMC8: %08x\n",
783                          pmcs[4], pmcs[5], pmcs[6], pmcs[7]);
784
785         pr_info("MMCR0: %016lx MMCR1: %016lx MMCRA: %016lx\n",
786                 mfspr(SPRN_MMCR0), mfspr(SPRN_MMCR1), mfspr(SPRN_MMCRA));
787
788         sdar = sier = 0;
789 #ifdef CONFIG_PPC64
790         sdar = mfspr(SPRN_SDAR);
791
792         if (ppmu->flags & PPMU_HAS_SIER)
793                 sier = mfspr(SPRN_SIER);
794
795         if (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S) {
796                 pr_info("MMCR2: %016lx EBBHR: %016lx\n",
797                         mfspr(SPRN_MMCR2), mfspr(SPRN_EBBHR));
798                 pr_info("EBBRR: %016lx BESCR: %016lx\n",
799                         mfspr(SPRN_EBBRR), mfspr(SPRN_BESCR));
800         }
801 #endif
802         pr_info("SIAR:  %016lx SDAR:  %016lx SIER:  %016lx\n",
803                 mfspr(SPRN_SIAR), sdar, sier);
804
805         local_irq_restore(flags);
806 }
807
808 /*
809  * Check if a set of events can all go on the PMU at once.
810  * If they can't, this will look at alternative codes for the events
811  * and see if any combination of alternative codes is feasible.
812  * The feasible set is returned in event_id[].
813  */
814 static int power_check_constraints(struct cpu_hw_events *cpuhw,
815                                    u64 event_id[], unsigned int cflags[],
816                                    int n_ev)
817 {
818         unsigned long mask, value, nv;
819         unsigned long smasks[MAX_HWEVENTS], svalues[MAX_HWEVENTS];
820         int n_alt[MAX_HWEVENTS], choice[MAX_HWEVENTS];
821         int i, j;
822         unsigned long addf = ppmu->add_fields;
823         unsigned long tadd = ppmu->test_adder;
824
825         if (n_ev > ppmu->n_counter)
826                 return -1;
827
828         /* First see if the events will go on as-is */
829         for (i = 0; i < n_ev; ++i) {
830                 if ((cflags[i] & PPMU_LIMITED_PMC_REQD)
831                     && !ppmu->limited_pmc_event(event_id[i])) {
832                         ppmu->get_alternatives(event_id[i], cflags[i],
833                                                cpuhw->alternatives[i]);
834                         event_id[i] = cpuhw->alternatives[i][0];
835                 }
836                 if (ppmu->get_constraint(event_id[i], &cpuhw->amasks[i][0],
837                                          &cpuhw->avalues[i][0]))
838                         return -1;
839         }
840         value = mask = 0;
841         for (i = 0; i < n_ev; ++i) {
842                 nv = (value | cpuhw->avalues[i][0]) +
843                         (value & cpuhw->avalues[i][0] & addf);
844                 if ((((nv + tadd) ^ value) & mask) != 0 ||
845                     (((nv + tadd) ^ cpuhw->avalues[i][0]) &
846                      cpuhw->amasks[i][0]) != 0)
847                         break;
848                 value = nv;
849                 mask |= cpuhw->amasks[i][0];
850         }
851         if (i == n_ev)
852                 return 0;       /* all OK */
853
854         /* doesn't work, gather alternatives... */
855         if (!ppmu->get_alternatives)
856                 return -1;
857         for (i = 0; i < n_ev; ++i) {
858                 choice[i] = 0;
859                 n_alt[i] = ppmu->get_alternatives(event_id[i], cflags[i],
860                                                   cpuhw->alternatives[i]);
861                 for (j = 1; j < n_alt[i]; ++j)
862                         ppmu->get_constraint(cpuhw->alternatives[i][j],
863                                              &cpuhw->amasks[i][j],
864                                              &cpuhw->avalues[i][j]);
865         }
866
867         /* enumerate all possibilities and see if any will work */
868         i = 0;
869         j = -1;
870         value = mask = nv = 0;
871         while (i < n_ev) {
872                 if (j >= 0) {
873                         /* we're backtracking, restore context */
874                         value = svalues[i];
875                         mask = smasks[i];
876                         j = choice[i];
877                 }
878                 /*
879                  * See if any alternative k for event_id i,
880                  * where k > j, will satisfy the constraints.
881                  */
882                 while (++j < n_alt[i]) {
883                         nv = (value | cpuhw->avalues[i][j]) +
884                                 (value & cpuhw->avalues[i][j] & addf);
885                         if ((((nv + tadd) ^ value) & mask) == 0 &&
886                             (((nv + tadd) ^ cpuhw->avalues[i][j])
887                              & cpuhw->amasks[i][j]) == 0)
888                                 break;
889                 }
890                 if (j >= n_alt[i]) {
891                         /*
892                          * No feasible alternative, backtrack
893                          * to event_id i-1 and continue enumerating its
894                          * alternatives from where we got up to.
895                          */
896                         if (--i < 0)
897                                 return -1;
898                 } else {
899                         /*
900                          * Found a feasible alternative for event_id i,
901                          * remember where we got up to with this event_id,
902                          * go on to the next event_id, and start with
903                          * the first alternative for it.
904                          */
905                         choice[i] = j;
906                         svalues[i] = value;
907                         smasks[i] = mask;
908                         value = nv;
909                         mask |= cpuhw->amasks[i][j];
910                         ++i;
911                         j = -1;
912                 }
913         }
914
915         /* OK, we have a feasible combination, tell the caller the solution */
916         for (i = 0; i < n_ev; ++i)
917                 event_id[i] = cpuhw->alternatives[i][choice[i]];
918         return 0;
919 }
920
921 /*
922  * Check if newly-added events have consistent settings for
923  * exclude_{user,kernel,hv} with each other and any previously
924  * added events.
925  */
926 static int check_excludes(struct perf_event **ctrs, unsigned int cflags[],
927                           int n_prev, int n_new)
928 {
929         int eu = 0, ek = 0, eh = 0;
930         int i, n, first;
931         struct perf_event *event;
932
933         /*
934          * If the PMU we're on supports per event exclude settings then we
935          * don't need to do any of this logic. NB. This assumes no PMU has both
936          * per event exclude and limited PMCs.
