drivers/gator/gator_events_perf_pmu.c

   1 /**
   2  * Copyright (C) ARM Limited 2010-2014. All rights reserved.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   6  * published by the Free Software Foundation.
   7  */
   8
   9 #include "gator.h"
  10
  11 /* gator_events_armvX.c is used for Linux 2.6.x */
  12 #if GATOR_PERF_PMU_SUPPORT
  13
  14 #include <linux/io.h>
  15 #ifdef CONFIG_OF
  16 #include <linux/of_address.h>
  17 #endif
  18 #include <linux/perf_event.h>
  19 #include <linux/slab.h>
  20
  21 extern bool event_based_sampling;
  22
  23 /* Maximum number of per-core counters - currently reserves enough space for two full hardware PMUs for big.LITTLE */
  24 #define CNTMAX 16
  25 #define CCI_400 4
  26 #define CCN_5XX 8
  27 /* Maximum number of uncore counters */
  28 /* + 1 for the cci-400 cycles counter */
  29 /* + 1 for the CCN-5xx cycles counter */
  30 #define UCCNT (CCI_400 + 1 + CCN_5XX + 1)
  31
  32 /* Default to 0 if unable to probe the revision which was the previous behavior */
  33 #define DEFAULT_CCI_REVISION 0
  34
  35 /* A gator_attr is needed for every counter */
  36 struct gator_attr {
  37         /* Set once in gator_events_perf_pmu_*_init - the name of the event in the gatorfs */
  38         char name[40];
  39         /* Exposed in gatorfs - set by gatord to enable this counter */
  40         unsigned long enabled;
  41         /* Set once in gator_events_perf_pmu_*_init - the perf type to use, see perf_type_id in the perf_event.h header file. */
  42         unsigned long type;
  43         /* Exposed in gatorfs - set by gatord to select the event to collect */
  44         unsigned long event;
  45         /* Exposed in gatorfs - set by gatord with the sample period to use and enable EBS for this counter */
  46         unsigned long count;
  47         /* Exposed as read only in gatorfs - set once in __attr_init as the key to use in the APC data */
  48         unsigned long key;
  49 };
  50
  51 /* Per-core counter attributes */
  52 static struct gator_attr attrs[CNTMAX];
  53 /* Number of initialized per-core counters */
  54 static int attr_count;
  55 /* Uncore counter attributes */
  56 static struct gator_attr uc_attrs[UCCNT];
  57 /* Number of initialized uncore counters */
  58 static int uc_attr_count;
  59
  60 struct gator_event {
  61         int curr;
  62         int prev;
  63         int prev_delta;
  64         bool zero;
  65         struct perf_event *pevent;
  66         struct perf_event_attr *pevent_attr;
  67 };
  68
  69 static DEFINE_PER_CPU(struct gator_event[CNTMAX], events);
  70 static struct gator_event uc_events[UCCNT];
  71 static DEFINE_PER_CPU(int[(CNTMAX + UCCNT)*2], perf_cnt);
  72
  73 static void gator_events_perf_pmu_stop(void);
  74
  75 static int __create_files(struct super_block *sb, struct dentry *root, struct gator_attr *const attr)
  76 {
  77         struct dentry *dir;
  78
  79         if (attr->name[0] == '\0')
  80                 return 0;
  81         dir = gatorfs_mkdir(sb, root, attr->name);
  82         if (!dir)
  83                 return -1;
  84         gatorfs_create_ulong(sb, dir, "enabled", &attr->enabled);
  85         gatorfs_create_ulong(sb, dir, "count", &attr->count);
  86         gatorfs_create_ro_ulong(sb, dir, "key", &attr->key);
  87         gatorfs_create_ulong(sb, dir, "event", &attr->event);
  88
  89         return 0;
  90 }
  91
  92 static int gator_events_perf_pmu_create_files(struct super_block *sb, struct dentry *root)
  93 {
  94         int cnt;
  95
  96         for (cnt = 0; cnt < attr_count; cnt++) {
  97                 if (__create_files(sb, root, &attrs[cnt]) != 0)
  98                         return -1;
  99         }
 100
 101         for (cnt = 0; cnt < uc_attr_count; cnt++) {
 102                 if (__create_files(sb, root, &uc_attrs[cnt]) != 0)
 103                         return -1;
 104         }
 105
 106         return 0;
 107 }
 108
