/* 
 | 
 * Performance events - AMD IBS 
 | 
 * 
 | 
 *  Copyright (C) 2011 Advanced Micro Devices, Inc., Robert Richter 
 | 
 * 
 | 
 *  For licencing details see kernel-base/COPYING 
 | 
 */ 
 | 
  
 | 
#include <linux/perf_event.h> 
 | 
#include <linux/init.h> 
 | 
#include <linux/export.h> 
 | 
#include <linux/pci.h> 
 | 
#include <linux/ptrace.h> 
 | 
#include <linux/syscore_ops.h> 
 | 
#include <linux/sched/clock.h> 
 | 
  
 | 
#include <asm/apic.h> 
 | 
  
 | 
#include "../perf_event.h" 
 | 
  
 | 
static u32 ibs_caps; 
 | 
  
 | 
#if defined(CONFIG_PERF_EVENTS) && defined(CONFIG_CPU_SUP_AMD) 
 | 
  
 | 
#include <linux/kprobes.h> 
 | 
#include <linux/hardirq.h> 
 | 
  
 | 
#include <asm/nmi.h> 
 | 
  
 | 
#define IBS_FETCH_CONFIG_MASK    (IBS_FETCH_RAND_EN | IBS_FETCH_MAX_CNT) 
 | 
#define IBS_OP_CONFIG_MASK    IBS_OP_MAX_CNT 
 | 
  
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * IBS states: 
 | 
 * 
 | 
 * ENABLED; tracks the pmu::add(), pmu::del() state, when set the counter is taken 
 | 
 * and any further add()s must fail. 
 | 
 * 
 | 
 * STARTED/STOPPING/STOPPED; deal with pmu::start(), pmu::stop() state but are 
 | 
 * complicated by the fact that the IBS hardware can send late NMIs (ie. after 
 | 
 * we've cleared the EN bit). 
 | 
 * 
 | 
 * In order to consume these late NMIs we have the STOPPED state, any NMI that 
 | 
 * happens after we've cleared the EN state will clear this bit and report the 
 | 
 * NMI handled (this is fundamentally racy in the face or multiple NMI sources, 
 | 
 * someone else can consume our BIT and our NMI will go unhandled). 
 | 
 * 
 | 
 * And since we cannot set/clear this separate bit together with the EN bit, 
 | 
 * there are races; if we cleared STARTED early, an NMI could land in 
 | 
 * between clearing STARTED and clearing the EN bit (in fact multiple NMIs 
 | 
 * could happen if the period is small enough), and consume our STOPPED bit 
 | 
 * and trigger streams of unhandled NMIs. 
 | 
 * 
 | 
 * If, however, we clear STARTED late, an NMI can hit between clearing the 
 | 
 * EN bit and clearing STARTED, still see STARTED set and process the event. 
 | 
 * If this event will have the VALID bit clear, we bail properly, but this 
 | 
 * is not a given. With VALID set we can end up calling pmu::stop() again 
 | 
 * (the throttle logic) and trigger the WARNs in there. 
 | 
 * 
 | 
 * So what we do is set STOPPING before clearing EN to avoid the pmu::stop() 
 | 
 * nesting, and clear STARTED late, so that we have a well defined state over 
 | 
 * the clearing of the EN bit. 
 | 
 * 
 | 
 * XXX: we could probably be using !atomic bitops for all this. 
 | 
 */ 
 | 
  
 | 
enum ibs_states { 
 | 
    IBS_ENABLED    = 0, 
 | 
    IBS_STARTED    = 1, 
 | 
    IBS_STOPPING    = 2, 
 | 
    IBS_STOPPED    = 3, 
 | 
  
 | 
    IBS_MAX_STATES, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
struct cpu_perf_ibs { 
 | 
    struct perf_event    *event; 
 | 
    unsigned long        state[BITS_TO_LONGS(IBS_MAX_STATES)]; 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
struct perf_ibs { 
 | 
    struct pmu            pmu; 
 | 
    unsigned int            msr; 
 | 
    u64                config_mask; 
 | 
    u64                cnt_mask; 
 | 
    u64                enable_mask; 
 | 
    u64                valid_mask; 
 | 
    u64                max_period; 
 | 
    unsigned long            offset_mask[1]; 
 | 
    int                offset_max; 
 | 
    unsigned int            fetch_count_reset_broken : 1; 
 | 
    unsigned int            fetch_ignore_if_zero_rip : 1; 
 | 
    struct cpu_perf_ibs __percpu    *pcpu; 
 | 
  
 | 
    struct attribute        **format_attrs; 
 | 
    struct attribute_group        format_group; 
 | 
    const struct attribute_group    *attr_groups[2]; 
 | 
  
 | 
    u64                (*get_count)(u64 config); 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
struct perf_ibs_data { 
 | 
    u32        size; 
 | 
    union { 
 | 
        u32    data[0];    /* data buffer starts here */ 
 | 
        u32    caps; 
 | 
    }; 
 | 
    u64        regs[MSR_AMD64_IBS_REG_COUNT_MAX]; 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static int 
 | 
perf_event_set_period(struct hw_perf_event *hwc, u64 min, u64 max, u64 *hw_period) 
 | 
{ 
 | 
    s64 left = local64_read(&hwc->period_left); 
 | 
    s64 period = hwc->sample_period; 
 | 
    int overflow = 0; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * If we are way outside a reasonable range then just skip forward: 
 | 
     */ 
 | 
    if (unlikely(left <= -period)) { 
 | 
        left = period; 
 | 
        local64_set(&hwc->period_left, left); 
 | 
        hwc->last_period = period; 
 | 
        overflow = 1; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    if (unlikely(left < (s64)min)) { 
 | 
        left += period; 
 | 
        local64_set(&hwc->period_left, left); 
 | 
        hwc->last_period = period; 
 | 
        overflow = 1; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * If the hw period that triggers the sw overflow is too short 
 | 
     * we might hit the irq handler. This biases the results. 
 | 
     * Thus we shorten the next-to-last period and set the last 
 | 
     * period to the max period. 
 | 
     */ 
 | 
    if (left > max) { 
 | 
        left -= max; 
 | 
        if (left > max) 
 | 
            left = max; 
 | 
        else if (left < min) 
 | 
            left = min; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    *hw_period = (u64)left; 
 | 
  