937          */
938         if (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S)
939                 return 0;
940
941         n = n_prev + n_new;
942         if (n <= 1)
943                 return 0;
944
945         first = 1;
946         for (i = 0; i < n; ++i) {
947                 if (cflags[i] & PPMU_LIMITED_PMC_OK) {
948                         cflags[i] &= ~PPMU_LIMITED_PMC_REQD;
949                         continue;
950                 }
951                 event = ctrs[i];
952                 if (first) {
953                         eu = event->attr.exclude_user;
954                         ek = event->attr.exclude_kernel;
955                         eh = event->attr.exclude_hv;
956                         first = 0;
957                 } else if (event->attr.exclude_user != eu ||
958                            event->attr.exclude_kernel != ek ||
959                            event->attr.exclude_hv != eh) {
960                         return -EAGAIN;
961                 }
962         }
963
964         if (eu || ek || eh)
965                 for (i = 0; i < n; ++i)
966                         if (cflags[i] & PPMU_LIMITED_PMC_OK)
967                                 cflags[i] |= PPMU_LIMITED_PMC_REQD;
968
969         return 0;
970 }
971
972 static u64 check_and_compute_delta(u64 prev, u64 val)
973 {
974         u64 delta = (val - prev) & 0xfffffffful;
975
976         /*
977          * POWER7 can roll back counter values, if the new value is smaller
978          * than the previous value it will cause the delta and the counter to
979          * have bogus values unless we rolled a counter over.  If a coutner is
980          * rolled back, it will be smaller, but within 256, which is the maximum
981          * number of events to rollback at once.  If we dectect a rollback
982          * return 0.  This can lead to a small lack of precision in the
983          * counters.
984          */
985         if (prev > val && (prev - val) < 256)
986                 delta = 0;
987
988         return delta;
989 }
990
991 static void power_pmu_read(struct perf_event *event)
992 {
993         s64 val, delta, prev;
994
995         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
996                 return;
997
998         if (!event->hw.idx)
999                 return;
1000
1001         if (is_ebb_event(event)) {
1002                 val = read_pmc(event->hw.idx);
1003                 local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1004                 return;
1005         }
1006
1007         /*
1008          * Performance monitor interrupts come even when interrupts
1009          * are soft-disabled, as long as interrupts are hard-enabled.
1010          * Therefore we treat them like NMIs.
1011          */
1012         do {
1013                 prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1014                 barrier();
1015                 val = read_pmc(event->hw.idx);
1016                 delta = check_and_compute_delta(prev, val);
1017                 if (!delta)
1018                         return;
1019         } while (local64_cmpxchg(&event->hw.prev_count, prev, val) != prev);
1020
1021         local64_add(delta, &event->count);
1022
1023         /*
1024          * A number of places program the PMC with (0x80000000 - period_left).
1025          * We never want period_left to be less than 1 because we will program
1026          * the PMC with a value >= 0x800000000 and an edge detected PMC will
1027          * roll around to 0 before taking an exception. We have seen this
1028          * on POWER8.
1029          *
1030          * To fix this, clamp the minimum value of period_left to 1.
1031          */
1032         do {
1033                 prev = local64_read(&event->hw.period_left);
1034                 val = prev - delta;
1035                 if (val < 1)
1036                         val = 1;
1037         } while (local64_cmpxchg(&event->hw.period_left, prev, val) != prev);
1038 }
1039
1040 /*
1041  * On some machines, PMC5 and PMC6 can't be written, don't respect
1042  * the freeze conditions, and don't generate interrupts.  This tells
1043  * us if `event' is using such a PMC.
1044  */
1045 static int is_limited_pmc(int pmcnum)
1046 {
1047         return (ppmu->flags & PPMU_LIMITED_PMC5_6)
1048                 && (pmcnum == 5 || pmcnum == 6);
1049 }
1050
1051 static void freeze_limited_counters(struct cpu_hw_events *cpuhw,
1052                                     unsigned long pmc5, unsigned long pmc6)
1053 {
1054         struct perf_event *event;
1055         u64 val, prev, delta;
1056         int i;
1057
1058         for (i = 0; i < cpuhw->n_limited; ++i) {
1059                 event = cpuhw->limited_counter[i];
1060                 if (!event->hw.idx)
1061                         continue;
1062                 val = (event->hw.idx == 5) ? pmc5 : pmc6;
1063                 prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1064                 event->hw.idx = 0;
1065                 delta = check_and_compute_delta(prev, val);
1066                 if (delta)
1067                         local64_add(delta, &event->count);
1068         }
1069 }
1070
1071 static void thaw_limited_counters(struct cpu_hw_events *cpuhw,
1072                                   unsigned long pmc5, unsigned long pmc6)
1073 {
1074         struct perf_event *event;
1075         u64 val, prev;
1076         int i;
1077
1078         for (i = 0; i < cpuhw->n_limited; ++i) {
1079                 event = cpuhw->limited_counter[i];
1080                 event->hw.idx = cpuhw->limited_hwidx[i];
1081                 val = (event->hw.idx == 5) ? pmc5 : pmc6;
1082                 prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1083                 if (check_and_compute_delta(prev, val))
1084                         local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1085                 perf_event_update_userpage(event);
1086         }
1087 }
1088
1089 /*
1090  * Since limited events don't respect the freeze conditions, we
1091  * have to read them immediately after freezing or unfreezing the
1092  * other events.  We try to keep the values from the limited
1093  * events as consistent as possible by keeping the delay (in
1094  * cycles and instructions) between freezing/unfreezing and reading
1095  * the limited events as small and consistent as possible.
1096  * Therefore, if any limited events are in use, we read them
1097  * both, and always in the same order, to minimize variability,
1098  * and do it inside the same asm that writes MMCR0.
1099  */
1100 static void write_mmcr0(struct cpu_hw_events *cpuhw, unsigned long mmcr0)
1101 {
1102         unsigned long pmc5, pmc6;
1103
1104         if (!cpuhw->n_limited) {
1105                 mtspr(SPRN_MMCR0, mmcr0);
1106                 return;
1107         }
1108
1109         /*
1110          * Write MMCR0, then read PMC5 and PMC6 immediately.
1111          * To ensure we don't get a performance monitor interrupt
1112          * between writing MMCR0 and freezing/thawing the limited
1113          * events, we first write MMCR0 with the event overflow
1114          * interrupt enable bits turned off.