 109 #if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(3, 1, 0)
 110 static void ebs_overflow_handler(struct perf_event *event, int unused, struct perf_sample_data *data, struct pt_regs *regs)
 111 #else
 112 static void ebs_overflow_handler(struct perf_event *event, struct perf_sample_data *data, struct pt_regs *regs)
 113 #endif
 114 {
 115         gator_backtrace_handler(regs);
 116 }
 117
 118 #if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(3, 1, 0)
 119 static void dummy_handler(struct perf_event *event, int unused, struct perf_sample_data *data, struct pt_regs *regs)
 120 #else
 121 static void dummy_handler(struct perf_event *event, struct perf_sample_data *data, struct pt_regs *regs)
 122 #endif
 123 {
 124         /* Required as perf_event_create_kernel_counter() requires an overflow handler, even though all we do is poll */
 125 }
 126
 127 static int gator_events_perf_pmu_read(int **buffer, bool sched_switch);
 128
 129 static int gator_events_perf_pmu_online(int **buffer, bool migrate)
 130 {
 131         return gator_events_perf_pmu_read(buffer, false);
 132 }
 133
 134 static void __online_dispatch(int cpu, bool migrate, struct gator_attr *const attr, struct gator_event *const event)
 135 {
 136         perf_overflow_handler_t handler;
 137
 138         event->zero = true;
 139
 140         if (event->pevent != NULL || event->pevent_attr == 0 || migrate)
 141                 return;
 142
 143         if (attr->count > 0)
 144                 handler = ebs_overflow_handler;
 145         else
 146                 handler = dummy_handler;
 147
 148 #if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(3, 1, 0)
 149         event->pevent = perf_event_create_kernel_counter(event->pevent_attr, cpu, 0, handler);
 150 #else
 151         event->pevent = perf_event_create_kernel_counter(event->pevent_attr, cpu, 0, handler, 0);
 152 #endif
 153         if (IS_ERR(event->pevent)) {
 154                 pr_debug("gator: unable to online a counter on cpu %d\n", cpu);
 155                 event->pevent = NULL;
 156                 return;
 157         }
 158
 159         if (event->pevent->state != PERF_EVENT_STATE_ACTIVE) {
 160                 pr_debug("gator: inactive counter on cpu %d\n", cpu);
 161                 perf_event_release_kernel(event->pevent);
 162                 event->pevent = NULL;
 163                 return;
 164         }
 165 }
 166
 167 static void gator_events_perf_pmu_online_dispatch(int cpu, bool migrate)
 168 {
 169         int cnt;
 170
 171         cpu = pcpu_to_lcpu(cpu);
 172
 173         for (cnt = 0; cnt < attr_count; cnt++)
 174                 __online_dispatch(cpu, migrate, &attrs[cnt], &per_cpu(events, cpu)[cnt]);
 175
 176         if (cpu == 0) {
 177                 for (cnt = 0; cnt < uc_attr_count; cnt++)
 178                         __online_dispatch(cpu, migrate, &uc_attrs[cnt], &uc_events[cnt]);
 179         }
 180 }
 181
 182 static void __offline_dispatch(int cpu, struct gator_event *const event)
 183 {
 184         struct perf_event *pe = NULL;
 185
 186         if (event->pevent) {
 187                 pe = event->pevent;
 188                 event->pevent = NULL;
 189         }
 190
 191         if (pe)
 192                 perf_event_release_kernel(pe);
 193 }
 194
 195 static void gator_events_perf_pmu_offline_dispatch(int cpu, bool migrate)
 196 {
 197         int cnt;
 198
 199         if (migrate)
 200                 return;
 201         cpu = pcpu_to_lcpu(cpu);
 202
 203         for (cnt = 0; cnt < attr_count; cnt++)
 204                 __offline_dispatch(cpu, &per_cpu(events, cpu)[cnt]);
 205
 206         if (cpu == 0) {
 207                 for (cnt = 0; cnt < uc_attr_count; cnt++)
 208                         __offline_dispatch(cpu, &uc_events[cnt]);
 209         }
 210 }
 211
 212 static int __check_ebs(struct gator_attr *const attr)
 213 {
 214         if (attr->count > 0) {
 215                 if (!event_based_sampling) {
