arm: Fix warning in CORENPDQR code
[linux-3.10.git] / arch / arm / kernel / perf_event.c
1 #undef DEBUG
2
3 /*
4  * ARM performance counter support.
5  *
6  * Copyright (C) 2009 picoChip Designs, Ltd., Jamie Iles
7  * Copyright (C) 2010 ARM Ltd., Will Deacon <will.deacon@arm.com>
8  *
9  * This code is based on the sparc64 perf event code, which is in turn based
10  * on the x86 code. Callchain code is based on the ARM OProfile backtrace
11  * code.
12  */
13 #define pr_fmt(fmt) "hw perfevents: " fmt
14
15 #include <linux/kernel.h>
16 #include <linux/platform_device.h>
17 #include <linux/pm_runtime.h>
18 #include <linux/uaccess.h>
19
20 #include <asm/irq_regs.h>
21 #include <asm/pmu.h>
22 #include <asm/stacktrace.h>
23
24 static int
25 armpmu_map_cache_event(const unsigned (*cache_map)
26                                       [PERF_COUNT_HW_CACHE_MAX]
27                                       [PERF_COUNT_HW_CACHE_OP_MAX]
28                                       [PERF_COUNT_HW_CACHE_RESULT_MAX],
29                        u64 config)
30 {
31         unsigned int cache_type, cache_op, cache_result, ret;
32
33         cache_type = (config >>  0) & 0xff;
34         if (cache_type >= PERF_COUNT_HW_CACHE_MAX)
35                 return -EINVAL;
36
37         cache_op = (config >>  8) & 0xff;
38         if (cache_op >= PERF_COUNT_HW_CACHE_OP_MAX)
39                 return -EINVAL;
40
41         cache_result = (config >> 16) & 0xff;
42         if (cache_result >= PERF_COUNT_HW_CACHE_RESULT_MAX)
43                 return -EINVAL;
44
45         ret = (int)(*cache_map)[cache_type][cache_op][cache_result];
46
47         if (ret == CACHE_OP_UNSUPPORTED)
48                 return -ENOENT;
49
50         return ret;
51 }
52
53 static int
54 armpmu_map_hw_event(const unsigned (*event_map)[PERF_COUNT_HW_MAX], u64 config)
55 {
56         int mapping;
57
58         if (config >= PERF_COUNT_HW_MAX)
59                 return -ENOENT;
60
61         mapping = (*event_map)[config];
62         return mapping == HW_OP_UNSUPPORTED ? -ENOENT : mapping;
63 }
64
65 static int
66 armpmu_map_raw_event(u32 raw_event_mask, u64 config)
67 {
68         return (int)(config & raw_event_mask);
69 }
70
71 int
72 armpmu_map_event(struct perf_event *event,
73                  const unsigned (*event_map)[PERF_COUNT_HW_MAX],
74                  const unsigned (*cache_map)
75                                 [PERF_COUNT_HW_CACHE_MAX]
76                                 [PERF_COUNT_HW_CACHE_OP_MAX]
77                                 [PERF_COUNT_HW_CACHE_RESULT_MAX],
78                  u32 raw_event_mask)
79 {
80         u64 config = event->attr.config;
81
82         switch (event->attr.type) {
83         case PERF_TYPE_HARDWARE:
84                 return armpmu_map_hw_event(event_map, config);
85         case PERF_TYPE_HW_CACHE:
86                 return armpmu_map_cache_event(cache_map, config);
87         case PERF_TYPE_RAW:
88                 return armpmu_map_raw_event(raw_event_mask, config);
89         }
90
91         return -ENOENT;
92 }
93
94 int armpmu_event_set_period(struct perf_event *event)
95 {
96         struct arm_pmu *armpmu = to_arm_pmu(event->pmu);
97         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
98         s64 left = local64_read(&hwc->period_left);
99         s64 period = hwc->sample_period;
100         int ret = 0;
101
102         /* The period may have been changed by PERF_EVENT_IOC_PERIOD */
103         if (unlikely(period != hwc->last_period))
104                 left = period - (hwc->last_period - left);
105
106         if (unlikely(left <= -period)) {
107                 left = period;
108                 local64_set(&hwc->period_left, left);
109                 hwc->last_period = period;
110                 ret = 1;
111         }
112
113         if (unlikely(left <= 0)) {
114                 left += period;
115                 local64_set(&hwc->period_left, left);
116                 hwc->last_period = period;
117                 ret = 1;
118         }
119
