fs: smb: common: add missing MODULE_DESCRIPTION() macros
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / s390 / kernel / perf_cpum_cf.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Performance event support for s390x - CPU-measurement Counter Facility
4  *
5  *  Copyright IBM Corp. 2012, 2023
6  *  Author(s): Hendrik Brueckner <brueckner@linux.ibm.com>
7  *             Thomas Richter <tmricht@linux.ibm.com>
8  */
9 #define KMSG_COMPONENT  "cpum_cf"
10 #define pr_fmt(fmt)     KMSG_COMPONENT ": " fmt
11
12 #include <linux/kernel.h>
13 #include <linux/kernel_stat.h>
14 #include <linux/percpu.h>
15 #include <linux/notifier.h>
16 #include <linux/init.h>
17 #include <linux/export.h>
18 #include <linux/miscdevice.h>
19 #include <linux/perf_event.h>
20
21 #include <asm/cpu_mf.h>
22 #include <asm/hwctrset.h>
23 #include <asm/debug.h>
24
25 enum cpumf_ctr_set {
26         CPUMF_CTR_SET_BASIC   = 0,    /* Basic Counter Set */
27         CPUMF_CTR_SET_USER    = 1,    /* Problem-State Counter Set */
28         CPUMF_CTR_SET_CRYPTO  = 2,    /* Crypto-Activity Counter Set */
29         CPUMF_CTR_SET_EXT     = 3,    /* Extended Counter Set */
30         CPUMF_CTR_SET_MT_DIAG = 4,    /* MT-diagnostic Counter Set */
31
32         /* Maximum number of counter sets */
33         CPUMF_CTR_SET_MAX,
34 };
35
36 #define CPUMF_LCCTL_ENABLE_SHIFT    16
37 #define CPUMF_LCCTL_ACTCTL_SHIFT     0
38
39 static inline void ctr_set_enable(u64 *state, u64 ctrsets)
40 {
41         *state |= ctrsets << CPUMF_LCCTL_ENABLE_SHIFT;
42 }
43
44 static inline void ctr_set_disable(u64 *state, u64 ctrsets)
45 {
46         *state &= ~(ctrsets << CPUMF_LCCTL_ENABLE_SHIFT);
47 }
48
49 static inline void ctr_set_start(u64 *state, u64 ctrsets)
50 {
51         *state |= ctrsets << CPUMF_LCCTL_ACTCTL_SHIFT;
52 }
53
54 static inline void ctr_set_stop(u64 *state, u64 ctrsets)
55 {
56         *state &= ~(ctrsets << CPUMF_LCCTL_ACTCTL_SHIFT);
57 }
58
59 static inline int ctr_stcctm(enum cpumf_ctr_set set, u64 range, u64 *dest)
60 {
61         switch (set) {
62         case CPUMF_CTR_SET_BASIC:
63                 return stcctm(BASIC, range, dest);
64         case CPUMF_CTR_SET_USER:
65                 return stcctm(PROBLEM_STATE, range, dest);
66         case CPUMF_CTR_SET_CRYPTO:
67                 return stcctm(CRYPTO_ACTIVITY, range, dest);
68         case CPUMF_CTR_SET_EXT:
69                 return stcctm(EXTENDED, range, dest);
70         case CPUMF_CTR_SET_MT_DIAG:
71                 return stcctm(MT_DIAG_CLEARING, range, dest);
72         case CPUMF_CTR_SET_MAX:
73                 return 3;
74         }
75         return 3;
76 }
77
78 struct cpu_cf_events {
79         refcount_t refcnt;              /* Reference count */
80         atomic_t                ctr_set[CPUMF_CTR_SET_MAX];
81         u64                     state;          /* For perf_event_open SVC */
82         u64                     dev_state;      /* For /dev/hwctr */
83         unsigned int            flags;
84         size_t used;                    /* Bytes used in data */
85         size_t usedss;                  /* Bytes used in start/stop */
86         unsigned char start[PAGE_SIZE]; /* Counter set at event add */
87         unsigned char stop[PAGE_SIZE];  /* Counter set at event delete */
88         unsigned char data[PAGE_SIZE];  /* Counter set at /dev/hwctr */
89         unsigned int sets;              /* # Counter set saved in memory */
90 };
91
92 static unsigned int cfdiag_cpu_speed;   /* CPU speed for CF_DIAG trailer */
93 static debug_info_t *cf_dbg;
94
95 /*
96  * The CPU Measurement query counter information instruction contains
97  * information which varies per machine generation, but is constant and
98  * does not change when running on a particular machine, such as counter
99  * first and second version number. This is needed to determine the size
100  * of counter sets. Extract this information at device driver initialization.
101  */
102 static struct cpumf_ctr_info    cpumf_ctr_info;
103
104 struct cpu_cf_ptr {
105         struct cpu_cf_events *cpucf;
106 };
107
108 static struct cpu_cf_root {             /* Anchor to per CPU data */
109         refcount_t refcnt;              /* Overall active events */
110         struct cpu_cf_ptr __percpu *cfptr;
111 } cpu_cf_root;
112
113 /*
114  * Serialize event initialization and event removal. Both are called from
115  * user space in task context with perf_event_open() and close()
116  * system calls.
117  *
118  * This mutex serializes functions cpum_cf_alloc_cpu() called at event
119  * initialization via cpumf_pmu_event_init() and function cpum_cf_free_cpu()
120  * called at event removal via call back function hw_perf_event_destroy()
121  * when the event is deleted. They are serialized to enforce correct
122  * bookkeeping of pointer and reference counts anchored by
123  * struct cpu_cf_root and the access to cpu_cf_root::refcnt and the
124  * per CPU pointers stored in cpu_cf_root::cfptr.