 216                         event_based_sampling = true;
 217                 } else {
 218                         pr_warning("gator: Only one ebs counter is allowed\n");
 219                         return -1;
 220                 }
 221         }
 222
 223         return 0;
 224 }
 225
 226 static int __start(struct gator_attr *const attr, struct gator_event *const event)
 227 {
 228         u32 size = sizeof(struct perf_event_attr);
 229
 230         event->pevent = NULL;
 231         /* Skip disabled counters */
 232         if (!attr->enabled)
 233                 return 0;
 234
 235         event->prev = 0;
 236         event->curr = 0;
 237         event->prev_delta = 0;
 238         event->pevent_attr = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
 239         if (!event->pevent_attr) {
 240                 gator_events_perf_pmu_stop();
 241                 return -1;
 242         }
 243
 244         memset(event->pevent_attr, 0, size);
 245         event->pevent_attr->type = attr->type;
 246         event->pevent_attr->size = size;
 247         event->pevent_attr->config = attr->event;
 248         event->pevent_attr->sample_period = attr->count;
 249         event->pevent_attr->pinned = 1;
 250
 251         return 0;
 252 }
 253
 254 static int gator_events_perf_pmu_start(void)
 255 {
 256         int cnt, cpu;
 257
 258         event_based_sampling = false;
 259         for (cnt = 0; cnt < attr_count; cnt++) {
 260                 if (__check_ebs(&attrs[cnt]) != 0)
 261                         return -1;
 262         }
 263
 264         for (cnt = 0; cnt < uc_attr_count; cnt++) {
 265                 if (__check_ebs(&uc_attrs[cnt]) != 0)
 266                         return -1;
 267         }
 268
 269         for_each_present_cpu(cpu) {
 270                 for (cnt = 0; cnt < attr_count; cnt++) {
 271                         if (__start(&attrs[cnt], &per_cpu(events, cpu)[cnt]) != 0)
 272                                 return -1;
 273                 }
 274         }
 275
 276         for (cnt = 0; cnt < uc_attr_count; cnt++) {
 277                 if (__start(&uc_attrs[cnt], &uc_events[cnt]) != 0)
 278                         return -1;
 279         }
 280
 281         return 0;
 282 }
 283
 284 static void __event_stop(struct gator_event *const event)
 285 {
 286         kfree(event->pevent_attr);
 287         event->pevent_attr = NULL;
 288 }
 289
 290 static void __attr_stop(struct gator_attr *const attr)
 291 {
 292         attr->enabled = 0;
 293         attr->event = 0;
 294         attr->count = 0;
 295 }
 296
 297 static void gator_events_perf_pmu_stop(void)
 298 {
 299         unsigned int cnt, cpu;
 300
 301         for_each_present_cpu(cpu) {
 302                 for (cnt = 0; cnt < attr_count; cnt++)
 303                         __event_stop(&per_cpu(events, cpu)[cnt]);
 304         }
 305
 306         for (cnt = 0; cnt < uc_attr_count; cnt++)
 307                 __event_stop(&uc_events[cnt]);
 308
 309         for (cnt = 0; cnt < attr_count; cnt++)
 310                 __attr_stop(&attrs[cnt]);
 311
 312         for (cnt = 0; cnt < uc_attr_count; cnt++)
 313                 __attr_stop(&uc_attrs[cnt]);
 314 }
 315
 316 static void __read(int *const len, int cpu, struct gator_attr *const attr, struct gator_event *const event)
 317 {
 318         int delta;
 319         struct perf_event *const ev = event->pevent;
 320
 321         if (ev != NULL && ev->state == PERF_EVENT_STATE_ACTIVE) {
 322                 /* After creating the perf counter in __online_dispatch, there
 323                  * is a race condition between gator_events_perf_pmu_online and
 324                  * gator_events_perf_pmu_read. So have
 325                  * gator_events_perf_pmu_online call gator_events_perf_pmu_read
 326                  * and in __read check to see if it's the first call after
 327                  * __online_dispatch and if so, run the online code.