120         if (left > (s64)armpmu->max_period)
121                 left = armpmu->max_period;
122
123         local64_set(&hwc->prev_count, (u64)-left);
124
125         armpmu->write_counter(event, (u64)(-left) & 0xffffffff);
126
127         perf_event_update_userpage(event);
128
129         return ret;
130 }
131
132 u64 armpmu_event_update(struct perf_event *event)
133 {
134         struct arm_pmu *armpmu = to_arm_pmu(event->pmu);
135         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
136         u64 delta, prev_raw_count, new_raw_count;
137
138 again:
139         prev_raw_count = local64_read(&hwc->prev_count);
140         new_raw_count = armpmu->read_counter(event);
141
142         if (local64_cmpxchg(&hwc->prev_count, prev_raw_count,
143                              new_raw_count) != prev_raw_count)
144                 goto again;
145
146         delta = (new_raw_count - prev_raw_count) & armpmu->max_period;
147
148         local64_add(delta, &event->count);
149         local64_sub(delta, &hwc->period_left);
150
151         return new_raw_count;
152 }
153
154 static void
155 armpmu_read(struct perf_event *event)
156 {
157         armpmu_event_update(event);
158 }
159
160 static void
161 armpmu_stop(struct perf_event *event, int flags)
162 {
163         struct arm_pmu *armpmu = to_arm_pmu(event->pmu);
164         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
165
166         /*
167          * ARM pmu always has to update the counter, so ignore
168          * PERF_EF_UPDATE, see comments in armpmu_start().
169          */
170         if (!(hwc->state & PERF_HES_STOPPED)) {
171                 armpmu->disable(event);
172                 armpmu_event_update(event);
173                 hwc->state |= PERF_HES_STOPPED | PERF_HES_UPTODATE;
174         }
175 }
176
177 static void armpmu_start(struct perf_event *event, int flags)
178 {
179         struct arm_pmu *armpmu = to_arm_pmu(event->pmu);
180         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
181
182         /*
183          * ARM pmu always has to reprogram the period, so ignore
184          * PERF_EF_RELOAD, see the comment below.
185          */
186         if (flags & PERF_EF_RELOAD)
187                 WARN_ON_ONCE(!(hwc->state & PERF_HES_UPTODATE));
188
189         hwc->state = 0;
190         /*
191          * Set the period again. Some counters can't be stopped, so when we
192          * were stopped we simply disabled the IRQ source and the counter
193          * may have been left counting. If we don't do this step then we may
194          * get an interrupt too soon or *way* too late if the overflow has
195          * happened since disabling.
196          */
197         armpmu_event_set_period(event);
198         armpmu->enable(event);
199 }
200
201 static void
202 armpmu_del(struct perf_event *event, int flags)
203 {
204         struct arm_pmu *armpmu = to_arm_pmu(event->pmu);
205         struct pmu_hw_events *hw_events = armpmu->get_hw_events();
206         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
207         int idx = hwc->idx;
208
209         armpmu_stop(event, PERF_EF_UPDATE);
210         hw_events->events[idx] = NULL;
211         clear_bit(idx, hw_events->used_mask);
212
213         perf_event_update_userpage(event);
214 }
215
216 static int
217 armpmu_add(struct perf_event *event, int flags)
218 {
219         struct arm_pmu *armpmu = to_arm_pmu(event->pmu);
220         struct pmu_hw_events *hw_events = armpmu->get_hw_events();
221         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
222         int idx;
223         int err = 0;
224
225         perf_pmu_disable(event->pmu);
226
227         /* If we don't have a space for the counter then finish early. */
228         idx = armpmu->get_event_idx(hw_events, event);
229         if (idx < 0) {
230                 err = idx;
231                 goto out;
232         }
233
234         /*
235          * If there is an event in the counter we are going to use then make
236          * sure it is disabled.