1115          */
1116         asm volatile("mtspr %3,%2; mfspr %0,%4; mfspr %1,%5"
1117                      : "=&r" (pmc5), "=&r" (pmc6)
1118                      : "r" (mmcr0 & ~(MMCR0_PMC1CE | MMCR0_PMCjCE)),
1119                        "i" (SPRN_MMCR0),
1120                        "i" (SPRN_PMC5), "i" (SPRN_PMC6));
1121
1122         if (mmcr0 & MMCR0_FC)
1123                 freeze_limited_counters(cpuhw, pmc5, pmc6);
1124         else
1125                 thaw_limited_counters(cpuhw, pmc5, pmc6);
1126
1127         /*
1128          * Write the full MMCR0 including the event overflow interrupt
1129          * enable bits, if necessary.
1130          */
1131         if (mmcr0 & (MMCR0_PMC1CE | MMCR0_PMCjCE))
1132                 mtspr(SPRN_MMCR0, mmcr0);
1133 }
1134
1135 /*
1136  * Disable all events to prevent PMU interrupts and to allow
1137  * events to be added or removed.
1138  */
1139 static void power_pmu_disable(struct pmu *pmu)
1140 {
1141         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1142         unsigned long flags, mmcr0, val;
1143
1144         if (!ppmu)
1145                 return;
1146         local_irq_save(flags);
1147         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1148
1149         if (!cpuhw->disabled) {
1150                 /*
1151                  * Check if we ever enabled the PMU on this cpu.
1152                  */
1153                 if (!cpuhw->pmcs_enabled) {
1154                         ppc_enable_pmcs();
1155                         cpuhw->pmcs_enabled = 1;
1156                 }
1157
1158                 /*
1159                  * Set the 'freeze counters' bit, clear EBE/BHRBA/PMCC/PMAO/FC56
1160                  */
1161                 val  = mmcr0 = mfspr(SPRN_MMCR0);
1162                 val |= MMCR0_FC;
1163                 val &= ~(MMCR0_EBE | MMCR0_BHRBA | MMCR0_PMCC | MMCR0_PMAO |
1164                          MMCR0_FC56);
1165
1166                 /*
1167                  * The barrier is to make sure the mtspr has been
1168                  * executed and the PMU has frozen the events etc.
1169                  * before we return.
1170                  */
1171                 write_mmcr0(cpuhw, val);
1172                 mb();
1173
1174                 /*
1175                  * Disable instruction sampling if it was enabled
1176                  */
1177                 if (cpuhw->mmcr[2] & MMCRA_SAMPLE_ENABLE) {
1178                         mtspr(SPRN_MMCRA,
1179                               cpuhw->mmcr[2] & ~MMCRA_SAMPLE_ENABLE);
1180                         mb();
1181                 }
1182
1183                 cpuhw->disabled = 1;
1184                 cpuhw->n_added = 0;
1185
1186                 ebb_switch_out(mmcr0);
1187         }
1188
1189         local_irq_restore(flags);
1190 }
1191
1192 /*
1193  * Re-enable all events if disable == 0.
1194  * If we were previously disabled and events were added, then
1195  * put the new config on the PMU.
1196  */
1197 static void power_pmu_enable(struct pmu *pmu)
1198 {
1199         struct perf_event *event;
1200         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1201         unsigned long flags;
1202         long i;
1203         unsigned long val, mmcr0;
1204         s64 left;
1205         unsigned int hwc_index[MAX_HWEVENTS];
1206         int n_lim;
1207         int idx;
1208         bool ebb;
1209
1210         if (!ppmu)
1211                 return;
1212         local_irq_save(flags);
1213
1214         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1215         if (!cpuhw->disabled)
1216                 goto out;
1217
1218         if (cpuhw->n_events == 0) {
1219                 ppc_set_pmu_inuse(0);
1220                 goto out;
1221         }
1222
1223         cpuhw->disabled = 0;
1224
1225         /*
1226          * EBB requires an exclusive group and all events must have the EBB
1227          * flag set, or not set, so we can just check a single event. Also we
1228          * know we have at least one event.
1229          */
1230         ebb = is_ebb_event(cpuhw->event[0]);
1231
1232         /*
1233          * If we didn't change anything, or only removed events,
1234          * no need to recalculate MMCR* settings and reset the PMCs.
1235          * Just reenable the PMU with the current MMCR* settings
1236          * (possibly updated for removal of events).
1237          */
1238         if (!cpuhw->n_added) {
1239                 mtspr(SPRN_MMCRA, cpuhw->mmcr[2] & ~MMCRA_SAMPLE_ENABLE);
1240                 mtspr(SPRN_MMCR1, cpuhw->mmcr[1]);
1241                 goto out_enable;
1242         }
1243
1244         /*
1245          * Clear all MMCR settings and recompute them for the new set of events.
1246          */
1247         memset(cpuhw->mmcr, 0, sizeof(cpuhw->mmcr));
1248
1249         if (ppmu->compute_mmcr(cpuhw->events, cpuhw->n_events, hwc_index,
1250                                cpuhw->mmcr, cpuhw->event)) {
1251                 /* shouldn't ever get here */
1252                 printk(KERN_ERR "oops compute_mmcr failed\n");
1253                 goto out;
1254         }
1255
1256         if (!(ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S)) {
1257                 /*
1258                  * Add in MMCR0 freeze bits corresponding to the attr.exclude_*
1259                  * bits for the first event. We have already checked that all
1260                  * events have the same value for these bits as the first event.
1261                  */
1262                 event = cpuhw->event[0];
1263                 if (event->attr.exclude_user)
1264                         cpuhw->mmcr[0] |= MMCR0_FCP;
1265                 if (event->attr.exclude_kernel)
1266                         cpuhw->mmcr[0] |= freeze_events_kernel;
1267                 if (event->attr.exclude_hv)
1268                         cpuhw->mmcr[0] |= MMCR0_FCHV;
1269         }
1270
1271         /*
1272          * Write the new configuration to MMCR* with the freeze
1273          * bit set and set the hardware events to their initial values.
1274          * Then unfreeze the events.