 328                  */
 329                 if (event->zero) {
 330                         ev->pmu->read(ev);
 331                         event->prev = event->curr = local64_read(&ev->count);
 332                         event->prev_delta = 0;
 333                         per_cpu(perf_cnt, cpu)[(*len)++] = attr->key;
 334                         per_cpu(perf_cnt, cpu)[(*len)++] = 0;
 335                         event->zero = false;
 336                 } else {
 337                         ev->pmu->read(ev);
 338                         event->curr = local64_read(&ev->count);
 339                         delta = event->curr - event->prev;
 340                         if (delta != 0 || delta != event->prev_delta) {
 341                                 event->prev_delta = delta;
 342                                 event->prev = event->curr;
 343                                 per_cpu(perf_cnt, cpu)[(*len)++] = attr->key;
 344                                 if (delta < 0)
 345                                         delta *= -1;
 346                                 per_cpu(perf_cnt, cpu)[(*len)++] = delta;
 347                         }
 348                 }
 349         }
 350 }
 351
 352 static int gator_events_perf_pmu_read(int **buffer, bool sched_switch)
 353 {
 354         int cnt, len = 0;
 355         const int cpu = get_logical_cpu();
 356
 357         for (cnt = 0; cnt < attr_count; cnt++)
 358                 __read(&len, cpu, &attrs[cnt], &per_cpu(events, cpu)[cnt]);
 359
 360         if (cpu == 0) {
 361                 for (cnt = 0; cnt < uc_attr_count; cnt++)
 362                         __read(&len, cpu, &uc_attrs[cnt], &uc_events[cnt]);
 363         }
 364
 365         if (buffer)
 366                 *buffer = per_cpu(perf_cnt, cpu);
 367
 368         return len;
 369 }
 370
 371 static struct gator_interface gator_events_perf_pmu_interface = {
 372         .create_files = gator_events_perf_pmu_create_files,
 373         .start = gator_events_perf_pmu_start,
 374         .stop = gator_events_perf_pmu_stop,
 375         .online = gator_events_perf_pmu_online,
 376         .online_dispatch = gator_events_perf_pmu_online_dispatch,
 377         .offline_dispatch = gator_events_perf_pmu_offline_dispatch,
 378         .read = gator_events_perf_pmu_read,
 379 };
 380
 381 static void __attr_init(struct gator_attr *const attr)
 382 {
 383         attr->name[0] = '\0';
 384         attr->enabled = 0;
 385         attr->type = 0;
 386         attr->event = 0;
 387         attr->count = 0;
 388         attr->key = gator_events_get_key();
 389 }
 390
 391 #ifdef CONFIG_OF
 392
 393 static const struct of_device_id arm_cci_matches[] = {
 394         {.compatible = "arm,cci-400" },
 395         {},
 396 };
 397
 398 static int probe_cci_revision(void)
 399 {
 400         struct device_node *np;
 401         struct resource res;
 402         void __iomem *cci_ctrl_base;
 403         int rev;
 404         int ret = DEFAULT_CCI_REVISION;
 405
 406         np = of_find_matching_node(NULL, arm_cci_matches);
 407         if (!np)
 408                 return ret;
 409
 410         if (of_address_to_resource(np, 0, &res))
 411                 goto node_put;
 412
 413         cci_ctrl_base = ioremap(res.start, resource_size(&res));
 414
 415         rev = (readl_relaxed(cci_ctrl_base + 0xfe8) >> 4) & 0xf;
 416
 417         if (rev <= 4)
 418                 ret = 0;
 419         else if (rev <= 6)
 420                 ret = 1;
 421
 422         iounmap(cci_ctrl_base);
 423
 424  node_put:
 425         of_node_put(np);
 426
 427         return ret;
 428 }
 429
 430 #else
 431
 432 static int probe_cci_revision(void)
 433 {
 434         return DEFAULT_CCI_REVISION;
 435 }
 436
 437 #endif
 438
 439 static void gator_events_perf_pmu_uncore_init(const char *const name, const int type, const int count)
 440 {
 441         int cnt;
 442
 443         snprintf(uc_attrs[uc_attr_count].name, sizeof(uc_attrs[uc_attr_count].name), "%s_ccnt", name);
 444         uc_attrs[uc_attr_count].type = type;
 445         ++uc_attr_count;
 446
 447         for (cnt = 0; cnt < count; ++cnt, ++uc_attr_count) {
 448                 struct gator_attr *const attr = &uc_attrs[uc_attr_count];
 449
 450                 snprintf(attr->name, sizeof(attr->name), "%s_cnt%d", name, cnt);
 451                 attr->type = type;
 452         }
 453 }
 454
 455 static void gator_events_perf_pmu_cci_init(const int type)
 456 {
 457         const char *cci_name;
 458
 459         switch (probe_cci_revision()) {
 460         case 0:
 461                 cci_name = "CCI_400";
 462                 break;