125  */
126 static DEFINE_MUTEX(pmc_reserve_mutex);
127
128 /*
129  * Get pointer to per-cpu structure.
130  *
131  * Function get_cpu_cfhw() is called from
132  * - cfset_copy_all(): This function is protected by cpus_read_lock(), so
133  *   CPU hot plug remove can not happen. Event removal requires a close()
134  *   first.
135  *
136  * Function this_cpu_cfhw() is called from perf common code functions:
137  * - pmu_{en|dis}able(), pmu_{add|del}()and pmu_{start|stop}():
138  *   All functions execute with interrupts disabled on that particular CPU.
139  * - cfset_ioctl_{on|off}, cfset_cpu_read(): see comment cfset_copy_all().
140  *
141  * Therefore it is safe to access the CPU specific pointer to the event.
142  */
143 static struct cpu_cf_events *get_cpu_cfhw(int cpu)
144 {
145         struct cpu_cf_ptr __percpu *p = cpu_cf_root.cfptr;
146
147         if (p) {
148                 struct cpu_cf_ptr *q = per_cpu_ptr(p, cpu);
149
150                 return q->cpucf;
151         }
152         return NULL;
153 }
154
155 static struct cpu_cf_events *this_cpu_cfhw(void)
156 {
157         return get_cpu_cfhw(smp_processor_id());
158 }
159
160 /* Disable counter sets on dedicated CPU */
161 static void cpum_cf_reset_cpu(void *flags)
162 {
163         lcctl(0);
164 }
165
166 /* Free per CPU data when the last event is removed. */
167 static void cpum_cf_free_root(void)
168 {
169         if (!refcount_dec_and_test(&cpu_cf_root.refcnt))
170                 return;
171         free_percpu(cpu_cf_root.cfptr);
172         cpu_cf_root.cfptr = NULL;
173         irq_subclass_unregister(IRQ_SUBCLASS_MEASUREMENT_ALERT);
174         on_each_cpu(cpum_cf_reset_cpu, NULL, 1);
175         debug_sprintf_event(cf_dbg, 4, "%s root.refcnt %u cfptr %d\n",
176                             __func__, refcount_read(&cpu_cf_root.refcnt),
177                             !cpu_cf_root.cfptr);
178 }
179
180 /*
181  * On initialization of first event also allocate per CPU data dynamically.
182  * Start with an array of pointers, the array size is the maximum number of
183  * CPUs possible, which might be larger than the number of CPUs currently
184  * online.
185  */
186 static int cpum_cf_alloc_root(void)
187 {
188         int rc = 0;
189
190         if (refcount_inc_not_zero(&cpu_cf_root.refcnt))
191                 return rc;
192
193         /* The memory is already zeroed. */
194         cpu_cf_root.cfptr = alloc_percpu(struct cpu_cf_ptr);
195         if (cpu_cf_root.cfptr) {
196                 refcount_set(&cpu_cf_root.refcnt, 1);
197                 on_each_cpu(cpum_cf_reset_cpu, NULL, 1);
198                 irq_subclass_register(IRQ_SUBCLASS_MEASUREMENT_ALERT);
199         } else {
200                 rc = -ENOMEM;
201         }
202
203         return rc;
204 }
205
206 /* Free CPU counter data structure for a PMU */
207 static void cpum_cf_free_cpu(int cpu)
208 {
209         struct cpu_cf_events *cpuhw;
210         struct cpu_cf_ptr *p;
211
212         mutex_lock(&pmc_reserve_mutex);
213         /*
214          * When invoked via CPU hotplug handler, there might be no events
215          * installed or that particular CPU might not have an
216          * event installed. This anchor pointer can be NULL!
217          */
218         if (!cpu_cf_root.cfptr)
219                 goto out;
220         p = per_cpu_ptr(cpu_cf_root.cfptr, cpu);
221         cpuhw = p->cpucf;
222         /*
223          * Might be zero when called from CPU hotplug handler and no event
224          * installed on that CPU, but on different CPUs.
225          */
226         if (!cpuhw)
227                 goto out;
228
229         if (refcount_dec_and_test(&cpuhw->refcnt)) {
230                 kfree(cpuhw);
231                 p->cpucf = NULL;
232         }
233         cpum_cf_free_root();
234 out:
235         mutex_unlock(&pmc_reserve_mutex);
236 }
237
238 /* Allocate CPU counter data structure for a PMU. Called under mutex lock. */
239 static int cpum_cf_alloc_cpu(int cpu)
240 {
241         struct cpu_cf_events *cpuhw;
242         struct cpu_cf_ptr *p;
243         int rc;
244
245         mutex_lock(&pmc_reserve_mutex);
246         rc = cpum_cf_alloc_root();
247         if (rc)
248                 goto unlock;
249         p = per_cpu_ptr(cpu_cf_root.cfptr, cpu);
250         cpuhw = p->cpucf;
251
252         if (!cpuhw) {
253                 cpuhw = kzalloc(sizeof(*cpuhw), GFP_KERNEL);
254                 if (cpuhw) {
255                         p->cpucf = cpuhw;
256                         refcount_set(&cpuhw->refcnt, 1);
257                 } else {
258                         rc = -ENOMEM;
259                 }
260         } else {
261                 refcount_inc(&cpuhw->refcnt);
262         }
263         if (rc) {
264                 /*
265                  * Error in allocation of event, decrement anchor. Since
266                  * cpu_cf_event in not created, its destroy() function is not
267                  * invoked. Adjust the reference counter for the anchor.