1275          */
1276         ppc_set_pmu_inuse(1);
1277         mtspr(SPRN_MMCRA, cpuhw->mmcr[2] & ~MMCRA_SAMPLE_ENABLE);
1278         mtspr(SPRN_MMCR1, cpuhw->mmcr[1]);
1279         mtspr(SPRN_MMCR0, (cpuhw->mmcr[0] & ~(MMCR0_PMC1CE | MMCR0_PMCjCE))
1280                                 | MMCR0_FC);
1281         if (ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S)
1282                 mtspr(SPRN_MMCR2, cpuhw->mmcr[3]);
1283
1284         /*
1285          * Read off any pre-existing events that need to move
1286          * to another PMC.
1287          */
1288         for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
1289                 event = cpuhw->event[i];
1290                 if (event->hw.idx && event->hw.idx != hwc_index[i] + 1) {
1291                         power_pmu_read(event);
1292                         write_pmc(event->hw.idx, 0);
1293                         event->hw.idx = 0;
1294                 }
1295         }
1296
1297         /*
1298          * Initialize the PMCs for all the new and moved events.
1299          */
1300         cpuhw->n_limited = n_lim = 0;
1301         for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
1302                 event = cpuhw->event[i];
1303                 if (event->hw.idx)
1304                         continue;
1305                 idx = hwc_index[i] + 1;
1306                 if (is_limited_pmc(idx)) {
1307                         cpuhw->limited_counter[n_lim] = event;
1308                         cpuhw->limited_hwidx[n_lim] = idx;
1309                         ++n_lim;
1310                         continue;
1311                 }
1312
1313                 if (ebb)
1314                         val = local64_read(&event->hw.prev_count);
1315                 else {
1316                         val = 0;
1317                         if (event->hw.sample_period) {
1318                                 left = local64_read(&event->hw.period_left);
1319                                 if (left < 0x80000000L)
1320                                         val = 0x80000000L - left;
1321                         }
1322                         local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1323                 }
1324
1325                 event->hw.idx = idx;
1326                 if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
1327                         val = 0;
1328                 write_pmc(idx, val);
1329
1330                 perf_event_update_userpage(event);
1331         }
1332         cpuhw->n_limited = n_lim;
1333         cpuhw->mmcr[0] |= MMCR0_PMXE | MMCR0_FCECE;
1334
1335  out_enable:
1336         pmao_restore_workaround(ebb);
1337
1338         mmcr0 = ebb_switch_in(ebb, cpuhw);
1339
1340         mb();
1341         if (cpuhw->bhrb_users)
1342                 ppmu->config_bhrb(cpuhw->bhrb_filter);
1343
1344         write_mmcr0(cpuhw, mmcr0);
1345
1346         /*
1347          * Enable instruction sampling if necessary
1348          */
1349         if (cpuhw->mmcr[2] & MMCRA_SAMPLE_ENABLE) {
1350                 mb();
1351                 mtspr(SPRN_MMCRA, cpuhw->mmcr[2]);
1352         }
1353
1354  out:
1355
1356         local_irq_restore(flags);
1357 }
1358
1359 static int collect_events(struct perf_event *group, int max_count,
1360                           struct perf_event *ctrs[], u64 *events,
1361                           unsigned int *flags)
1362 {
1363         int n = 0;
1364         struct perf_event *event;
1365
1366         if (!is_software_event(group)) {
1367                 if (n >= max_count)
1368                         return -1;
1369                 ctrs[n] = group;
1370                 flags[n] = group->hw.event_base;
1371                 events[n++] = group->hw.config;
1372         }
1373         list_for_each_entry(event, &group->sibling_list, group_entry) {
1374                 if (!is_software_event(event) &&
1375                     event->state != PERF_EVENT_STATE_OFF) {
1376                         if (n >= max_count)
1377                                 return -1;
1378                         ctrs[n] = event;
1379                         flags[n] = event->hw.event_base;
1380                         events[n++] = event->hw.config;
1381                 }
1382         }
1383         return n;
1384 }
1385
1386 /*
1387  * Add a event to the PMU.
1388  * If all events are not already frozen, then we disable and
1389  * re-enable the PMU in order to get hw_perf_enable to do the
1390  * actual work of reconfiguring the PMU.
1391  */
1392 static int power_pmu_add(struct perf_event *event, int ef_flags)
1393 {
1394         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1395         unsigned long flags;
1396         int n0;
1397         int ret = -EAGAIN;
1398
1399         local_irq_save(flags);
1400         perf_pmu_disable(event->pmu);
1401
1402         /*
1403          * Add the event to the list (if there is room)
1404          * and check whether the total set is still feasible.
1405          */
1406         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1407         n0 = cpuhw->n_events;
1408         if (n0 >= ppmu->n_counter)
1409                 goto out;
1410         cpuhw->event[n0] = event;
1411         cpuhw->events[n0] = event->hw.config;
1412         cpuhw->flags[n0] = event->hw.event_base;
1413
1414         /*
1415          * This event may have been disabled/stopped in record_and_restart()
1416          * because we exceeded the ->event_limit. If re-starting the event,
1417          * clear the ->hw.state (STOPPED and UPTODATE flags), so the user
1418          * notification is re-enabled.
1419          */
1420         if (!(ef_flags & PERF_EF_START))
1421                 event->hw.state = PERF_HES_STOPPED | PERF_HES_UPTODATE;
1422         else
1423                 event->hw.state = 0;
1424
1425         /*
1426          * If group events scheduling transaction was started,
1427          * skip the schedulability test here, it will be performed
1428          * at commit time(->commit_txn) as a whole
1429          */
1430         if (cpuhw->group_flag & PERF_EVENT_TXN)
1431                 goto nocheck;
1432
1433         if (check_excludes(cpuhw->event, cpuhw->flags, n0, 1))
1434                 goto out;
1435         if (power_check_constraints(cpuhw, cpuhw->events, cpuhw->flags, n0 + 1))
1436                 goto out;
1437         event->hw.config = cpuhw->events[n0];
1438
1439 nocheck:
1440         ebb_event_add(event);
1441
1442         ++cpuhw->n_events;
1443         ++cpuhw->n_added;
1444
1445         ret = 0;
1446  out:
1447         if (has_branch_stack(event)) {
1448                 power_pmu_bhrb_enable(event);
1449                 cpuhw->bhrb_filter = ppmu->bhrb_filter_map(
1450                                         event->attr.branch_sample_type);
1451         }
1452
1453         perf_pmu_enable(event->pmu);
1454         local_irq_restore(flags);
1455         return ret;
1456 }
1457
1458 /*
1459  * Remove a event from the PMU.