 463         case 1:
 464                 cci_name = "CCI_400-r1";
 465                 break;
 466         default:
 467                 pr_debug("gator: unrecognized cci-400 revision\n");
 468                 return;
 469         }
 470
 471         gator_events_perf_pmu_uncore_init(cci_name, type, CCI_400);
 472 }
 473
 474 static void gator_events_perf_pmu_cpu_init(const struct gator_cpu *const gator_cpu, const int type)
 475 {
 476         int cnt;
 477
 478         snprintf(attrs[attr_count].name, sizeof(attrs[attr_count].name), "%s_ccnt", gator_cpu->pmnc_name);
 479         attrs[attr_count].type = type;
 480         ++attr_count;
 481
 482         for (cnt = 0; cnt < gator_cpu->pmnc_counters; ++cnt, ++attr_count) {
 483                 struct gator_attr *const attr = &attrs[attr_count];
 484
 485                 snprintf(attr->name, sizeof(attr->name), "%s_cnt%d", gator_cpu->pmnc_name, cnt);
 486                 attr->type = type;
 487         }
 488 }
 489
 490 int gator_events_perf_pmu_init(void)
 491 {
 492         struct perf_event_attr pea;
 493         struct perf_event *pe;
 494         const struct gator_cpu *gator_cpu;
 495         int type;
 496         int cpu;
 497         int cnt;
 498         bool found_cpu = false;
 499
 500         for (cnt = 0; cnt < CNTMAX; cnt++)
 501                 __attr_init(&attrs[cnt]);
 502         for (cnt = 0; cnt < UCCNT; cnt++)
 503                 __attr_init(&uc_attrs[cnt]);
 504
 505         memset(&pea, 0, sizeof(pea));
 506         pea.size = sizeof(pea);
 507         pea.config = 0xFF;
 508         attr_count = 0;
 509         uc_attr_count = 0;
 510         for (type = PERF_TYPE_MAX; type < 0x20; ++type) {
 511                 pea.type = type;
 512
 513                 /* A particular PMU may work on some but not all cores, so try on each core */
 514                 pe = NULL;
 515                 for_each_present_cpu(cpu) {
 516 #if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(3, 1, 0)
 517                         pe = perf_event_create_kernel_counter(&pea, cpu, 0, dummy_handler);
 518 #else
 519                         pe = perf_event_create_kernel_counter(&pea, cpu, 0, dummy_handler, 0);
 520 #endif
 521                         if (!IS_ERR(pe))
 522                                 break;
 523                 }
 524                 /* Assume that valid PMUs are contiguous */
 525                 if (IS_ERR(pe)) {
 526                         pea.config = 0xff00;
 527 #if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(3, 1, 0)
 528                         pe = perf_event_create_kernel_counter(&pea, 0, 0, dummy_handler);
 529 #else
 530                         pe = perf_event_create_kernel_counter(&pea, 0, 0, dummy_handler, 0);
 531 #endif
 532                         if (IS_ERR(pe))
 533                                 break;
 534                 }
 535
 536                 if (pe->pmu != NULL && type == pe->pmu->type) {
 537                         if (strcmp("CCI", pe->pmu->name) == 0 || strcmp("CCI_400", pe->pmu->name) == 0 || strcmp("CCI_400-r1", pe->pmu->name) == 0) {
 538                                 gator_events_perf_pmu_cci_init(type);
 539                         } else if (strcmp("ccn", pe->pmu->name) == 0) {
 540                                 gator_events_perf_pmu_uncore_init("ARM_CCN_5XX", type, CCN_5XX);
 541                         } else if ((gator_cpu = gator_find_cpu_by_pmu_name(pe->pmu->name)) != NULL) {
 542                                 found_cpu = true;
 543                                 gator_events_perf_pmu_cpu_init(gator_cpu, type);
 544                         }
 545                         /* Initialize gator_attrs for dynamic PMUs here */
 546                 }
 547
 548                 perf_event_release_kernel(pe);
 549         }
 550
 551         if (!found_cpu) {
 552                 const struct gator_cpu *const gator_cpu = gator_find_cpu_by_cpuid(gator_cpuid());
 553
 554                 if (gator_cpu == NULL)
 555                         return -1;
 556                 gator_events_perf_pmu_cpu_init(gator_cpu, PERF_TYPE_RAW);
 557         }
 558
 559         /* Initialize gator_attrs for non-dynamic PMUs here */
 560
 561         if (attr_count > CNTMAX) {
 562                 pr_err("gator: Too many perf counters\n");
 563                 return -1;
 564         }
 565
 566         if (uc_attr_count > UCCNT) {
 567                 pr_err("gator: Too many perf uncore counters\n");
 568                 return -1;
 569         }
 570
 571         return gator_events_install(&gator_events_perf_pmu_interface);
 572 }
 573
 574 #endif