237          */
238         event->hw.idx = idx;
239         armpmu->disable(event);
240         hw_events->events[idx] = event;
241
242         hwc->state = PERF_HES_STOPPED | PERF_HES_UPTODATE;
243         if (flags & PERF_EF_START)
244                 armpmu_start(event, PERF_EF_RELOAD);
245
246         /* Propagate our changes to the userspace mapping. */
247         perf_event_update_userpage(event);
248
249 out:
250         perf_pmu_enable(event->pmu);
251         return err;
252 }
253
254 static int
255 validate_event(struct pmu_hw_events *hw_events,
256                struct perf_event *event)
257 {
258         struct arm_pmu *armpmu = to_arm_pmu(event->pmu);
259         struct pmu *leader_pmu = event->group_leader->pmu;
260
261         if (is_software_event(event))
262                 return 1;
263
264         if (event->pmu != leader_pmu || event->state < PERF_EVENT_STATE_OFF)
265                 return 1;
266
267         if (event->state == PERF_EVENT_STATE_OFF && !event->attr.enable_on_exec)
268                 return 1;
269
270         return armpmu->get_event_idx(hw_events, event) >= 0;
271 }
272
273 static int
274 validate_group(struct perf_event *event)
275 {
276         struct perf_event *sibling, *leader = event->group_leader;
277         struct pmu_hw_events fake_pmu;
278         DECLARE_BITMAP(fake_used_mask, ARMPMU_MAX_HWEVENTS);
279
280         /*
281          * Initialise the fake PMU. We only need to populate the
282          * used_mask for the purposes of validation.
283          */
284         memset(fake_used_mask, 0, sizeof(fake_used_mask));
285         fake_pmu.used_mask = fake_used_mask;
286
287         if (!validate_event(&fake_pmu, leader))
288                 return -EINVAL;
289
290         list_for_each_entry(sibling, &leader->sibling_list, group_entry) {
291                 if (!validate_event(&fake_pmu, sibling))
292                         return -EINVAL;
293         }
294
295         if (!validate_event(&fake_pmu, event))
296                 return -EINVAL;
297
298         return 0;
299 }
300
301 static irqreturn_t armpmu_dispatch_irq(int irq, void *dev)
302 {
303         struct arm_pmu *armpmu = (struct arm_pmu *) dev;
304         struct platform_device *plat_device = armpmu->plat_device;
305         struct arm_pmu_platdata *plat = dev_get_platdata(&plat_device->dev);
306
307         if (plat && plat->handle_irq)
308                 return plat->handle_irq(irq, dev, armpmu->handle_irq);
309         else
310                 return armpmu->handle_irq(irq, dev);
311 }
312
313 static void
314 armpmu_release_hardware(struct arm_pmu *armpmu)
315 {
316         armpmu->free_irq(armpmu);
317         pm_runtime_put_sync(&armpmu->plat_device->dev);
318 }
319
320 static int
321 armpmu_reserve_hardware(struct arm_pmu *armpmu)
322 {
323         int err;
324         struct platform_device *pmu_device = armpmu->plat_device;
325
326         if (!pmu_device)
327                 return -ENODEV;
328
329         pm_runtime_get_sync(&pmu_device->dev);
330         err = armpmu->request_irq(armpmu, armpmu_dispatch_irq);
331         if (err) {
332                 armpmu_release_hardware(armpmu);
333                 return err;
334         }
335
336         return 0;
337 }
338
339 static void
340 hw_perf_event_destroy(struct perf_event *event)
341 {
342         struct arm_pmu *armpmu = to_arm_pmu(event->pmu);
343         atomic_t *active_events  = &armpmu->active_events;
344         struct mutex *pmu_reserve_mutex = &armpmu->reserve_mutex;
345
346         if (atomic_dec_and_mutex_lock(active_events, pmu_reserve_mutex)) {
347                 armpmu_release_hardware(armpmu);
348                 mutex_unlock(pmu_reserve_mutex);
349         }
350 }
351
352 static int
353 event_requires_mode_exclusion(struct perf_event_attr *attr)
354 {
355         return attr->exclude_idle || attr->exclude_user ||
356                attr->exclude_kernel || attr->exclude_hv;
357 }
358
359 static int
360 __hw_perf_event_init(struct perf_event *event)
361 {
362         struct arm_pmu *armpmu = to_arm_pmu(event->pmu);
363         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
364         int mapping;
365
366         mapping = armpmu->map_event(event);
367
368         if (mapping < 0) {
369                 pr_debug("event %x:%llx not supported\n", event->attr.type,
370                          event->attr.config);
371                 return mapping;
372         }
373
374         /*
375          * We don't assign an index until we actually place the event onto
376          * hardware. Use -1 to signify that we haven't decided where to put it
377          * yet. For SMP systems, each core has it's own PMU so we can't do any
378          * clever allocation or constraints checking at this point.