1460  */
1461 static void power_pmu_del(struct perf_event *event, int ef_flags)
1462 {
1463         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1464         long i;
1465         unsigned long flags;
1466
1467         local_irq_save(flags);
1468         perf_pmu_disable(event->pmu);
1469
1470         power_pmu_read(event);
1471
1472         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1473         for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
1474                 if (event == cpuhw->event[i]) {
1475                         while (++i < cpuhw->n_events) {
1476                                 cpuhw->event[i-1] = cpuhw->event[i];
1477                                 cpuhw->events[i-1] = cpuhw->events[i];
1478                                 cpuhw->flags[i-1] = cpuhw->flags[i];
1479                         }
1480                         --cpuhw->n_events;
1481                         ppmu->disable_pmc(event->hw.idx - 1, cpuhw->mmcr);
1482                         if (event->hw.idx) {
1483                                 write_pmc(event->hw.idx, 0);
1484                                 event->hw.idx = 0;
1485                         }
1486                         perf_event_update_userpage(event);
1487                         break;
1488                 }
1489         }
1490         for (i = 0; i < cpuhw->n_limited; ++i)
1491                 if (event == cpuhw->limited_counter[i])
1492                         break;
1493         if (i < cpuhw->n_limited) {
1494                 while (++i < cpuhw->n_limited) {
1495                         cpuhw->limited_counter[i-1] = cpuhw->limited_counter[i];
1496                         cpuhw->limited_hwidx[i-1] = cpuhw->limited_hwidx[i];
1497                 }
1498                 --cpuhw->n_limited;
1499         }
1500         if (cpuhw->n_events == 0) {
1501                 /* disable exceptions if no events are running */
1502                 cpuhw->mmcr[0] &= ~(MMCR0_PMXE | MMCR0_FCECE);
1503         }
1504
1505         if (has_branch_stack(event))
1506                 power_pmu_bhrb_disable(event);
1507
1508         perf_pmu_enable(event->pmu);
1509         local_irq_restore(flags);
1510 }
1511
1512 /*
1513  * POWER-PMU does not support disabling individual counters, hence
1514  * program their cycle counter to their max value and ignore the interrupts.
1515  */
1516
1517 static void power_pmu_start(struct perf_event *event, int ef_flags)
1518 {
1519         unsigned long flags;
1520         s64 left;
1521         unsigned long val;
1522
1523         if (!event->hw.idx || !event->hw.sample_period)
1524                 return;
1525
1526         if (!(event->hw.state & PERF_HES_STOPPED))
1527                 return;
1528
1529         if (ef_flags & PERF_EF_RELOAD)
1530                 WARN_ON_ONCE(!(event->hw.state & PERF_HES_UPTODATE));
1531
1532         local_irq_save(flags);
1533         perf_pmu_disable(event->pmu);
1534
1535         event->hw.state = 0;
1536         left = local64_read(&event->hw.period_left);
1537
1538         val = 0;
1539         if (left < 0x80000000L)
1540                 val = 0x80000000L - left;
1541
1542         write_pmc(event->hw.idx, val);
1543
1544         perf_event_update_userpage(event);
1545         perf_pmu_enable(event->pmu);
1546         local_irq_restore(flags);
1547 }
1548
1549 static void power_pmu_stop(struct perf_event *event, int ef_flags)
1550 {
1551         unsigned long flags;
1552
1553         if (!event->hw.idx || !event->hw.sample_period)
1554                 return;
1555
1556         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
1557                 return;
1558
1559         local_irq_save(flags);
1560         perf_pmu_disable(event->pmu);
1561
1562         power_pmu_read(event);
1563         event->hw.state |= PERF_HES_STOPPED | PERF_HES_UPTODATE;
1564         write_pmc(event->hw.idx, 0);
1565
1566         perf_event_update_userpage(event);
1567         perf_pmu_enable(event->pmu);
1568         local_irq_restore(flags);
1569 }
1570
1571 /*
1572  * Start group events scheduling transaction
1573  * Set the flag to make pmu::enable() not perform the
1574  * schedulability test, it will be performed at commit time
1575  */
1576 static void power_pmu_start_txn(struct pmu *pmu)
1577 {
1578         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1579
1580         perf_pmu_disable(pmu);
1581         cpuhw->group_flag |= PERF_EVENT_TXN;
1582         cpuhw->n_txn_start = cpuhw->n_events;
1583 }
1584
1585 /*
1586  * Stop group events scheduling transaction
1587  * Clear the flag and pmu::enable() will perform the
1588  * schedulability test.
1589  */
1590 static void power_pmu_cancel_txn(struct pmu *pmu)
1591 {
1592         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1593
1594         cpuhw->group_flag &= ~PERF_EVENT_TXN;
1595         perf_pmu_enable(pmu);
1596 }
1597
1598 /*
1599  * Commit group events scheduling transaction
1600  * Perform the group schedulability test as a whole
1601  * Return 0 if success
1602  */
1603 static int power_pmu_commit_txn(struct pmu *pmu)
1604 {
1605         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1606         long i, n;
1607
1608         if (!ppmu)
1609                 return -EAGAIN;
1610         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1611         n = cpuhw->n_events;
1612         if (check_excludes(cpuhw->event, cpuhw->flags, 0, n))
1613                 return -EAGAIN;
1614         i = power_check_constraints(cpuhw, cpuhw->events, cpuhw->flags, n);
1615         if (i < 0)
1616                 return -EAGAIN;
1617
1618         for (i = cpuhw->n_txn_start; i < n; ++i)
1619                 cpuhw->event[i]->hw.config = cpuhw->events[i];
1620
1621         cpuhw->group_flag &= ~PERF_EVENT_TXN;
1622         perf_pmu_enable(pmu);
1623         return 0;
1624 }
1625
1626 /*
1627  * Return 1 if we might be able to put event on a limited PMC,
1628  * or 0 if not.
1629  * A event can only go on a limited PMC if it counts something
1630  * that a limited PMC can count, doesn't require interrupts, and
1631  * doesn't exclude any processor mode.