268                  */
269                 cpum_cf_free_root();
270         }
271 unlock:
272         mutex_unlock(&pmc_reserve_mutex);
273         return rc;
274 }
275
276 /*
277  * Create/delete per CPU data structures for /dev/hwctr interface and events
278  * created by perf_event_open().
279  * If cpu is -1, track task on all available CPUs. This requires
280  * allocation of hardware data structures for all CPUs. This setup handles
281  * perf_event_open() with task context and /dev/hwctr interface.
282  * If cpu is non-zero install event on this CPU only. This setup handles
283  * perf_event_open() with CPU context.
284  */
285 static int cpum_cf_alloc(int cpu)
286 {
287         cpumask_var_t mask;
288         int rc;
289
290         if (cpu == -1) {
291                 if (!zalloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
292                         return -ENOMEM;
293                 for_each_online_cpu(cpu) {
294                         rc = cpum_cf_alloc_cpu(cpu);
295                         if (rc) {
296                                 for_each_cpu(cpu, mask)
297                                         cpum_cf_free_cpu(cpu);
298                                 break;
299                         }
300                         cpumask_set_cpu(cpu, mask);
301                 }
302                 free_cpumask_var(mask);
303         } else {
304                 rc = cpum_cf_alloc_cpu(cpu);
305         }
306         return rc;
307 }
308
309 static void cpum_cf_free(int cpu)
310 {
311         if (cpu == -1) {
312                 for_each_online_cpu(cpu)
313                         cpum_cf_free_cpu(cpu);
314         } else {
315                 cpum_cf_free_cpu(cpu);
316         }
317 }
318
319 #define CF_DIAG_CTRSET_DEF              0xfeef  /* Counter set header mark */
320                                                 /* interval in seconds */
321
322 /* Counter sets are stored as data stream in a page sized memory buffer and
323  * exported to user space via raw data attached to the event sample data.
324  * Each counter set starts with an eight byte header consisting of:
325  * - a two byte eye catcher (0xfeef)
326  * - a one byte counter set number
327  * - a two byte counter set size (indicates the number of counters in this set)
328  * - a three byte reserved value (must be zero) to make the header the same
329  *   size as a counter value.
330  * All counter values are eight byte in size.
331  *
332  * All counter sets are followed by a 64 byte trailer.
333  * The trailer consists of a:
334  * - flag field indicating valid fields when corresponding bit set
335  * - the counter facility first and second version number
336  * - the CPU speed if nonzero
337  * - the time stamp the counter sets have been collected
338  * - the time of day (TOD) base value
339  * - the machine type.
340  *
341  * The counter sets are saved when the process is prepared to be executed on a
342  * CPU and saved again when the process is going to be removed from a CPU.
343  * The difference of both counter sets are calculated and stored in the event
344  * sample data area.
345  */
346 struct cf_ctrset_entry {        /* CPU-M CF counter set entry (8 byte) */
347         unsigned int def:16;    /* 0-15  Data Entry Format */
348         unsigned int set:16;    /* 16-31 Counter set identifier */
349         unsigned int ctr:16;    /* 32-47 Number of stored counters */
350         unsigned int res1:16;   /* 48-63 Reserved */
351 };
352
353 struct cf_trailer_entry {       /* CPU-M CF_DIAG trailer (64 byte) */
354         /* 0 - 7 */
355         union {
356                 struct {
357                         unsigned int clock_base:1;      /* TOD clock base set */
358                         unsigned int speed:1;           /* CPU speed set */
359                         /* Measurement alerts */
360                         unsigned int mtda:1;    /* Loss of MT ctr. data alert */
361                         unsigned int caca:1;    /* Counter auth. change alert */
362                         unsigned int lcda:1;    /* Loss of counter data alert */
363                 };
364                 unsigned long flags;    /* 0-63    All indicators */
365         };
366         /* 8 - 15 */
367         unsigned int cfvn:16;                   /* 64-79   Ctr First Version */
368         unsigned int csvn:16;                   /* 80-95   Ctr Second Version */
369         unsigned int cpu_speed:32;              /* 96-127  CPU speed */
370         /* 16 - 23 */
371         unsigned long timestamp;                /* 128-191 Timestamp (TOD) */
372         /* 24 - 55 */
373         union {
374                 struct {
375                         unsigned long progusage1;
376                         unsigned long progusage2;
377                         unsigned long progusage3;
378                         unsigned long tod_base;
379                 };
380                 unsigned long progusage[4];
381         };
382         /* 56 - 63 */
383         unsigned int mach_type:16;              /* Machine type */
384         unsigned int res1:16;                   /* Reserved */
385         unsigned int res2:32;                   /* Reserved */
386 };
387
388 /* Create the trailer data at the end of a page. */
389 static void cfdiag_trailer(struct cf_trailer_entry *te)
390 {
391         struct cpuid cpuid;
392
393         te->cfvn = cpumf_ctr_info.cfvn;         /* Counter version numbers */
394         te->csvn = cpumf_ctr_info.csvn;
395
396         get_cpu_id(&cpuid);                     /* Machine type */
397         te->mach_type = cpuid.machine;
398         te->cpu_speed = cfdiag_cpu_speed;
399         if (te->cpu_speed)
400                 te->speed = 1;
401         te->clock_base = 1;                     /* Save clock base */
402         te->tod_base = tod_clock_base.tod;
403         te->timestamp = get_tod_clock_fast();
404 }
405
406 /*
407  * The number of counters per counter set varies between machine generations,
408  * but is constant when running on a particular machine generation.