 | 
    return overflow; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static  int 
 | 
perf_event_try_update(struct perf_event *event, u64 new_raw_count, int width) 
 | 
{ 
 | 
    struct hw_perf_event *hwc = &event->hw; 
 | 
    int shift = 64 - width; 
 | 
    u64 prev_raw_count; 
 | 
    u64 delta; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * Careful: an NMI might modify the previous event value. 
 | 
     * 
 | 
     * Our tactic to handle this is to first atomically read and 
 | 
     * exchange a new raw count - then add that new-prev delta 
 | 
     * count to the generic event atomically: 
 | 
     */ 
 | 
    prev_raw_count = local64_read(&hwc->prev_count); 
 | 
    if (local64_cmpxchg(&hwc->prev_count, prev_raw_count, 
 | 
                    new_raw_count) != prev_raw_count) 
 | 
        return 0; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * Now we have the new raw value and have updated the prev 
 | 
     * timestamp already. We can now calculate the elapsed delta 
 | 
     * (event-)time and add that to the generic event. 
 | 
     * 
 | 
     * Careful, not all hw sign-extends above the physical width 
 | 
     * of the count. 
 | 
     */ 
 | 
    delta = (new_raw_count << shift) - (prev_raw_count << shift); 
 | 
    delta >>= shift; 
 | 
  
 | 
    local64_add(delta, &event->count); 
 | 
    local64_sub(delta, &hwc->period_left); 
 | 
  
 | 
    return 1; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static struct perf_ibs perf_ibs_fetch; 
 | 
static struct perf_ibs perf_ibs_op; 
 | 
  
 | 
static struct perf_ibs *get_ibs_pmu(int type) 
 | 
{ 
 | 
    if (perf_ibs_fetch.pmu.type == type) 
 | 
        return &perf_ibs_fetch; 
 | 
    if (perf_ibs_op.pmu.type == type) 
 | 
        return &perf_ibs_op; 
 | 
    return NULL; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * Use IBS for precise event sampling: 
 | 
 * 
 | 
 *  perf record -a -e cpu-cycles:p ...    # use ibs op counting cycle count 
 | 
 *  perf record -a -e r076:p ...          # same as -e cpu-cycles:p 
 | 
 *  perf record -a -e r0C1:p ...          # use ibs op counting micro-ops 
 | 
 * 
 | 
 * IbsOpCntCtl (bit 19) of IBS Execution Control Register (IbsOpCtl, 
 | 
 * MSRC001_1033) is used to select either cycle or micro-ops counting 
 | 
 * mode. 
 | 
 * 
 | 
 * The rip of IBS samples has skid 0. Thus, IBS supports precise 
 | 
 * levels 1 and 2 and the PERF_EFLAGS_EXACT is set. In rare cases the 
 | 
 * rip is invalid when IBS was not able to record the rip correctly. 
 | 
 * We clear PERF_EFLAGS_EXACT and take the rip from pt_regs then. 
 | 
 * 
 | 
 */ 
 | 
static int perf_ibs_precise_event(struct perf_event *event, u64 *config) 
 | 
{ 
 | 
    switch (event->attr.precise_ip) { 
 | 
    case 0: 
 | 
        return -ENOENT; 
 | 
    case 1: 
 | 
    case 2: 
 | 
        break; 
 | 
    default: 
 | 
        return -EOPNOTSUPP; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    switch (event->attr.type) { 
 | 
    case PERF_TYPE_HARDWARE: 
 | 
        switch (event->attr.config) { 
 | 
        case PERF_COUNT_HW_CPU_CYCLES: 
 | 
            *config = 0; 
 | 
            return 0; 
 | 
        } 
 | 
        break; 
 | 
    case PERF_TYPE_RAW: 
 | 
        switch (event->attr.config) { 
 | 
        case 0x0076: 
 | 
            *config = 0; 
 | 
            return 0; 
 | 
        case 0x00C1: 
 | 
            *config = IBS_OP_CNT_CTL; 
 | 
            return 0; 
 | 
        } 
 | 
        break; 
 | 
    default: 
 | 
        return -ENOENT; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    return -EOPNOTSUPP; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static const struct perf_event_attr ibs_notsupp = { 
 | 
    .exclude_user    = 1, 
 | 
    .exclude_kernel    = 1, 
 | 
    .exclude_hv    = 1, 
 | 
    .exclude_idle    = 1, 
 | 
    .exclude_host    = 1, 
 | 
    .exclude_guest    = 1, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static int perf_ibs_init(struct perf_event *event) 
 | 
{ 
 | 
    struct hw_perf_event *hwc = &event->hw; 
 | 
    struct perf_ibs *perf_ibs; 
 | 
    u64 max_cnt, config; 
 | 
    int ret; 
 | 
  