1632  */
1633 static int can_go_on_limited_pmc(struct perf_event *event, u64 ev,
1634                                  unsigned int flags)
1635 {
1636         int n;
1637         u64 alt[MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
1638
1639         if (event->attr.exclude_user
1640             || event->attr.exclude_kernel
1641             || event->attr.exclude_hv
1642             || event->attr.sample_period)
1643                 return 0;
1644
1645         if (ppmu->limited_pmc_event(ev))
1646                 return 1;
1647
1648         /*
1649          * The requested event_id isn't on a limited PMC already;
1650          * see if any alternative code goes on a limited PMC.
1651          */
1652         if (!ppmu->get_alternatives)
1653                 return 0;
1654
1655         flags |= PPMU_LIMITED_PMC_OK | PPMU_LIMITED_PMC_REQD;
1656         n = ppmu->get_alternatives(ev, flags, alt);
1657
1658         return n > 0;
1659 }
1660
1661 /*
1662  * Find an alternative event_id that goes on a normal PMC, if possible,
1663  * and return the event_id code, or 0 if there is no such alternative.
1664  * (Note: event_id code 0 is "don't count" on all machines.)
1665  */
1666 static u64 normal_pmc_alternative(u64 ev, unsigned long flags)
1667 {
1668         u64 alt[MAX_EVENT_ALTERNATIVES];
1669         int n;
1670
1671         flags &= ~(PPMU_LIMITED_PMC_OK | PPMU_LIMITED_PMC_REQD);
1672         n = ppmu->get_alternatives(ev, flags, alt);
1673         if (!n)
1674                 return 0;
1675         return alt[0];
1676 }
1677
1678 /* Number of perf_events counting hardware events */
1679 static atomic_t num_events;
1680 /* Used to avoid races in calling reserve/release_pmc_hardware */
1681 static DEFINE_MUTEX(pmc_reserve_mutex);
1682
1683 /*
1684  * Release the PMU if this is the last perf_event.
1685  */
1686 static void hw_perf_event_destroy(struct perf_event *event)
1687 {
1688         if (!atomic_add_unless(&num_events, -1, 1)) {
1689                 mutex_lock(&pmc_reserve_mutex);
1690                 if (atomic_dec_return(&num_events) == 0)
1691                         release_pmc_hardware();
1692                 mutex_unlock(&pmc_reserve_mutex);
1693         }
1694 }
1695
1696 /*
1697  * Translate a generic cache event_id config to a raw event_id code.
1698  */
1699 static int hw_perf_cache_event(u64 config, u64 *eventp)
1700 {
1701         unsigned long type, op, result;
1702         int ev;
1703
1704         if (!ppmu->cache_events)
1705                 return -EINVAL;
1706
1707         /* unpack config */
1708         type = config & 0xff;
1709         op = (config >> 8) & 0xff;
1710         result = (config >> 16) & 0xff;
1711
1712         if (type >= PERF_COUNT_HW_CACHE_MAX ||
1713             op >= PERF_COUNT_HW_CACHE_OP_MAX ||
1714             result >= PERF_COUNT_HW_CACHE_RESULT_MAX)
1715                 return -EINVAL;
1716
1717         ev = (*ppmu->cache_events)[type][op][result];
1718         if (ev == 0)
1719                 return -EOPNOTSUPP;
1720         if (ev == -1)
1721                 return -EINVAL;
1722         *eventp = ev;
1723         return 0;
1724 }
1725
1726 static int power_pmu_event_init(struct perf_event *event)
1727 {
1728         u64 ev;
1729         unsigned long flags;
1730         struct perf_event *ctrs[MAX_HWEVENTS];
1731         u64 events[MAX_HWEVENTS];
1732         unsigned int cflags[MAX_HWEVENTS];
1733         int n;
1734         int err;
1735         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1736
1737         if (!ppmu)
1738                 return -ENOENT;
1739
1740         if (has_branch_stack(event)) {
1741                 /* PMU has BHRB enabled */
1742                 if (!(ppmu->flags & PPMU_ARCH_207S))
1743                         return -EOPNOTSUPP;
1744         }
1745
1746         switch (event->attr.type) {
1747         case PERF_TYPE_HARDWARE:
1748                 ev = event->attr.config;
1749                 if (ev >= ppmu->n_generic || ppmu->generic_events[ev] == 0)
1750                         return -EOPNOTSUPP;
1751                 ev = ppmu->generic_events[ev];
1752                 break;
1753         case PERF_TYPE_HW_CACHE:
1754                 err = hw_perf_cache_event(event->attr.config, &ev);
1755                 if (err)
1756                         return err;
1757                 break;
1758         case PERF_TYPE_RAW:
1759                 ev = event->attr.config;
1760                 break;
1761         default:
1762                 return -ENOENT;
1763         }
1764
1765         event->hw.config_base = ev;
1766         event->hw.idx = 0;
1767
1768         /*
1769          * If we are not running on a hypervisor, force the
1770          * exclude_hv bit to 0 so that we don't care what
1771          * the user set it to.
1772          */
1773         if (!firmware_has_feature(FW_FEATURE_LPAR))
1774                 event->attr.exclude_hv = 0;
1775
1776         /*
1777          * If this is a per-task event, then we can use
1778          * PM_RUN_* events interchangeably with their non RUN_*
1779          * equivalents, e.g. PM_RUN_CYC instead of PM_CYC.
1780          * XXX we should check if the task is an idle task.
1781          */
1782         flags = 0;
1783         if (event->attach_state & PERF_ATTACH_TASK)
1784                 flags |= PPMU_ONLY_COUNT_RUN;
1785
1786         /*
1787          * If this machine has limited events, check whether this
1788          * event_id could go on a limited event.
1789          */
1790         if (ppmu->flags & PPMU_LIMITED_PMC5_6) {
1791                 if (can_go_on_limited_pmc(event, ev, flags)) {
1792                         flags |= PPMU_LIMITED_PMC_OK;
1793                 } else if (ppmu->limited_pmc_event(ev)) {
1794                         /*
1795                          * The requested event_id is on a limited PMC,
1796                          * but we can't use a limited PMC; see if any
1797                          * alternative goes on a normal PMC.
1798                          */
1799                         ev = normal_pmc_alternative(ev, flags);
1800                         if (!ev)
1801                                 return -EINVAL;
1802                 }
1803         }
1804
1805         /* Extra checks for EBB */
1806         err = ebb_event_check(event);
1807         if (err)
1808                 return err;
1809
1810         /*
1811          * If this is in a group, check if it can go on with all the
1812          * other hardware events in the group.  We assume the event
1813          * hasn't been linked into its leader's sibling list at this point.