409  * Determine each counter set size at device driver initialization and
410  * retrieve it later.
411  */
412 static size_t cpumf_ctr_setsizes[CPUMF_CTR_SET_MAX];
413 static void cpum_cf_make_setsize(enum cpumf_ctr_set ctrset)
414 {
415         size_t ctrset_size = 0;
416
417         switch (ctrset) {
418         case CPUMF_CTR_SET_BASIC:
419                 if (cpumf_ctr_info.cfvn >= 1)
420                         ctrset_size = 6;
421                 break;
422         case CPUMF_CTR_SET_USER:
423                 if (cpumf_ctr_info.cfvn == 1)
424                         ctrset_size = 6;
425                 else if (cpumf_ctr_info.cfvn >= 3)
426                         ctrset_size = 2;
427                 break;
428         case CPUMF_CTR_SET_CRYPTO:
429                 if (cpumf_ctr_info.csvn >= 1 && cpumf_ctr_info.csvn <= 5)
430                         ctrset_size = 16;
431                 else if (cpumf_ctr_info.csvn >= 6)
432                         ctrset_size = 20;
433                 break;
434         case CPUMF_CTR_SET_EXT:
435                 if (cpumf_ctr_info.csvn == 1)
436                         ctrset_size = 32;
437                 else if (cpumf_ctr_info.csvn == 2)
438                         ctrset_size = 48;
439                 else if (cpumf_ctr_info.csvn >= 3 && cpumf_ctr_info.csvn <= 5)
440                         ctrset_size = 128;
441                 else if (cpumf_ctr_info.csvn == 6 || cpumf_ctr_info.csvn == 7)
442                         ctrset_size = 160;
443                 break;
444         case CPUMF_CTR_SET_MT_DIAG:
445                 if (cpumf_ctr_info.csvn > 3)
446                         ctrset_size = 48;
447                 break;
448         case CPUMF_CTR_SET_MAX:
449                 break;
450         }
451         cpumf_ctr_setsizes[ctrset] = ctrset_size;
452 }
453
454 /*
455  * Return the maximum possible counter set size (in number of 8 byte counters)
456  * depending on type and model number.
457  */
458 static size_t cpum_cf_read_setsize(enum cpumf_ctr_set ctrset)
459 {
460         return cpumf_ctr_setsizes[ctrset];
461 }
462
463 /* Read a counter set. The counter set number determines the counter set and
464  * the CPUM-CF first and second version number determine the number of
465  * available counters in each counter set.
466  * Each counter set starts with header containing the counter set number and
467  * the number of eight byte counters.
468  *
469  * The functions returns the number of bytes occupied by this counter set
470  * including the header.
471  * If there is no counter in the counter set, this counter set is useless and
472  * zero is returned on this case.
473  *
474  * Note that the counter sets may not be enabled or active and the stcctm
475  * instruction might return error 3. Depending on error_ok value this is ok,
476  * for example when called from cpumf_pmu_start() call back function.
477  */
478 static size_t cfdiag_getctrset(struct cf_ctrset_entry *ctrdata, int ctrset,
479                                size_t room, bool error_ok)
480 {
481         size_t ctrset_size, need = 0;
482         int rc = 3;                             /* Assume write failure */
483
484         ctrdata->def = CF_DIAG_CTRSET_DEF;
485         ctrdata->set = ctrset;
486         ctrdata->res1 = 0;
487         ctrset_size = cpum_cf_read_setsize(ctrset);
488
489         if (ctrset_size) {                      /* Save data */
490                 need = ctrset_size * sizeof(u64) + sizeof(*ctrdata);
491                 if (need <= room) {
492                         rc = ctr_stcctm(ctrset, ctrset_size,
493                                         (u64 *)(ctrdata + 1));
494                 }
495                 if (rc != 3 || error_ok)
496                         ctrdata->ctr = ctrset_size;
497                 else
498                         need = 0;
499         }
500
501         return need;
502 }
503
504 static const u64 cpumf_ctr_ctl[CPUMF_CTR_SET_MAX] = {
505         [CPUMF_CTR_SET_BASIC]   = 0x02,
506         [CPUMF_CTR_SET_USER]    = 0x04,
507         [CPUMF_CTR_SET_CRYPTO]  = 0x08,
508         [CPUMF_CTR_SET_EXT]     = 0x01,
509         [CPUMF_CTR_SET_MT_DIAG] = 0x20,
510 };
511
512 /* Read out all counter sets and save them in the provided data buffer.
513  * The last 64 byte host an artificial trailer entry.
514  */
515 static size_t cfdiag_getctr(void *data, size_t sz, unsigned long auth,
516                             bool error_ok)
517 {
518         struct cf_trailer_entry *trailer;
519         size_t offset = 0, done;
520         int i;
521
522         memset(data, 0, sz);
523         sz -= sizeof(*trailer);         /* Always room for trailer */
524         for (i = CPUMF_CTR_SET_BASIC; i < CPUMF_CTR_SET_MAX; ++i) {
525                 struct cf_ctrset_entry *ctrdata = data + offset;
526
527                 if (!(auth & cpumf_ctr_ctl[i]))
528                         continue;       /* Counter set not authorized */
529
530                 done = cfdiag_getctrset(ctrdata, i, sz - offset, error_ok);
531                 offset += done;
532         }
533         trailer = data + offset;
534         cfdiag_trailer(trailer);
535         return offset + sizeof(*trailer);
536 }
537
538 /* Calculate the difference for each counter in a counter set. */
539 static void cfdiag_diffctrset(u64 *pstart, u64 *pstop, int counters)
540 {
541         for (; --counters >= 0; ++pstart, ++pstop)
542                 if (*pstop >= *pstart)
543                         *pstop -= *pstart;
544                 else
545                         *pstop = *pstart - *pstop + 1;
546 }
547
548 /* Scan the counter sets and calculate the difference of each counter
549  * in each set. The result is the increment of each counter during the
550  * period the counter set has been activated.