 | 
    perf_ibs = get_ibs_pmu(event->attr.type); 
 | 
    if (perf_ibs) { 
 | 
        config = event->attr.config; 
 | 
    } else { 
 | 
        perf_ibs = &perf_ibs_op; 
 | 
        ret = perf_ibs_precise_event(event, &config); 
 | 
        if (ret) 
 | 
            return ret; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    if (event->pmu != &perf_ibs->pmu) 
 | 
        return -ENOENT; 
 | 
  
 | 
    if (perf_flags(&event->attr) & perf_flags(&ibs_notsupp)) 
 | 
        return -EINVAL; 
 | 
  
 | 
    if (config & ~perf_ibs->config_mask) 
 | 
        return -EINVAL; 
 | 
  
 | 
    if (hwc->sample_period) { 
 | 
        if (config & perf_ibs->cnt_mask) 
 | 
            /* raw max_cnt may not be set */ 
 | 
            return -EINVAL; 
 | 
        if (!event->attr.sample_freq && hwc->sample_period & 0x0f) 
 | 
            /* 
 | 
             * lower 4 bits can not be set in ibs max cnt, 
 | 
             * but allowing it in case we adjust the 
 | 
             * sample period to set a frequency. 
 | 
             */ 
 | 
            return -EINVAL; 
 | 
        hwc->sample_period &= ~0x0FULL; 
 | 
        if (!hwc->sample_period) 
 | 
            hwc->sample_period = 0x10; 
 | 
    } else { 
 | 
        max_cnt = config & perf_ibs->cnt_mask; 
 | 
        config &= ~perf_ibs->cnt_mask; 
 | 
        event->attr.sample_period = max_cnt << 4; 
 | 
        hwc->sample_period = event->attr.sample_period; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    if (!hwc->sample_period) 
 | 
        return -EINVAL; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * If we modify hwc->sample_period, we also need to update 
 | 
     * hwc->last_period and hwc->period_left. 
 | 
     */ 
 | 
    hwc->last_period = hwc->sample_period; 
 | 
    local64_set(&hwc->period_left, hwc->sample_period); 
 | 
  
 | 
    hwc->config_base = perf_ibs->msr; 
 | 
    hwc->config = config; 
 | 
  
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int perf_ibs_set_period(struct perf_ibs *perf_ibs, 
 | 
                   struct hw_perf_event *hwc, u64 *period) 
 | 
{ 
 | 
    int overflow; 
 | 
  
 | 
    /* ignore lower 4 bits in min count: */ 
 | 
    overflow = perf_event_set_period(hwc, 1<<4, perf_ibs->max_period, period); 
 | 
    local64_set(&hwc->prev_count, 0); 
 | 
  
 | 
    return overflow; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static u64 get_ibs_fetch_count(u64 config) 
 | 
{ 
 | 
    return (config & IBS_FETCH_CNT) >> 12; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static u64 get_ibs_op_count(u64 config) 
 | 
{ 
 | 
    u64 count = 0; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * If the internal 27-bit counter rolled over, the count is MaxCnt 
 | 
     * and the lower 7 bits of CurCnt are randomized. 
 | 
     * Otherwise CurCnt has the full 27-bit current counter value. 
 | 
     */ 
 | 
    if (config & IBS_OP_VAL) 
 | 
        count = (config & IBS_OP_MAX_CNT) << 4; 
 | 
    else if (ibs_caps & IBS_CAPS_RDWROPCNT) 
 | 
        count = (config & IBS_OP_CUR_CNT) >> 32; 
 | 
  
 | 
    return count; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void 
 | 
perf_ibs_event_update(struct perf_ibs *perf_ibs, struct perf_event *event, 
 | 
              u64 *config) 
 | 
{ 
 | 
    u64 count = perf_ibs->get_count(*config); 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * Set width to 64 since we do not overflow on max width but 
 | 
     * instead on max count. In perf_ibs_set_period() we clear 
 | 
     * prev count manually on overflow. 
 | 
     */ 
 | 
    while (!perf_event_try_update(event, count, 64)) { 
 | 
        rdmsrl(event->hw.config_base, *config); 
 | 
        count = perf_ibs->get_count(*config); 
 | 
    } 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static inline void perf_ibs_enable_event(struct perf_ibs *perf_ibs, 
 | 
                     struct hw_perf_event *hwc, u64 config) 
 | 
{ 
 | 
    u64 tmp = hwc->config | config; 
 | 
  
 | 
    if (perf_ibs->fetch_count_reset_broken) 
 | 
        wrmsrl(hwc->config_base, tmp & ~perf_ibs->enable_mask); 
 | 
  
 | 
    wrmsrl(hwc->config_base, tmp | perf_ibs->enable_mask); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * Erratum #420 Instruction-Based Sampling Engine May Generate 
 | 
 * Interrupt that Cannot Be Cleared: 
 | 
 * 
 | 
 * Must clear counter mask first, then clear the enable bit. See 
 | 
 * Revision Guide for AMD Family 10h Processors, Publication #41322. 
 | 
 */ 
 | 
static inline void perf_ibs_disable_event(struct perf_ibs *perf_ibs, 
 | 
                      struct hw_perf_event *hwc, u64 config) 
 | 
{ 
 | 
    config &= ~perf_ibs->cnt_mask; 
 | 
    if (boot_cpu_data.x86 == 0x10) 
 | 
        wrmsrl(hwc->config_base, config); 
 | 
    config &= ~perf_ibs->enable_mask; 
 | 
    wrmsrl(hwc->config_base, config); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * We cannot restore the ibs pmu state, so we always needs to update 
 | 
 * the event while stopping it and then reset the state when starting 
 | 
 * again. Thus, ignoring PERF_EF_RELOAD and PERF_EF_UPDATE flags in 
 | 
 * perf_ibs_start()/perf_ibs_stop() and instead always do it. 
 | 
 */ 
 | 
static void perf_ibs_start(struct perf_event *event, int flags) 
 | 
{ 
 | 
    struct hw_perf_event *hwc = &event->hw; 
 | 
    struct perf_ibs *perf_ibs = container_of(event->pmu, struct perf_ibs, pmu); 
 | 
    struct cpu_perf_ibs *pcpu = this_cpu_ptr(perf_ibs->pcpu); 
 | 
    u64 period; 
 | 
  
