/* 
 | 
 * Performance events - AMD Processor Power Reporting Mechanism 
 | 
 * 
 | 
 * Copyright (C) 2016 Advanced Micro Devices, Inc. 
 | 
 * 
 | 
 * Author: Huang Rui <ray.huang@amd.com> 
 | 
 * 
 | 
 * This program is free software; you can redistribute it and/or modify 
 | 
 * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as 
 | 
 * published by the Free Software Foundation. 
 | 
 */ 
 | 
  
 | 
#include <linux/module.h> 
 | 
#include <linux/slab.h> 
 | 
#include <linux/perf_event.h> 
 | 
#include <asm/cpu_device_id.h> 
 | 
#include "../perf_event.h" 
 | 
  
 | 
#define MSR_F15H_CU_PWR_ACCUMULATOR     0xc001007a 
 | 
#define MSR_F15H_CU_MAX_PWR_ACCUMULATOR 0xc001007b 
 | 
#define MSR_F15H_PTSC            0xc0010280 
 | 
  
 | 
/* Event code: LSB 8 bits, passed in attr->config any other bit is reserved. */ 
 | 
#define AMD_POWER_EVENT_MASK        0xFFULL 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * Accumulated power status counters. 
 | 
 */ 
 | 
#define AMD_POWER_EVENTSEL_PKG        1 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * The ratio of compute unit power accumulator sample period to the 
 | 
 * PTSC period. 
 | 
 */ 
 | 
static unsigned int cpu_pwr_sample_ratio; 
 | 
  
 | 
/* Maximum accumulated power of a compute unit. */ 
 | 
static u64 max_cu_acc_power; 
 | 
  
 | 
static struct pmu pmu_class; 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * Accumulated power represents the sum of each compute unit's (CU) power 
 | 
 * consumption. On any core of each CU we read the total accumulated power from 
 | 
 * MSR_F15H_CU_PWR_ACCUMULATOR. cpu_mask represents CPU bit map of all cores 
 | 
 * which are picked to measure the power for the CUs they belong to. 
 | 
 */ 
 | 
static cpumask_t cpu_mask; 
 | 
  
 | 
static void event_update(struct perf_event *event) 
 | 
{ 
 | 
    struct hw_perf_event *hwc = &event->hw; 
 | 
    u64 prev_pwr_acc, new_pwr_acc, prev_ptsc, new_ptsc; 
 | 
    u64 delta, tdelta; 
 | 
  
 | 
    prev_pwr_acc = hwc->pwr_acc; 
 | 
    prev_ptsc = hwc->ptsc; 
 | 
    rdmsrl(MSR_F15H_CU_PWR_ACCUMULATOR, new_pwr_acc); 
 | 
    rdmsrl(MSR_F15H_PTSC, new_ptsc); 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * Calculate the CU power consumption over a time period, the unit of 
 | 
     * final value (delta) is micro-Watts. Then add it to the event count. 
 | 
     */ 
 | 
    if (new_pwr_acc < prev_pwr_acc) { 
 | 
        delta = max_cu_acc_power + new_pwr_acc; 
 | 
        delta -= prev_pwr_acc; 
 | 
    } else 
 | 
        delta = new_pwr_acc - prev_pwr_acc; 
 | 
  
 | 
    delta *= cpu_pwr_sample_ratio * 1000; 
 | 
    tdelta = new_ptsc - prev_ptsc; 
 | 
  
 | 
    do_div(delta, tdelta); 
 | 
    local64_add(delta, &event->count); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void __pmu_event_start(struct perf_event *event) 
 | 
{ 
 | 
    if (WARN_ON_ONCE(!(event->hw.state & PERF_HES_STOPPED))) 
 | 
        return; 
 | 
  
 | 
    event->hw.state = 0; 
 | 
  
 | 
    rdmsrl(MSR_F15H_PTSC, event->hw.ptsc); 
 | 
    rdmsrl(MSR_F15H_CU_PWR_ACCUMULATOR, event->hw.pwr_acc); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void pmu_event_start(struct perf_event *event, int mode) 
 | 
{ 
 | 
    __pmu_event_start(event); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void pmu_event_stop(struct perf_event *event, int mode) 
 | 
{ 
 | 
    struct hw_perf_event *hwc = &event->hw; 
 | 
  