551  *
552  * Return true on success.
553  */
554 static int cfdiag_diffctr(struct cpu_cf_events *cpuhw, unsigned long auth)
555 {
556         struct cf_trailer_entry *trailer_start, *trailer_stop;
557         struct cf_ctrset_entry *ctrstart, *ctrstop;
558         size_t offset = 0;
559
560         auth &= (1 << CPUMF_LCCTL_ENABLE_SHIFT) - 1;
561         do {
562                 ctrstart = (struct cf_ctrset_entry *)(cpuhw->start + offset);
563                 ctrstop = (struct cf_ctrset_entry *)(cpuhw->stop + offset);
564
565                 if (memcmp(ctrstop, ctrstart, sizeof(*ctrstop))) {
566                         pr_err_once("cpum_cf_diag counter set compare error "
567                                     "in set %i\n", ctrstart->set);
568                         return 0;
569                 }
570                 auth &= ~cpumf_ctr_ctl[ctrstart->set];
571                 if (ctrstart->def == CF_DIAG_CTRSET_DEF) {
572                         cfdiag_diffctrset((u64 *)(ctrstart + 1),
573                                           (u64 *)(ctrstop + 1), ctrstart->ctr);
574                         offset += ctrstart->ctr * sizeof(u64) +
575                                                         sizeof(*ctrstart);
576                 }
577         } while (ctrstart->def && auth);
578
579         /* Save time_stamp from start of event in stop's trailer */
580         trailer_start = (struct cf_trailer_entry *)(cpuhw->start + offset);
581         trailer_stop = (struct cf_trailer_entry *)(cpuhw->stop + offset);
582         trailer_stop->progusage[0] = trailer_start->timestamp;
583
584         return 1;
585 }
586
587 static enum cpumf_ctr_set get_counter_set(u64 event)
588 {
589         int set = CPUMF_CTR_SET_MAX;
590
591         if (event < 32)
592                 set = CPUMF_CTR_SET_BASIC;
593         else if (event < 64)
594                 set = CPUMF_CTR_SET_USER;
595         else if (event < 128)
596                 set = CPUMF_CTR_SET_CRYPTO;
597         else if (event < 288)
598                 set = CPUMF_CTR_SET_EXT;
599         else if (event >= 448 && event < 496)
600                 set = CPUMF_CTR_SET_MT_DIAG;
601
602         return set;
603 }
604
605 static int validate_ctr_version(const u64 config, enum cpumf_ctr_set set)
606 {
607         u16 mtdiag_ctl;
608         int err = 0;
609
610         /* check required version for counter sets */
611         switch (set) {
612         case CPUMF_CTR_SET_BASIC:
613         case CPUMF_CTR_SET_USER:
614                 if (cpumf_ctr_info.cfvn < 1)
615                         err = -EOPNOTSUPP;
616                 break;
617         case CPUMF_CTR_SET_CRYPTO:
618                 if ((cpumf_ctr_info.csvn >= 1 && cpumf_ctr_info.csvn <= 5 &&
619                      config > 79) || (cpumf_ctr_info.csvn >= 6 && config > 83))
620                         err = -EOPNOTSUPP;
621                 break;
622         case CPUMF_CTR_SET_EXT:
623                 if (cpumf_ctr_info.csvn < 1)
624                         err = -EOPNOTSUPP;
625                 if ((cpumf_ctr_info.csvn == 1 && config > 159) ||
626                     (cpumf_ctr_info.csvn == 2 && config > 175) ||
627                     (cpumf_ctr_info.csvn >= 3 && cpumf_ctr_info.csvn <= 5 &&
628                      config > 255) ||
629                     (cpumf_ctr_info.csvn >= 6 && config > 287))
630                         err = -EOPNOTSUPP;
631                 break;
632         case CPUMF_CTR_SET_MT_DIAG:
633                 if (cpumf_ctr_info.csvn <= 3)
634                         err = -EOPNOTSUPP;
635                 /*
636                  * MT-diagnostic counters are read-only.  The counter set
637                  * is automatically enabled and activated on all CPUs with
638                  * multithreading (SMT).  Deactivation of multithreading
639                  * also disables the counter set.  State changes are ignored
640                  * by lcctl().  Because Linux controls SMT enablement through
641                  * a kernel parameter only, the counter set is either disabled
642                  * or enabled and active.
643                  *
644                  * Thus, the counters can only be used if SMT is on and the
645                  * counter set is enabled and active.
646                  */
647                 mtdiag_ctl = cpumf_ctr_ctl[CPUMF_CTR_SET_MT_DIAG];
648                 if (!((cpumf_ctr_info.auth_ctl & mtdiag_ctl) &&
649                       (cpumf_ctr_info.enable_ctl & mtdiag_ctl) &&
650                       (cpumf_ctr_info.act_ctl & mtdiag_ctl)))
651                         err = -EOPNOTSUPP;
652                 break;
653         case CPUMF_CTR_SET_MAX:
654                 err = -EOPNOTSUPP;
655         }
656
657         return err;
658 }
659
660 /*
661  * Change the CPUMF state to active.