 | 
    if (WARN_ON_ONCE(!(hwc->state & PERF_HES_STOPPED))) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    WARN_ON_ONCE(!(hwc->state & PERF_HES_UPTODATE)); 
 | 
    hwc->state = 0; 
 | 
  
 | 
    perf_ibs_set_period(perf_ibs, hwc, &period); 
 | 
    /* 
 | 
     * Set STARTED before enabling the hardware, such that a subsequent NMI 
 | 
     * must observe it. 
 | 
     */ 
 | 
    set_bit(IBS_STARTED,    pcpu->state); 
 | 
    clear_bit(IBS_STOPPING, pcpu->state); 
 | 
    perf_ibs_enable_event(perf_ibs, hwc, period >> 4); 
 | 
  
 | 
    perf_event_update_userpage(event); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void perf_ibs_stop(struct perf_event *event, int flags) 
 | 
{ 
 | 
    struct hw_perf_event *hwc = &event->hw; 
 | 
    struct perf_ibs *perf_ibs = container_of(event->pmu, struct perf_ibs, pmu); 
 | 
    struct cpu_perf_ibs *pcpu = this_cpu_ptr(perf_ibs->pcpu); 
 | 
    u64 config; 
 | 
    int stopping; 
 | 
  
 | 
    if (test_and_set_bit(IBS_STOPPING, pcpu->state)) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    stopping = test_bit(IBS_STARTED, pcpu->state); 
 | 
  
 | 
    if (!stopping && (hwc->state & PERF_HES_UPTODATE)) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    rdmsrl(hwc->config_base, config); 
 | 
  
 | 
    if (stopping) { 
 | 
        /* 
 | 
         * Set STOPPED before disabling the hardware, such that it 
 | 
         * must be visible to NMIs the moment we clear the EN bit, 
 | 
         * at which point we can generate an !VALID sample which 
 | 
         * we need to consume. 
 | 
         */ 
 | 
        set_bit(IBS_STOPPED, pcpu->state); 
 | 
        perf_ibs_disable_event(perf_ibs, hwc, config); 
 | 
        /* 
 | 
         * Clear STARTED after disabling the hardware; if it were 
 | 
         * cleared before an NMI hitting after the clear but before 
 | 
         * clearing the EN bit might think it a spurious NMI and not 
 | 
         * handle it. 
 | 
         * 
 | 
         * Clearing it after, however, creates the problem of the NMI 
 | 
         * handler seeing STARTED but not having a valid sample. 
 | 
         */ 
 | 
        clear_bit(IBS_STARTED, pcpu->state); 
 | 
        WARN_ON_ONCE(hwc->state & PERF_HES_STOPPED); 
 | 
        hwc->state |= PERF_HES_STOPPED; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    if (hwc->state & PERF_HES_UPTODATE) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * Clear valid bit to not count rollovers on update, rollovers 
 | 
     * are only updated in the irq handler. 
 | 
     */ 
 | 
    config &= ~perf_ibs->valid_mask; 
 | 
  
 | 
    perf_ibs_event_update(perf_ibs, event, &config); 
 | 
    hwc->state |= PERF_HES_UPTODATE; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int perf_ibs_add(struct perf_event *event, int flags) 
 | 
{ 
 | 
    struct perf_ibs *perf_ibs = container_of(event->pmu, struct perf_ibs, pmu); 
 | 
    struct cpu_perf_ibs *pcpu = this_cpu_ptr(perf_ibs->pcpu); 
 | 
  
 | 
    if (test_and_set_bit(IBS_ENABLED, pcpu->state)) 
 | 
        return -ENOSPC; 
 | 
  
 | 
    event->hw.state = PERF_HES_UPTODATE | PERF_HES_STOPPED; 
 | 
  
 | 
    pcpu->event = event; 
 | 
  
 | 
    if (flags & PERF_EF_START) 
 | 
        perf_ibs_start(event, PERF_EF_RELOAD); 
 | 
  
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void perf_ibs_del(struct perf_event *event, int flags) 
 | 
{ 
 | 
    struct perf_ibs *perf_ibs = container_of(event->pmu, struct perf_ibs, pmu); 
 | 
    struct cpu_perf_ibs *pcpu = this_cpu_ptr(perf_ibs->pcpu); 
 | 
  
 | 
    if (!test_and_clear_bit(IBS_ENABLED, pcpu->state)) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    perf_ibs_stop(event, PERF_EF_UPDATE); 
 | 
  
 | 
    pcpu->event = NULL; 
 | 
  
 | 
    perf_event_update_userpage(event); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void perf_ibs_read(struct perf_event *event) { } 
 | 
  
 | 
PMU_FORMAT_ATTR(rand_en,    "config:57"); 
 | 
PMU_FORMAT_ATTR(cnt_ctl,    "config:19"); 
 | 
  