1814          */
1815         n = 0;
1816         if (event->group_leader != event) {
1817                 n = collect_events(event->group_leader, ppmu->n_counter - 1,
1818                                    ctrs, events, cflags);
1819                 if (n < 0)
1820                         return -EINVAL;
1821         }
1822         events[n] = ev;
1823         ctrs[n] = event;
1824         cflags[n] = flags;
1825         if (check_excludes(ctrs, cflags, n, 1))
1826                 return -EINVAL;
1827
1828         cpuhw = &get_cpu_var(cpu_hw_events);
1829         err = power_check_constraints(cpuhw, events, cflags, n + 1);
1830
1831         if (has_branch_stack(event)) {
1832                 cpuhw->bhrb_filter = ppmu->bhrb_filter_map(
1833                                         event->attr.branch_sample_type);
1834
1835                 if(cpuhw->bhrb_filter == -1)
1836                         return -EOPNOTSUPP;
1837         }
1838
1839         put_cpu_var(cpu_hw_events);
1840         if (err)
1841                 return -EINVAL;
1842
1843         event->hw.config = events[n];
1844         event->hw.event_base = cflags[n];
1845         event->hw.last_period = event->hw.sample_period;
1846         local64_set(&event->hw.period_left, event->hw.last_period);
1847
1848         /*
1849          * For EBB events we just context switch the PMC value, we don't do any
1850          * of the sample_period logic. We use hw.prev_count for this.
1851          */
1852         if (is_ebb_event(event))
1853                 local64_set(&event->hw.prev_count, 0);
1854
1855         /*
1856          * See if we need to reserve the PMU.
1857          * If no events are currently in use, then we have to take a
1858          * mutex to ensure that we don't race with another task doing
1859          * reserve_pmc_hardware or release_pmc_hardware.
1860          */
1861         err = 0;
1862         if (!atomic_inc_not_zero(&num_events)) {
1863                 mutex_lock(&pmc_reserve_mutex);
1864                 if (atomic_read(&num_events) == 0 &&
1865                     reserve_pmc_hardware(perf_event_interrupt))
1866                         err = -EBUSY;
1867                 else
1868                         atomic_inc(&num_events);
1869                 mutex_unlock(&pmc_reserve_mutex);
1870         }
1871         event->destroy = hw_perf_event_destroy;
1872
1873         return err;
1874 }
1875
1876 static int power_pmu_event_idx(struct perf_event *event)
1877 {
1878         return event->hw.idx;
1879 }
1880
1881 ssize_t power_events_sysfs_show(struct device *dev,
1882                                 struct device_attribute *attr, char *page)
1883 {
1884         struct perf_pmu_events_attr *pmu_attr;
1885
1886         pmu_attr = container_of(attr, struct perf_pmu_events_attr, attr);
1887
1888         return sprintf(page, "event=0x%02llx\n", pmu_attr->id);
1889 }
1890
1891 static struct pmu power_pmu = {
1892         .pmu_enable     = power_pmu_enable,
1893         .pmu_disable    = power_pmu_disable,
1894         .event_init     = power_pmu_event_init,
1895         .add            = power_pmu_add,
1896         .del            = power_pmu_del,
1897         .start          = power_pmu_start,
1898         .stop           = power_pmu_stop,
1899         .read           = power_pmu_read,
1900         .start_txn      = power_pmu_start_txn,
1901         .cancel_txn     = power_pmu_cancel_txn,
1902         .commit_txn     = power_pmu_commit_txn,
1903         .event_idx      = power_pmu_event_idx,
1904         .flush_branch_stack = power_pmu_flush_branch_stack,
1905 };
1906
1907 /*
1908  * A counter has overflowed; update its count and record
1909  * things if requested.  Note that interrupts are hard-disabled
1910  * here so there is no possibility of being interrupted.
1911  */
1912 static void record_and_restart(struct perf_event *event, unsigned long val,
1913                                struct pt_regs *regs)
1914 {
1915         u64 period = event->hw.sample_period;
1916         s64 prev, delta, left;
1917         int record = 0;
1918
1919         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED) {
1920                 write_pmc(event->hw.idx, 0);
1921                 return;
1922         }
1923
1924         /* we don't have to worry about interrupts here */
1925         prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
1926         delta = check_and_compute_delta(prev, val);
1927         local64_add(delta, &event->count);
1928
1929         /*
1930          * See if the total period for this event has expired,
1931          * and update for the next period.
1932          */
1933         val = 0;
1934         left = local64_read(&event->hw.period_left) - delta;
1935         if (delta == 0)
1936                 left++;
1937         if (period) {
1938                 if (left <= 0) {
1939                         left += period;
1940                         if (left <= 0)
1941                                 left = period;
1942                         record = siar_valid(regs);
1943                         event->hw.last_period = event->hw.sample_period;
1944                 }
1945                 if (left < 0x80000000LL)
1946                         val = 0x80000000LL - left;
1947         }
1948
1949         write_pmc(event->hw.idx, val);
1950         local64_set(&event->hw.prev_count, val);
1951         local64_set(&event->hw.period_left, left);
1952         perf_event_update_userpage(event);
1953
1954         /*
1955          * Finally record data if requested.
1956          */
1957         if (record) {
1958                 struct perf_sample_data data;
1959
1960                 perf_sample_data_init(&data, ~0ULL, event->hw.last_period);
1961
1962                 if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_ADDR)
1963                         perf_get_data_addr(regs, &data.addr);
1964
1965                 if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_BRANCH_STACK) {
1966                         struct cpu_hw_events *cpuhw;
1967                         cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1968                         power_pmu_bhrb_read(cpuhw);
1969                         data.br_stack = &cpuhw->bhrb_stack;
1970                 }
1971
1972                 if (perf_event_overflow(event, &data, regs))
1973                         power_pmu_stop(event, 0);
1974         }
1975 }
1976
1977 /*
1978  * Called from generic code to get the misc flags (i.e. processor mode)
1979  * for an event_id.
1980  */
1981 unsigned long perf_misc_flags(struct pt_regs *regs)
1982 {
1983         u32 flags = perf_get_misc_flags(regs);
1984
1985         if (flags)
1986                 return flags;
1987         return user_mode(regs) ? PERF_RECORD_MISC_USER :
1988                 PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
1989 }
1990
1991 /*
1992  * Called from generic code to get the instruction pointer
1993  * for an event_id.