 | 
    /* Mark event as deactivated and stopped. */ 
 | 
    if (!(hwc->state & PERF_HES_STOPPED)) 
 | 
        hwc->state |= PERF_HES_STOPPED; 
 | 
  
 | 
    /* Check if software counter update is necessary. */ 
 | 
    if ((mode & PERF_EF_UPDATE) && !(hwc->state & PERF_HES_UPTODATE)) { 
 | 
        /* 
 | 
         * Drain the remaining delta count out of an event 
 | 
         * that we are disabling: 
 | 
         */ 
 | 
        event_update(event); 
 | 
        hwc->state |= PERF_HES_UPTODATE; 
 | 
    } 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int pmu_event_add(struct perf_event *event, int mode) 
 | 
{ 
 | 
    struct hw_perf_event *hwc = &event->hw; 
 | 
  
 | 
    hwc->state = PERF_HES_UPTODATE | PERF_HES_STOPPED; 
 | 
  
 | 
    if (mode & PERF_EF_START) 
 | 
        __pmu_event_start(event); 
 | 
  
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void pmu_event_del(struct perf_event *event, int flags) 
 | 
{ 
 | 
    pmu_event_stop(event, PERF_EF_UPDATE); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int pmu_event_init(struct perf_event *event) 
 | 
{ 
 | 
    u64 cfg = event->attr.config & AMD_POWER_EVENT_MASK; 
 | 
  
 | 
    /* Only look at AMD power events. */ 
 | 
    if (event->attr.type != pmu_class.type) 
 | 
        return -ENOENT; 
 | 
  
 | 
    /* Unsupported modes and filters. */ 
 | 
    if (event->attr.exclude_user   || 
 | 
        event->attr.exclude_kernel || 
 | 
        event->attr.exclude_hv     || 
 | 
        event->attr.exclude_idle   || 
 | 
        event->attr.exclude_host   || 
 | 
        event->attr.exclude_guest  || 
 | 
        /* no sampling */ 
 | 
        event->attr.sample_period) 
 | 
        return -EINVAL; 
 | 
  
 | 
    if (cfg != AMD_POWER_EVENTSEL_PKG) 
 | 
        return -EINVAL; 
 | 
  
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static void pmu_event_read(struct perf_event *event) 
 | 
{ 
 | 
    event_update(event); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static ssize_t 
 | 
get_attr_cpumask(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf) 
 | 
{ 
 | 
    return cpumap_print_to_pagebuf(true, buf, &cpu_mask); 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static DEVICE_ATTR(cpumask, S_IRUGO, get_attr_cpumask, NULL); 
 | 
  
 | 
static struct attribute *pmu_attrs[] = { 
 | 
    &dev_attr_cpumask.attr, 
 | 
    NULL, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static struct attribute_group pmu_attr_group = { 
 | 
    .attrs = pmu_attrs, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
/* 
 | 
 * Currently it only supports to report the power of each 
 | 
 * processor/package. 
 | 
 */ 
 | 
EVENT_ATTR_STR(power-pkg, power_pkg, "event=0x01"); 
 | 
  
 | 
EVENT_ATTR_STR(power-pkg.unit, power_pkg_unit, "mWatts"); 
 | 
  
 | 
/* Convert the count from micro-Watts to milli-Watts. */ 
 | 
EVENT_ATTR_STR(power-pkg.scale, power_pkg_scale, "1.000000e-3"); 
 | 
  
 | 
static struct attribute *events_attr[] = { 
 | 
    EVENT_PTR(power_pkg), 
 | 
    EVENT_PTR(power_pkg_unit), 
 | 
    EVENT_PTR(power_pkg_scale), 
 | 
    NULL, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static struct attribute_group pmu_events_group = { 
 | 
    .name    = "events", 
 | 
    .attrs    = events_attr, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
PMU_FORMAT_ATTR(event, "config:0-7"); 
 | 
  