 | 
static struct attribute *ibs_fetch_format_attrs[] = { 
 | 
    &format_attr_rand_en.attr, 
 | 
    NULL, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static struct attribute *ibs_op_format_attrs[] = { 
 | 
    NULL,    /* &format_attr_cnt_ctl.attr if IBS_CAPS_OPCNT */ 
 | 
    NULL, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static struct perf_ibs perf_ibs_fetch = { 
 | 
    .pmu = { 
 | 
        .task_ctx_nr    = perf_invalid_context, 
 | 
  
 | 
        .event_init    = perf_ibs_init, 
 | 
        .add        = perf_ibs_add, 
 | 
        .del        = perf_ibs_del, 
 | 
        .start        = perf_ibs_start, 
 | 
        .stop        = perf_ibs_stop, 
 | 
        .read        = perf_ibs_read, 
 | 
    }, 
 | 
    .msr            = MSR_AMD64_IBSFETCHCTL, 
 | 
    .config_mask        = IBS_FETCH_CONFIG_MASK, 
 | 
    .cnt_mask        = IBS_FETCH_MAX_CNT, 
 | 
    .enable_mask        = IBS_FETCH_ENABLE, 
 | 
    .valid_mask        = IBS_FETCH_VAL, 
 | 
    .max_period        = IBS_FETCH_MAX_CNT << 4, 
 | 
    .offset_mask        = { MSR_AMD64_IBSFETCH_REG_MASK }, 
 | 
    .offset_max        = MSR_AMD64_IBSFETCH_REG_COUNT, 
 | 
    .format_attrs        = ibs_fetch_format_attrs, 
 | 
  
 | 
    .get_count        = get_ibs_fetch_count, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static struct perf_ibs perf_ibs_op = { 
 | 
    .pmu = { 
 | 
        .task_ctx_nr    = perf_invalid_context, 
 | 
  
 | 
        .event_init    = perf_ibs_init, 
 | 
        .add        = perf_ibs_add, 
 | 
        .del        = perf_ibs_del, 
 | 
        .start        = perf_ibs_start, 
 | 
        .stop        = perf_ibs_stop, 
 | 
        .read        = perf_ibs_read, 
 | 
    }, 
 | 
    .msr            = MSR_AMD64_IBSOPCTL, 
 | 
    .config_mask        = IBS_OP_CONFIG_MASK, 
 | 
    .cnt_mask        = IBS_OP_MAX_CNT | IBS_OP_CUR_CNT | 
 | 
                  IBS_OP_CUR_CNT_RAND, 
 | 
    .enable_mask        = IBS_OP_ENABLE, 
 | 
    .valid_mask        = IBS_OP_VAL, 
 | 
    .max_period        = IBS_OP_MAX_CNT << 4, 
 | 
    .offset_mask        = { MSR_AMD64_IBSOP_REG_MASK }, 
 | 
    .offset_max        = MSR_AMD64_IBSOP_REG_COUNT, 
 | 
    .format_attrs        = ibs_op_format_attrs, 
 | 
  
 | 
    .get_count        = get_ibs_op_count, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static int perf_ibs_handle_irq(struct perf_ibs *perf_ibs, struct pt_regs *iregs) 
 | 
{ 
 | 
    struct cpu_perf_ibs *pcpu = this_cpu_ptr(perf_ibs->pcpu); 
 | 
    struct perf_event *event = pcpu->event; 
 | 
    struct hw_perf_event *hwc; 
 | 
    struct perf_sample_data data; 
 | 
    struct perf_raw_record raw; 
 | 
    struct pt_regs regs; 
 | 
    struct perf_ibs_data ibs_data; 
 | 
    int offset, size, check_rip, offset_max, throttle = 0; 
 | 
    unsigned int msr; 
 | 
    u64 *buf, *config, period; 
 | 
  
 | 
    if (!test_bit(IBS_STARTED, pcpu->state)) { 
 | 
fail: 
 | 
        /* 
 | 
         * Catch spurious interrupts after stopping IBS: After 
 | 
         * disabling IBS there could be still incoming NMIs 
 | 
         * with samples that even have the valid bit cleared. 
 | 
         * Mark all this NMIs as handled. 
 | 
         */ 
 | 
        if (test_and_clear_bit(IBS_STOPPED, pcpu->state)) 
 | 
            return 1; 
 | 
  
 | 
        return 0; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    if (WARN_ON_ONCE(!event)) 
 | 
        goto fail; 
 | 
  
 | 
    hwc = &event->hw; 
 | 
    msr = hwc->config_base; 
 | 
    buf = ibs_data.regs; 
 | 
    rdmsrl(msr, *buf); 
 | 
    if (!(*buf++ & perf_ibs->valid_mask)) 
 | 
        goto fail; 
 | 
  
 | 
    config = &ibs_data.regs[0]; 
 | 
    perf_ibs_event_update(perf_ibs, event, config); 
 | 
    perf_sample_data_init(&data, 0, hwc->last_period); 
 | 
    if (!perf_ibs_set_period(perf_ibs, hwc, &period)) 
 | 
        goto out;    /* no sw counter overflow */ 
 | 
  