379          */
380         hwc->idx                = -1;
381         hwc->config_base        = 0;
382         hwc->config             = 0;
383         hwc->event_base         = 0;
384
385         /*
386          * Check whether we need to exclude the counter from certain modes.
387          */
388         if ((!armpmu->set_event_filter ||
389              armpmu->set_event_filter(hwc, &event->attr)) &&
390              event_requires_mode_exclusion(&event->attr)) {
391                 pr_debug("ARM performance counters do not support "
392                          "mode exclusion\n");
393                 return -EOPNOTSUPP;
394         }
395
396         /*
397          * Store the event encoding into the config_base field.
398          */
399         hwc->config_base            |= (unsigned long)mapping;
400
401         if (!hwc->sample_period) {
402                 /*
403                  * For non-sampling runs, limit the sample_period to half
404                  * of the counter width. That way, the new counter value
405                  * is far less likely to overtake the previous one unless
406                  * you have some serious IRQ latency issues.
407                  */
408                 hwc->sample_period  = armpmu->max_period >> 1;
409                 hwc->last_period    = hwc->sample_period;
410                 local64_set(&hwc->period_left, hwc->sample_period);
411         }
412
413         if (event->group_leader != event) {
414                 if (validate_group(event) != 0)
415                         return -EINVAL;
416         }
417
418         return 0;
419 }
420
421 static int armpmu_event_init(struct perf_event *event)
422 {
423         struct arm_pmu *armpmu = to_arm_pmu(event->pmu);
424         int err = 0;
425         atomic_t *active_events = &armpmu->active_events;
426
427         /* does not support taken branch sampling */
428         if (has_branch_stack(event))
429                 return -EOPNOTSUPP;
430
431         if (armpmu->map_event(event) == -ENOENT)
432                 return -ENOENT;
433
434         event->destroy = hw_perf_event_destroy;
435
436         if (!atomic_inc_not_zero(active_events)) {
437                 mutex_lock(&armpmu->reserve_mutex);
438                 if (atomic_read(active_events) == 0)
439                         err = armpmu_reserve_hardware(armpmu);
440
441                 if (!err)
442                         atomic_inc(active_events);
443                 mutex_unlock(&armpmu->reserve_mutex);
444         }
445
446         if (err)
447                 return err;
448
449         err = __hw_perf_event_init(event);
450         if (err)
451                 hw_perf_event_destroy(event);
452
453         return err;
454 }
455
456 static void armpmu_enable(struct pmu *pmu)
457 {
458         struct arm_pmu *armpmu = to_arm_pmu(pmu);
459         struct pmu_hw_events *hw_events = armpmu->get_hw_events();
460         int enabled = bitmap_weight(hw_events->used_mask, armpmu->num_events);
461
462         if (enabled)
463                 armpmu->start(armpmu);
464 }
465
466 static void armpmu_disable(struct pmu *pmu)
467 {
468         struct arm_pmu *armpmu = to_arm_pmu(pmu);
469         armpmu->stop(armpmu);
470 }
471
472 #ifdef CONFIG_PM_RUNTIME
473 static int armpmu_runtime_resume(struct device *dev)
474 {
475         struct arm_pmu_platdata *plat = dev_get_platdata(dev);
476
477         if (plat && plat->runtime_resume)
478                 return plat->runtime_resume(dev);
479
480         return 0;
481 }
482
483 static int armpmu_runtime_suspend(struct device *dev)
484 {
485         struct arm_pmu_platdata *plat = dev_get_platdata(dev);
486
487         if (plat && plat->runtime_suspend)
488                 return plat->runtime_suspend(dev);
489
490         return 0;
491 }
492 #endif
493
494 const struct dev_pm_ops armpmu_dev_pm_ops = {
495         SET_RUNTIME_PM_OPS(armpmu_runtime_suspend, armpmu_runtime_resume, NULL)
496 };
497
498 static void armpmu_init(struct arm_pmu *armpmu)
499 {
500         atomic_set(&armpmu->active_events, 0);
501         mutex_init(&armpmu->reserve_mutex);
502
503         armpmu->pmu = (struct pmu) {
504                 .pmu_enable     = armpmu_enable,
505                 .pmu_disable    = armpmu_disable,
506                 .event_init     = armpmu_event_init,
507                 .add            = armpmu_add,
508                 .del            = armpmu_del,
509                 .start          = armpmu_start,
510                 .stop           = armpmu_stop,
511                 .read           = armpmu_read,
512         };
513 }
514
515 int armpmu_register(struct arm_pmu *armpmu, int type)
516 {
517         armpmu_init(armpmu);
518         pm_runtime_enable(&armpmu->plat_device->dev);
519         pr_info("enabled with %s PMU driver, %d counters available\n",
520                         armpmu->name, armpmu->num_events);
521         return perf_pmu_register(&armpmu->pmu, armpmu->name, type);
522 }
523
524 /*
525  * Callchain handling code.