 | 
static struct attribute *formats_attr[] = { 
 | 
    &format_attr_event.attr, 
 | 
    NULL, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static struct attribute_group pmu_format_group = { 
 | 
    .name    = "format", 
 | 
    .attrs    = formats_attr, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static const struct attribute_group *attr_groups[] = { 
 | 
    &pmu_attr_group, 
 | 
    &pmu_format_group, 
 | 
    &pmu_events_group, 
 | 
    NULL, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static struct pmu pmu_class = { 
 | 
    .attr_groups    = attr_groups, 
 | 
    /* system-wide only */ 
 | 
    .task_ctx_nr    = perf_invalid_context, 
 | 
    .event_init    = pmu_event_init, 
 | 
    .add        = pmu_event_add, 
 | 
    .del        = pmu_event_del, 
 | 
    .start        = pmu_event_start, 
 | 
    .stop        = pmu_event_stop, 
 | 
    .read        = pmu_event_read, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static int power_cpu_exit(unsigned int cpu) 
 | 
{ 
 | 
    int target; 
 | 
  
 | 
    if (!cpumask_test_and_clear_cpu(cpu, &cpu_mask)) 
 | 
        return 0; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * Find a new CPU on the same compute unit, if was set in cpumask 
 | 
     * and still some CPUs on compute unit. Then migrate event and 
 | 
     * context to new CPU. 
 | 
     */ 
 | 
    target = cpumask_any_but(topology_sibling_cpumask(cpu), cpu); 
 | 
    if (target < nr_cpumask_bits) { 
 | 
        cpumask_set_cpu(target, &cpu_mask); 
 | 
        perf_pmu_migrate_context(&pmu_class, cpu, target); 
 | 
    } 
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static int power_cpu_init(unsigned int cpu) 
 | 
{ 
 | 
    int target; 
 | 
  
 | 
    /* 
 | 
     * 1) If any CPU is set at cpu_mask in the same compute unit, do 
 | 
     * nothing. 
 | 
     * 2) If no CPU is set at cpu_mask in the same compute unit, 
 | 
     * set current ONLINE CPU. 
 | 
     * 
 | 
     * Note: if there is a CPU aside of the new one already in the 
 | 
     * sibling mask, then it is also in cpu_mask. 
 | 
     */ 
 | 
    target = cpumask_any_but(topology_sibling_cpumask(cpu), cpu); 
 | 
    if (target >= nr_cpumask_bits) 
 | 
        cpumask_set_cpu(cpu, &cpu_mask); 
 | 
    return 0; 
 | 
} 
 | 
  
 | 
static const struct x86_cpu_id cpu_match[] = { 
 | 
    { .vendor = X86_VENDOR_AMD, .family = 0x15 }, 
 | 
    {}, 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static int __init amd_power_pmu_init(void) 
 | 
{ 
 | 
    int ret; 
 | 
  
 | 
    if (!x86_match_cpu(cpu_match)) 
 | 
        return -ENODEV; 
 | 
  
 | 
    if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_ACC_POWER)) 
 | 
        return -ENODEV; 
 | 
  
 | 
    cpu_pwr_sample_ratio = cpuid_ecx(0x80000007); 
 | 
  
 | 
    if (rdmsrl_safe(MSR_F15H_CU_MAX_PWR_ACCUMULATOR, &max_cu_acc_power)) { 
 | 
        pr_err("Failed to read max compute unit power accumulator MSR\n"); 
 | 
        return -ENODEV; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
  
 | 
    cpuhp_setup_state(CPUHP_AP_PERF_X86_AMD_POWER_ONLINE, 
 | 
              "perf/x86/amd/power:online", 
 | 
              power_cpu_init, power_cpu_exit); 
 | 
  
 | 
    ret = perf_pmu_register(&pmu_class, "power", -1); 
 | 
    if (WARN_ON(ret)) { 
 | 
        pr_warn("AMD Power PMU registration failed\n"); 
 | 
        return ret; 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    pr_info("AMD Power PMU detected\n"); 
 | 
    return ret; 
 | 
} 
 | 
module_init(amd_power_pmu_init); 
 | 
  
 | 
static void __exit amd_power_pmu_exit(void) 
 | 
{ 
 | 
    cpuhp_remove_state_nocalls(CPUHP_AP_PERF_X86_AMD_POWER_ONLINE); 
 | 
    perf_pmu_unregister(&pmu_class); 
 | 
} 
 | 
module_exit(amd_power_pmu_exit); 
 | 
  
 | 
MODULE_AUTHOR("Huang Rui <ray.huang@amd.com>"); 
 | 
MODULE_DESCRIPTION("AMD Processor Power Reporting Mechanism"); 
 | 
MODULE_LICENSE("GPL v2"); 
 |