 | 
    ibs_data.caps = ibs_caps; 
 | 
    size = 1; 
 | 
    offset = 1; 
 | 
    check_rip = (perf_ibs == &perf_ibs_op && (ibs_caps & IBS_CAPS_RIPINVALIDCHK)); 
 | 
    if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_RAW) 
 | 
        offset_max = perf_ibs->offset_max; 
 | 
    else if (check_rip) 
 | 
        offset_max = 3; 
 | 
    else 
 | 
        offset_max = 1; 
 | 
    do { 
 | 
        rdmsrl(msr + offset, *buf++); 
 | 
        size++; 
 | 
        offset = find_next_bit(perf_ibs->offset_mask, 
 | 
                       perf_ibs->offset_max, 
 | 
                       offset + 1); 
 | 
    } while (offset < offset_max); 
 | 
    /* 
 | 
     * Read IbsBrTarget, IbsOpData4, and IbsExtdCtl separately 
 | 
     * depending on their availability. 
 | 
     * Can't add to offset_max as they are staggered 
 | 
     */ 
 | 
    if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_RAW) { 
 | 
        if (perf_ibs == &perf_ibs_op) { 
 | 
            if (ibs_caps & IBS_CAPS_BRNTRGT) { 
 | 
                rdmsrl(MSR_AMD64_IBSBRTARGET, *buf++); 
 | 
                size++; 
 | 
            } 
 | 
            if (ibs_caps & IBS_CAPS_OPDATA4) { 
 | 
                rdmsrl(MSR_AMD64_IBSOPDATA4, *buf++); 
 | 
                size++; 
 | 
            } 
 | 
        } 
 | 
        if (perf_ibs == &perf_ibs_fetch && (ibs_caps & IBS_CAPS_FETCHCTLEXTD)) { 
 | 
            rdmsrl(MSR_AMD64_ICIBSEXTDCTL, *buf++); 
 | 
            size++; 
 | 
        } 
 | 
    } 
 | 
    ibs_data.size = sizeof(u64) * size; 
 | 
  
 | 
    regs = *iregs; 
 | 
    if (check_rip && (ibs_data.regs[2] & IBS_RIP_INVALID)) { 
 | 
        regs.flags &= ~PERF_EFLAGS_EXACT; 
 | 
    } else { 
 | 
        /* Workaround for erratum #1197 */ 
 | 
        if (perf_ibs->fetch_ignore_if_zero_rip && !(ibs_data.regs[1])) 
 | 
            goto out; 
 | 
  
 | 
        set_linear_ip(®s, ibs_data.regs[1]); 
 | 
        regs.flags |= PERF_EFLAGS_EXACT; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_RAW) { 
 | 
        raw = (struct perf_raw_record){ 
 | 
            .frag = { 
 | 
                .size = sizeof(u32) + ibs_data.size, 
 | 
                .data = ibs_data.data, 
 | 
            }, 
 | 
        }; 
 | 
        data.raw = &raw; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    throttle = perf_event_overflow(event, &data, ®s); 
 | 
out: 
 | 
    if (throttle) { 
 | 
        perf_ibs_stop(event, 0); 
 | 
    } else { 
 | 
        period >>= 4; 
 | 
  
 | 
        if ((ibs_caps & IBS_CAPS_RDWROPCNT) && 
 | 
            (*config & IBS_OP_CNT_CTL)) 
 | 
            period |= *config & IBS_OP_CUR_CNT_RAND; 
 | 
  
 | 
        perf_ibs_enable_event(perf_ibs, hwc, period); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    perf_event_update_userpage(event); 
 | 
  
 | 
    return 1; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int 
 | 
perf_ibs_nmi_handler(unsigned int cmd, struct pt_regs *regs) 
 | 
{ 
 | 
    u64 stamp = sched_clock(); 
 | 
    int handled = 0; 
 | 
  
 | 
    handled += perf_ibs_handle_irq(&perf_ibs_fetch, regs); 
 | 
    handled += perf_ibs_handle_irq(&perf_ibs_op, regs); 
 | 
  
 | 
    if (handled) 
 | 
        inc_irq_stat(apic_perf_irqs); 
 | 
  
 | 
    perf_sample_event_took(sched_clock() - stamp); 
 | 
  
 | 
    return handled; 
 | 
} 
 | 
NOKPROBE_SYMBOL(perf_ibs_nmi_handler); 
 | 
  
 | 
static __init int perf_ibs_pmu_init(struct perf_ibs *perf_ibs, char *name) 
 | 
{ 
 | 
    struct cpu_perf_ibs __percpu *pcpu; 
 | 
    int ret; 
 | 
  
 | 
    pcpu = alloc_percpu(struct cpu_perf_ibs); 
 | 
    if (!pcpu) 
 | 
        return -ENOMEM; 
 | 
  
 | 
    perf_ibs->pcpu = pcpu; 
 | 
  
 | 
    /* register attributes */ 
 | 
    if (perf_ibs->format_attrs[0]) { 
 | 
        memset(&perf_ibs->format_group, 0, sizeof(perf_ibs->format_group)); 
 | 
        perf_ibs->format_group.name    = "format"; 
 | 
        perf_ibs->format_group.attrs    = perf_ibs->format_attrs; 
 | 
  
 | 
        memset(&perf_ibs->attr_groups, 0, sizeof(perf_ibs->attr_groups)); 
 | 
        perf_ibs->attr_groups[0]    = &perf_ibs->format_group; 
 | 
        perf_ibs->pmu.attr_groups    = perf_ibs->attr_groups; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    ret = perf_pmu_register(&perf_ibs->pmu, name, -1); 
 | 
    if (ret) { 
 | 
        perf_ibs->pcpu = NULL; 
 | 
        free_percpu(pcpu); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    return ret; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static __init void perf_event_ibs_init(void) 
 | 
{ 
 | 
    struct attribute **attr = ibs_op_format_attrs; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * Some chips fail to reset the fetch count when it is written; instead 
 | 
     * they need a 0-1 transition of IbsFetchEn. 
 | 
     */ 
 | 
    if (boot_cpu_data.x86 >= 0x16 && boot_cpu_data.x86 <= 0x18) 
 | 
        perf_ibs_fetch.fetch_count_reset_broken = 1; 
 | 
  