662  * Enable and activate the CPU-counter sets according
663  * to the per-cpu control state.
664  */
665 static void cpumf_pmu_enable(struct pmu *pmu)
666 {
667         struct cpu_cf_events *cpuhw = this_cpu_cfhw();
668         int err;
669
670         if (!cpuhw || (cpuhw->flags & PMU_F_ENABLED))
671                 return;
672
673         err = lcctl(cpuhw->state | cpuhw->dev_state);
674         if (err)
675                 pr_err("Enabling the performance measuring unit failed with rc=%x\n", err);
676         else
677                 cpuhw->flags |= PMU_F_ENABLED;
678 }
679
680 /*
681  * Change the CPUMF state to inactive.
682  * Disable and enable (inactive) the CPU-counter sets according
683  * to the per-cpu control state.
684  */
685 static void cpumf_pmu_disable(struct pmu *pmu)
686 {
687         struct cpu_cf_events *cpuhw = this_cpu_cfhw();
688         u64 inactive;
689         int err;
690
691         if (!cpuhw || !(cpuhw->flags & PMU_F_ENABLED))
692                 return;
693
694         inactive = cpuhw->state & ~((1 << CPUMF_LCCTL_ENABLE_SHIFT) - 1);
695         inactive |= cpuhw->dev_state;
696         err = lcctl(inactive);
697         if (err)
698                 pr_err("Disabling the performance measuring unit failed with rc=%x\n", err);
699         else
700                 cpuhw->flags &= ~PMU_F_ENABLED;
701 }
702
703 /* Release the PMU if event is the last perf event */
704 static void hw_perf_event_destroy(struct perf_event *event)
705 {
706         cpum_cf_free(event->cpu);
707 }
708
709 /* CPUMF <-> perf event mappings for kernel+userspace (basic set) */
710 static const int cpumf_generic_events_basic[] = {
711         [PERF_COUNT_HW_CPU_CYCLES]          = 0,
712         [PERF_COUNT_HW_INSTRUCTIONS]        = 1,
713         [PERF_COUNT_HW_CACHE_REFERENCES]    = -1,
714         [PERF_COUNT_HW_CACHE_MISSES]        = -1,
715         [PERF_COUNT_HW_BRANCH_INSTRUCTIONS] = -1,
716         [PERF_COUNT_HW_BRANCH_MISSES]       = -1,
717         [PERF_COUNT_HW_BUS_CYCLES]          = -1,
718 };
719 /* CPUMF <-> perf event mappings for userspace (problem-state set) */
720 static const int cpumf_generic_events_user[] = {
721         [PERF_COUNT_HW_CPU_CYCLES]          = 32,
722         [PERF_COUNT_HW_INSTRUCTIONS]        = 33,
723         [PERF_COUNT_HW_CACHE_REFERENCES]    = -1,
724         [PERF_COUNT_HW_CACHE_MISSES]        = -1,
725         [PERF_COUNT_HW_BRANCH_INSTRUCTIONS] = -1,
726         [PERF_COUNT_HW_BRANCH_MISSES]       = -1,
727         [PERF_COUNT_HW_BUS_CYCLES]          = -1,
728 };
729
730 static int is_userspace_event(u64 ev)
731 {
732         return cpumf_generic_events_user[PERF_COUNT_HW_CPU_CYCLES] == ev ||
733                cpumf_generic_events_user[PERF_COUNT_HW_INSTRUCTIONS] == ev;
734 }
735
736 static int __hw_perf_event_init(struct perf_event *event, unsigned int type)
737 {
738         struct perf_event_attr *attr = &event->attr;
739         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
740         enum cpumf_ctr_set set;
741         u64 ev;
742
743         switch (type) {
744         case PERF_TYPE_RAW:
745                 /* Raw events are used to access counters directly,
746                  * hence do not permit excludes */
747                 if (attr->exclude_kernel || attr->exclude_user ||
748                     attr->exclude_hv)
749                         return -EOPNOTSUPP;
750                 ev = attr->config;
751                 break;
752
753         case PERF_TYPE_HARDWARE:
754                 if (is_sampling_event(event))   /* No sampling support */
755                         return -ENOENT;
756                 ev = attr->config;
757                 if (!attr->exclude_user && attr->exclude_kernel) {
758                         /*
759                          * Count user space (problem-state) only
760                          * Handle events 32 and 33 as 0:u and 1:u
761                          */
762                         if (!is_userspace_event(ev)) {
763                                 if (ev >= ARRAY_SIZE(cpumf_generic_events_user))
764                                         return -EOPNOTSUPP;
765                                 ev = cpumf_generic_events_user[ev];
766                         }
767                 } else if (!attr->exclude_kernel && attr->exclude_user) {
768                         /* No support for kernel space counters only */
769                         return -EOPNOTSUPP;
770                 } else {
771                         /* Count user and kernel space, incl. events 32 + 33 */
772                         if (!is_userspace_event(ev)) {
773                                 if (ev >= ARRAY_SIZE(cpumf_generic_events_basic))
774                                         return -EOPNOTSUPP;
775                                 ev = cpumf_generic_events_basic[ev];
776                         }
777                 }
778                 break;
779
780         default:
781                 return -ENOENT;
782         }
783
784         if (ev == -1)
785                 return -ENOENT;
786
787         if (ev > PERF_CPUM_CF_MAX_CTR)
788                 return -ENOENT;
789
790         /* Obtain the counter set to which the specified counter belongs */
791         set = get_counter_set(ev);
792         switch (set) {
793         case CPUMF_CTR_SET_BASIC:
794         case CPUMF_CTR_SET_USER:
795         case CPUMF_CTR_SET_CRYPTO:
796         case CPUMF_CTR_SET_EXT:
797         case CPUMF_CTR_SET_MT_DIAG:
798                 /*
799                  * Use the hardware perf event structure to store the
800                  * counter number in the 'config' member and the counter
801                  * set number in the 'config_base' as bit mask.