526  */
527
528 /*
529  * The registers we're interested in are at the end of the variable
530  * length saved register structure. The fp points at the end of this
531  * structure so the address of this struct is:
532  * (struct frame_tail *)(xxx->fp)-1
533  *
534  * This code has been adapted from the ARM OProfile support.
535  */
536 struct frame_tail {
537         struct frame_tail __user *fp;
538         unsigned long sp;
539         unsigned long lr;
540 } __attribute__((packed));
541
542 /*
543  * Get the return address for a single stackframe and return a pointer to the
544  * next frame tail.
545  */
546 static struct frame_tail __user *
547 user_backtrace(struct frame_tail __user *tail,
548                struct perf_callchain_entry *entry)
549 {
550         struct frame_tail buftail;
551
552         /* Also check accessibility of one struct frame_tail beyond */
553         if (!access_ok(VERIFY_READ, tail, sizeof(buftail)))
554                 return NULL;
555         if (__copy_from_user_inatomic(&buftail, tail, sizeof(buftail)))
556                 return NULL;
557
558         perf_callchain_store(entry, buftail.lr);
559
560         /*
561          * Frame pointers should strictly progress back up the stack
562          * (towards higher addresses).
563          */
564         if (tail + 1 >= buftail.fp)
565                 return NULL;
566
567         return buftail.fp - 1;
568 }
569
570 void
571 perf_callchain_user(struct perf_callchain_entry *entry, struct pt_regs *regs)
572 {
573         struct frame_tail __user *tail;
574
575         if (perf_guest_cbs && perf_guest_cbs->is_in_guest()) {
576                 /* We don't support guest os callchain now */
577                 return;
578         }
579
580         perf_callchain_store(entry, regs->ARM_pc);
581         tail = (struct frame_tail __user *)regs->ARM_fp - 1;
582
583         while ((entry->nr < PERF_MAX_STACK_DEPTH) &&
584                tail && !((unsigned long)tail & 0x3))
585                 tail = user_backtrace(tail, entry);
586 }
587
588 /*
589  * Gets called by walk_stackframe() for every stackframe. This will be called
590  * whist unwinding the stackframe and is like a subroutine return so we use
591  * the PC.
592  */
593 static int
594 callchain_trace(struct stackframe *fr,
595                 void *data)
596 {
597         struct perf_callchain_entry *entry = data;
598         perf_callchain_store(entry, fr->pc);
599         return 0;
600 }
601
602 void
603 perf_callchain_kernel(struct perf_callchain_entry *entry, struct pt_regs *regs)
604 {
605         struct stackframe fr;
606
607         if (perf_guest_cbs && perf_guest_cbs->is_in_guest()) {
608                 /* We don't support guest os callchain now */
609                 return;
610         }
611
612         fr.fp = regs->ARM_fp;
613         fr.sp = regs->ARM_sp;
614         fr.lr = regs->ARM_lr;
615         fr.pc = regs->ARM_pc;
616         walk_stackframe(&fr, callchain_trace, entry);
617 }
618
619 unsigned long perf_instruction_pointer(struct pt_regs *regs)
620 {
621         if (perf_guest_cbs && perf_guest_cbs->is_in_guest())
622                 return perf_guest_cbs->get_guest_ip();
623
624         return instruction_pointer(regs);
625 }
626
627 unsigned long perf_misc_flags(struct pt_regs *regs)
628 {
629         int misc = 0;
630
631         if (perf_guest_cbs && perf_guest_cbs->is_in_guest()) {
632                 if (perf_guest_cbs->is_user_mode())
633                         misc |= PERF_RECORD_MISC_GUEST_USER;
634                 else
635                         misc |= PERF_RECORD_MISC_GUEST_KERNEL;
636         } else {
637                 if (user_mode(regs))
638                         misc |= PERF_RECORD_MISC_USER;
639                 else
640                         misc |= PERF_RECORD_MISC_KERNEL;
641         }
642
643         return misc;
644 }