 | 
    if (boot_cpu_data.x86 == 0x19 && boot_cpu_data.x86_model < 0x10) 
 | 
        perf_ibs_fetch.fetch_ignore_if_zero_rip = 1; 
 | 
  
 | 
    perf_ibs_pmu_init(&perf_ibs_fetch, "ibs_fetch"); 
 | 
  
 | 
    if (ibs_caps & IBS_CAPS_OPCNT) { 
 | 
        perf_ibs_op.config_mask |= IBS_OP_CNT_CTL; 
 | 
        *attr++ = &format_attr_cnt_ctl.attr; 
 | 
    } 
 | 
    perf_ibs_pmu_init(&perf_ibs_op, "ibs_op"); 
 | 
  
 | 
    register_nmi_handler(NMI_LOCAL, perf_ibs_nmi_handler, 0, "perf_ibs"); 
 | 
    pr_info("perf: AMD IBS detected (0x%08x)\n", ibs_caps); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
#else /* defined(CONFIG_PERF_EVENTS) && defined(CONFIG_CPU_SUP_AMD) */ 
 | 
  
 | 
static __init void perf_event_ibs_init(void) { } 
 | 
  
 | 
#endif 
 | 
  
 | 
/* IBS - apic initialization, for perf and oprofile */ 
 | 
  
 | 
static __init u32 __get_ibs_caps(void) 
 | 
{ 
 | 
    u32 caps; 
 | 
    unsigned int max_level; 
 | 
  
 | 
    if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_IBS)) 
 | 
        return 0; 
 | 
  
 | 
    /* check IBS cpuid feature flags */ 
 | 
    max_level = cpuid_eax(0x80000000); 
 | 
    if (max_level < IBS_CPUID_FEATURES) 
 | 
        return IBS_CAPS_DEFAULT; 
 | 
  
 | 
    caps = cpuid_eax(IBS_CPUID_FEATURES); 
 | 
    if (!(caps & IBS_CAPS_AVAIL)) 
 | 
        /* cpuid flags not valid */ 
 | 
        return IBS_CAPS_DEFAULT; 
 | 
  
 | 
    return caps; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
u32 get_ibs_caps(void) 
 | 
{ 
 | 
    return ibs_caps; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
EXPORT_SYMBOL(get_ibs_caps); 
 | 
  
 | 
static inline int get_eilvt(int offset) 
 | 
{ 
 | 
    return !setup_APIC_eilvt(offset, 0, APIC_EILVT_MSG_NMI, 1); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static inline int put_eilvt(int offset) 
 | 
{ 
 | 
    return !setup_APIC_eilvt(offset, 0, 0, 1); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * Check and reserve APIC extended interrupt LVT offset for IBS if available. 
 | 
 */ 
 | 
static inline int ibs_eilvt_valid(void) 
 | 
{ 
 | 
    int offset; 
 | 
    u64 val; 
 | 
    int valid = 0; 
 | 
  
 | 
    preempt_disable(); 
 | 
  
 | 
    rdmsrl(MSR_AMD64_IBSCTL, val); 
 | 
    offset = val & IBSCTL_LVT_OFFSET_MASK; 
 | 
  
 | 
    if (!(val & IBSCTL_LVT_OFFSET_VALID)) { 
 | 
        pr_err(FW_BUG "cpu %d, invalid IBS interrupt offset %d (MSR%08X=0x%016llx)\n", 
 | 
               smp_processor_id(), offset, MSR_AMD64_IBSCTL, val); 
 | 
        goto out; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    if (!get_eilvt(offset)) { 
 | 
        pr_err(FW_BUG "cpu %d, IBS interrupt offset %d not available (MSR%08X=0x%016llx)\n", 
 | 
               smp_processor_id(), offset, MSR_AMD64_IBSCTL, val); 
 | 
        goto out; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    valid = 1; 
 | 
out: 
 | 
    preempt_enable(); 
 | 
  
 | 
    return valid; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int setup_ibs_ctl(int ibs_eilvt_off) 
 | 
{ 
 | 
    struct pci_dev *cpu_cfg; 
 | 
    int nodes; 
 | 
    u32 value = 0; 
 | 
  
 | 
    nodes = 0; 
 | 
    cpu_cfg = NULL; 
 | 
    do { 
 | 
        cpu_cfg = pci_get_device(PCI_VENDOR_ID_AMD, 
 | 
                     PCI_DEVICE_ID_AMD_10H_NB_MISC, 
 | 
                     cpu_cfg); 
 | 
        if (!cpu_cfg) 
 | 
            break; 
 | 
        ++nodes; 
 | 
        pci_write_config_dword(cpu_cfg, IBSCTL, ibs_eilvt_off 
 | 
                       | IBSCTL_LVT_OFFSET_VALID); 
 | 
        pci_read_config_dword(cpu_cfg, IBSCTL, &value); 
 | 
        if (value != (ibs_eilvt_off | IBSCTL_LVT_OFFSET_VALID)) { 
 | 
            pci_dev_put(cpu_cfg); 
 | 
            pr_debug("Failed to setup IBS LVT offset, IBSCTL = 0x%08x\n", 
 | 
                 value); 
 | 
            return -EINVAL; 
 | 
        } 
 | 
    } while (1); 
 | 
  
 | 
    if (!nodes) { 
 | 
        pr_debug("No CPU node configured for IBS\n"); 
 | 
        return -ENODEV; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * This runs only on the current cpu. We try to find an LVT offset and 
 | 
 * setup the local APIC. For this we must disable preemption. On 
 | 
 * success we initialize all nodes with this offset. This updates then 
 | 
 * the offset in the IBS_CTL per-node msr. The per-core APIC setup of 
 | 
 * the IBS interrupt vector is handled by perf_ibs_cpu_notifier that 
 | 
 * is using the new offset. 
 | 
 */ 
 | 
static void force_ibs_eilvt_setup(void) 
 | 
{ 
 | 
    int offset; 
 | 
    int ret; 
 | 
  