802                  * It is later used to enable/disable the counter(s).
803                  */
804                 hwc->config = ev;
805                 hwc->config_base = cpumf_ctr_ctl[set];
806                 break;
807         case CPUMF_CTR_SET_MAX:
808                 /* The counter could not be associated to a counter set */
809                 return -EINVAL;
810         }
811
812         /* Initialize for using the CPU-measurement counter facility */
813         if (cpum_cf_alloc(event->cpu))
814                 return -ENOMEM;
815         event->destroy = hw_perf_event_destroy;
816
817         /*
818          * Finally, validate version and authorization of the counter set.
819          * If the particular CPU counter set is not authorized,
820          * return with -ENOENT in order to fall back to other
821          * PMUs that might suffice the event request.
822          */
823         if (!(hwc->config_base & cpumf_ctr_info.auth_ctl))
824                 return -ENOENT;
825         return validate_ctr_version(hwc->config, set);
826 }
827
828 /* Events CPU_CYLCES and INSTRUCTIONS can be submitted with two different
829  * attribute::type values:
830  * - PERF_TYPE_HARDWARE:
831  * - pmu->type:
832  * Handle both type of invocations identical. They address the same hardware.
833  * The result is different when event modifiers exclude_kernel and/or
834  * exclude_user are also set.
835  */
836 static int cpumf_pmu_event_type(struct perf_event *event)
837 {
838         u64 ev = event->attr.config;
839
840         if (cpumf_generic_events_basic[PERF_COUNT_HW_CPU_CYCLES] == ev ||
841             cpumf_generic_events_basic[PERF_COUNT_HW_INSTRUCTIONS] == ev ||
842             cpumf_generic_events_user[PERF_COUNT_HW_CPU_CYCLES] == ev ||
843             cpumf_generic_events_user[PERF_COUNT_HW_INSTRUCTIONS] == ev)
844                 return PERF_TYPE_HARDWARE;
845         return PERF_TYPE_RAW;
846 }
847
848 static int cpumf_pmu_event_init(struct perf_event *event)
849 {
850         unsigned int type = event->attr.type;
851         int err;
852
853         if (type == PERF_TYPE_HARDWARE || type == PERF_TYPE_RAW)
854                 err = __hw_perf_event_init(event, type);
855         else if (event->pmu->type == type)
856                 /* Registered as unknown PMU */
857                 err = __hw_perf_event_init(event, cpumf_pmu_event_type(event));
858         else
859                 return -ENOENT;
860
861         if (unlikely(err) && event->destroy)
862                 event->destroy(event);
863
864         return err;
865 }
866
867 static int hw_perf_event_reset(struct perf_event *event)
868 {
869         u64 prev, new;
870         int err;
871
872         do {
873                 prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
874                 err = ecctr(event->hw.config, &new);
875                 if (err) {
876                         if (err != 3)
877                                 break;
878                         /* The counter is not (yet) available. This
879                          * might happen if the counter set to which
880                          * this counter belongs is in the disabled
881                          * state.
882                          */
883                         new = 0;
884                 }
885         } while (local64_cmpxchg(&event->hw.prev_count, prev, new) != prev);
886
887         return err;
888 }
889
890 static void hw_perf_event_update(struct perf_event *event)
891 {
892         u64 prev, new, delta;
893         int err;
894
895         do {
896                 prev = local64_read(&event->hw.prev_count);
897                 err = ecctr(event->hw.config, &new);
898                 if (err)
899                         return;
900         } while (local64_cmpxchg(&event->hw.prev_count, prev, new) != prev);
901
902         delta = (prev <= new) ? new - prev
903                               : (-1ULL - prev) + new + 1;        /* overflow */
904         local64_add(delta, &event->count);
905 }
906
907 static void cpumf_pmu_read(struct perf_event *event)
908 {
909         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
910                 return;
911
912         hw_perf_event_update(event);
913 }
914
915 static void cpumf_pmu_start(struct perf_event *event, int flags)
916 {
917         struct cpu_cf_events *cpuhw = this_cpu_cfhw();
918         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
919         int i;
920
921         if (!(hwc->state & PERF_HES_STOPPED))
922                 return;
923
924         hwc->state = 0;
925
926         /* (Re-)enable and activate the counter set */
927         ctr_set_enable(&cpuhw->state, hwc->config_base);
928         ctr_set_start(&cpuhw->state, hwc->config_base);
929
930         /* The counter set to which this counter belongs can be already active.
931          * Because all counters in a set are active, the event->hw.prev_count
932          * needs to be synchronized.  At this point, the counter set can be in
933          * the inactive or disabled state.