1994  */
1995 unsigned long perf_instruction_pointer(struct pt_regs *regs)
1996 {
1997         bool use_siar = regs_use_siar(regs);
1998
1999         if (use_siar && siar_valid(regs))
2000                 return mfspr(SPRN_SIAR) + perf_ip_adjust(regs);
2001         else if (use_siar)
2002                 return 0;               // no valid instruction pointer
2003         else
2004                 return regs->nip;
2005 }
2006
2007 static bool pmc_overflow_power7(unsigned long val)
2008 {
2009         /*
2010          * Events on POWER7 can roll back if a speculative event doesn't
2011          * eventually complete. Unfortunately in some rare cases they will
2012          * raise a performance monitor exception. We need to catch this to
2013          * ensure we reset the PMC. In all cases the PMC will be 256 or less
2014          * cycles from overflow.
2015          *
2016          * We only do this if the first pass fails to find any overflowing
2017          * PMCs because a user might set a period of less than 256 and we
2018          * don't want to mistakenly reset them.
2019          */
2020         if ((0x80000000 - val) <= 256)
2021                 return true;
2022
2023         return false;
2024 }
2025
2026 static bool pmc_overflow(unsigned long val)
2027 {
2028         if ((int)val < 0)
2029                 return true;
2030
2031         return false;
2032 }
2033
2034 /*
2035  * Performance monitor interrupt stuff
2036  */
2037 static void perf_event_interrupt(struct pt_regs *regs)
2038 {
2039         int i, j;
2040         struct cpu_hw_events *cpuhw = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
2041         struct perf_event *event;
2042         unsigned long val[8];
2043         int found, active;
2044         int nmi;
2045
2046         if (cpuhw->n_limited)
2047                 freeze_limited_counters(cpuhw, mfspr(SPRN_PMC5),
2048                                         mfspr(SPRN_PMC6));
2049
2050         perf_read_regs(regs);
2051
2052         nmi = perf_intr_is_nmi(regs);
2053         if (nmi)
2054                 nmi_enter();
2055         else
2056                 irq_enter();
2057
2058         /* Read all the PMCs since we'll need them a bunch of times */
2059         for (i = 0; i < ppmu->n_counter; ++i)
2060                 val[i] = read_pmc(i + 1);
2061
2062         /* Try to find what caused the IRQ */
2063         found = 0;
2064         for (i = 0; i < ppmu->n_counter; ++i) {
2065                 if (!pmc_overflow(val[i]))
2066                         continue;
2067                 if (is_limited_pmc(i + 1))
2068                         continue; /* these won't generate IRQs */
2069                 /*
2070                  * We've found one that's overflowed.  For active
2071                  * counters we need to log this.  For inactive
2072                  * counters, we need to reset it anyway
2073                  */
2074                 found = 1;
2075                 active = 0;
2076                 for (j = 0; j < cpuhw->n_events; ++j) {
2077                         event = cpuhw->event[j];
2078                         if (event->hw.idx == (i + 1)) {
2079                                 active = 1;
2080                                 record_and_restart(event, val[i], regs);
2081                                 break;
2082                         }
2083                 }
2084                 if (!active)
2085                         /* reset non active counters that have overflowed */
2086                         write_pmc(i + 1, 0);
2087         }
2088         if (!found && pvr_version_is(PVR_POWER7)) {
2089                 /* check active counters for special buggy p7 overflow */
2090                 for (i = 0; i < cpuhw->n_events; ++i) {
2091                         event = cpuhw->event[i];
2092                         if (!event->hw.idx || is_limited_pmc(event->hw.idx))
2093                                 continue;
2094                         if (pmc_overflow_power7(val[event->hw.idx - 1])) {
2095                                 /* event has overflowed in a buggy way*/
2096                                 found = 1;
2097                                 record_and_restart(event,
2098                                                    val[event->hw.idx - 1],
2099                                                    regs);
2100                         }
2101                 }
2102         }
2103         if (!found && !nmi && printk_ratelimit())
2104                 printk(KERN_WARNING "Can't find PMC that caused IRQ\n");
2105
2106         /*
2107          * Reset MMCR0 to its normal value.  This will set PMXE and
2108          * clear FC (freeze counters) and PMAO (perf mon alert occurred)
2109          * and thus allow interrupts to occur again.
2110          * XXX might want to use MSR.PM to keep the events frozen until
2111          * we get back out of this interrupt.
2112          */
2113         write_mmcr0(cpuhw, cpuhw->mmcr[0]);
2114
2115         if (nmi)
2116                 nmi_exit();
2117         else
2118                 irq_exit();
2119 }
2120
2121 static void power_pmu_setup(int cpu)
2122 {
2123         struct cpu_hw_events *cpuhw = &per_cpu(cpu_hw_events, cpu);
2124
2125         if (!ppmu)
2126                 return;
2127         memset(cpuhw, 0, sizeof(*cpuhw));
2128         cpuhw->mmcr[0] = MMCR0_FC;
2129 }
2130
2131 static int
2132 power_pmu_notifier(struct notifier_block *self, unsigned long action, void *hcpu)
2133 {
2134         unsigned int cpu = (long)hcpu;
2135
2136         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
2137         case CPU_UP_PREPARE:
2138                 power_pmu_setup(cpu);
2139                 break;
2140
2141         default:
2142                 break;
2143         }
2144
2145         return NOTIFY_OK;
2146 }
2147
2148 int register_power_pmu(struct power_pmu *pmu)
2149 {
2150         if (ppmu)
2151                 return -EBUSY;          /* something's already registered */
2152
2153         ppmu = pmu;
2154         pr_info("%s performance monitor hardware support registered\n",
2155                 pmu->name);
2156
2157         power_pmu.attr_groups = ppmu->attr_groups;
2158
2159 #ifdef MSR_HV
2160         /*
2161          * Use FCHV to ignore kernel events if MSR.HV is set.
2162          */
2163         if (mfmsr() & MSR_HV)
2164                 freeze_events_kernel = MMCR0_FCHV;
2165 #endif /* CONFIG_PPC64 */
2166
2167         perf_pmu_register(&power_pmu, "cpu", PERF_TYPE_RAW);
2168         perf_cpu_notifier(power_pmu_notifier);
2169
2170         return 0;
2171 }