 | 
    preempt_disable(); 
 | 
    /* find the next free available EILVT entry, skip offset 0 */ 
 | 
    for (offset = 1; offset < APIC_EILVT_NR_MAX; offset++) { 
 | 
        if (get_eilvt(offset)) 
 | 
            break; 
 | 
    } 
 | 
    preempt_enable(); 
 | 
  
 | 
    if (offset == APIC_EILVT_NR_MAX) { 
 | 
        pr_debug("No EILVT entry available\n"); 
 | 
        return; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    ret = setup_ibs_ctl(offset); 
 | 
    if (ret) 
 | 
        goto out; 
 | 
  
 | 
    if (!ibs_eilvt_valid()) 
 | 
        goto out; 
 | 
  
 | 
    pr_info("LVT offset %d assigned\n", offset); 
 | 
  
 | 
    return; 
 | 
out: 
 | 
    preempt_disable(); 
 | 
    put_eilvt(offset); 
 | 
    preempt_enable(); 
 | 
    return; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void ibs_eilvt_setup(void) 
 | 
{ 
 | 
    /* 
 | 
     * Force LVT offset assignment for family 10h: The offsets are 
 | 
     * not assigned by the BIOS for this family, so the OS is 
 | 
     * responsible for doing it. If the OS assignment fails, fall 
 | 
     * back to BIOS settings and try to setup this. 
 | 
     */ 
 | 
    if (boot_cpu_data.x86 == 0x10) 
 | 
        force_ibs_eilvt_setup(); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static inline int get_ibs_lvt_offset(void) 
 | 
{ 
 | 
    u64 val; 
 | 
  
 | 
    rdmsrl(MSR_AMD64_IBSCTL, val); 
 | 
    if (!(val & IBSCTL_LVT_OFFSET_VALID)) 
 | 
        return -EINVAL; 
 | 
  
 | 
    return val & IBSCTL_LVT_OFFSET_MASK; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void setup_APIC_ibs(void) 
 | 
{ 
 | 
    int offset; 
 | 
  
 | 
    offset = get_ibs_lvt_offset(); 
 | 
    if (offset < 0) 
 | 
        goto failed; 
 | 
  
 | 
    if (!setup_APIC_eilvt(offset, 0, APIC_EILVT_MSG_NMI, 0)) 
 | 
        return; 
 | 
failed: 
 | 
    pr_warn("perf: IBS APIC setup failed on cpu #%d\n", 
 | 
        smp_processor_id()); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void clear_APIC_ibs(void) 
 | 
{ 
 | 
    int offset; 
 | 
  
 | 
    offset = get_ibs_lvt_offset(); 
 | 
    if (offset >= 0) 
 | 
        setup_APIC_eilvt(offset, 0, APIC_EILVT_MSG_FIX, 1); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int x86_pmu_amd_ibs_starting_cpu(unsigned int cpu) 
 | 
{ 
 | 
    setup_APIC_ibs(); 
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
#ifdef CONFIG_PM 
 | 
  
 | 
static int perf_ibs_suspend(void) 
 | 
{ 
 | 
    clear_APIC_ibs(); 
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void perf_ibs_resume(void) 
 | 
{ 
 | 
    ibs_eilvt_setup(); 
 | 
    setup_APIC_ibs(); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static struct syscore_ops perf_ibs_syscore_ops = { 
 | 
    .resume        = perf_ibs_resume, 
 | 
    .suspend    = perf_ibs_suspend, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static void perf_ibs_pm_init(void) 
 | 
{ 
 | 
    register_syscore_ops(&perf_ibs_syscore_ops); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
#else 
 | 
  
 | 
static inline void perf_ibs_pm_init(void) { } 
 | 
  
 | 
#endif 
 | 
  
 | 
static int x86_pmu_amd_ibs_dying_cpu(unsigned int cpu) 
 | 
{ 
 | 
    clear_APIC_ibs(); 
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static __init int amd_ibs_init(void) 
 | 
{ 
 | 
    u32 caps; 
 | 
  
 | 
    caps = __get_ibs_caps(); 
 | 
    if (!caps) 
 | 
        return -ENODEV;    /* ibs not supported by the cpu */ 
 | 
  
 | 
    ibs_eilvt_setup(); 
 | 
  
 | 
    if (!ibs_eilvt_valid()) 
 | 
        return -EINVAL; 
 | 
  
 | 
    perf_ibs_pm_init(); 
 | 
  
 | 
    ibs_caps = caps; 
 | 
    /* make ibs_caps visible to other cpus: */ 
 | 
    smp_mb(); 
 | 
    /* 
 | 
     * x86_pmu_amd_ibs_starting_cpu will be called from core on 
 | 
     * all online cpus. 
 | 
     */ 
 | 
    cpuhp_setup_state(CPUHP_AP_PERF_X86_AMD_IBS_STARTING, 
 | 
              "perf/x86/amd/ibs:starting", 
 | 
              x86_pmu_amd_ibs_starting_cpu, 
 | 
              x86_pmu_amd_ibs_dying_cpu); 
 | 
  
 | 
    perf_event_ibs_init(); 
 | 
  
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
/* Since we need the pci subsystem to init ibs we can't do this earlier: */ 
 | 
device_initcall(amd_ibs_init); 
 |