934          */
935         if (hwc->config == PERF_EVENT_CPUM_CF_DIAG) {
936                 cpuhw->usedss = cfdiag_getctr(cpuhw->start,
937                                               sizeof(cpuhw->start),
938                                               hwc->config_base, true);
939         } else {
940                 hw_perf_event_reset(event);
941         }
942
943         /* Increment refcount for counter sets */
944         for (i = CPUMF_CTR_SET_BASIC; i < CPUMF_CTR_SET_MAX; ++i)
945                 if ((hwc->config_base & cpumf_ctr_ctl[i]))
946                         atomic_inc(&cpuhw->ctr_set[i]);
947 }
948
949 /* Create perf event sample with the counter sets as raw data.  The sample
950  * is then pushed to the event subsystem and the function checks for
951  * possible event overflows. If an event overflow occurs, the PMU is
952  * stopped.
953  *
954  * Return non-zero if an event overflow occurred.
955  */
956 static int cfdiag_push_sample(struct perf_event *event,
957                               struct cpu_cf_events *cpuhw)
958 {
959         struct perf_sample_data data;
960         struct perf_raw_record raw;
961         struct pt_regs regs;
962         int overflow;
963
964         /* Setup perf sample */
965         perf_sample_data_init(&data, 0, event->hw.last_period);
966         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
967         memset(&raw, 0, sizeof(raw));
968
969         if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_CPU)
970                 data.cpu_entry.cpu = event->cpu;
971         if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_RAW) {
972                 raw.frag.size = cpuhw->usedss;
973                 raw.frag.data = cpuhw->stop;
974                 perf_sample_save_raw_data(&data, &raw);
975         }
976
977         overflow = perf_event_overflow(event, &data, &regs);
978         if (overflow)
979                 event->pmu->stop(event, 0);
980
981         perf_event_update_userpage(event);
982         return overflow;
983 }
984
985 static void cpumf_pmu_stop(struct perf_event *event, int flags)
986 {
987         struct cpu_cf_events *cpuhw = this_cpu_cfhw();
988         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
989         int i;
990
991         if (!(hwc->state & PERF_HES_STOPPED)) {
992                 /* Decrement reference count for this counter set and if this
993                  * is the last used counter in the set, clear activation
994                  * control and set the counter set state to inactive.
995                  */
996                 for (i = CPUMF_CTR_SET_BASIC; i < CPUMF_CTR_SET_MAX; ++i) {
997                         if (!(hwc->config_base & cpumf_ctr_ctl[i]))
998                                 continue;
999                         if (!atomic_dec_return(&cpuhw->ctr_set[i]))
1000                                 ctr_set_stop(&cpuhw->state, cpumf_ctr_ctl[i]);
1001                 }
1002                 hwc->state |= PERF_HES_STOPPED;
1003         }
1004
1005         if ((flags & PERF_EF_UPDATE) && !(hwc->state & PERF_HES_UPTODATE)) {
1006                 if (hwc->config == PERF_EVENT_CPUM_CF_DIAG) {
1007                         local64_inc(&event->count);
1008                         cpuhw->usedss = cfdiag_getctr(cpuhw->stop,
1009                                                       sizeof(cpuhw->stop),
1010                                                       event->hw.config_base,
1011                                                       false);
1012                         if (cfdiag_diffctr(cpuhw, event->hw.config_base))
1013                                 cfdiag_push_sample(event, cpuhw);
1014                 } else {
1015                         hw_perf_event_update(event);
1016                 }
1017                 hwc->state |= PERF_HES_UPTODATE;
1018         }
1019 }
1020
1021 static int cpumf_pmu_add(struct perf_event *event, int flags)
1022 {
1023         struct cpu_cf_events *cpuhw = this_cpu_cfhw();
1024
1025         ctr_set_enable(&cpuhw->state, event->hw.config_base);
1026         event->hw.state = PERF_HES_UPTODATE | PERF_HES_STOPPED;
1027
1028         if (flags & PERF_EF_START)
1029                 cpumf_pmu_start(event, PERF_EF_RELOAD);
1030
1031         return 0;
1032 }
1033
1034 static void cpumf_pmu_del(struct perf_event *event, int flags)
1035 {
1036         struct cpu_cf_events *cpuhw = this_cpu_cfhw();
1037         int i;
1038
1039         cpumf_pmu_stop(event, PERF_EF_UPDATE);
1040
1041         /* Check if any counter in the counter set is still used.  If not used,
1042          * change the counter set to the disabled state.  This also clears the
1043          * content of all counters in the set.
1044          *
1045          * When a new perf event has been added but not yet started, this can
1046          * clear enable control and resets all counters in a set.  Therefore,
1047          * cpumf_pmu_start() always has to reenable a counter set.
1048          */
1049         for (i = CPUMF_CTR_SET_BASIC; i < CPUMF_CTR_SET_MAX; ++i)
1050                 if (!atomic_read(&cpuhw->ctr_set[i]))
1051                         ctr_set_disable(&cpuhw->state, cpumf_ctr_ctl[i]);
1052 }
1053
1054 /* Performance monitoring unit for s390x */
1055 static struct pmu cpumf_pmu = {
1056         .task_ctx_nr  = perf_sw_context,
1057         .capabilities = PERF_PMU_CAP_NO_INTERRUPT,
1058         .pmu_enable   = cpumf_pmu_enable,
1059         .pmu_disable  = cpumf_pmu_disable,
1060         .event_init   = cpumf_pmu_event_init,
1061         .add          = cpumf_pmu_add,
1062         .del          = cpumf_pmu_del,
1063         .start        = cpumf_pmu_start,
1064         .stop         = cpumf_pmu_stop,
1065         .read         = cpumf_pmu_read,
1066 };
1067
1068 static struct cfset_session {           /* CPUs and counter set bit mask */
1069         struct list_head head;          /* Head of list of active processes */
1070 } cfset_session = {
1071         .head = LIST_HEAD_INIT(cfset_session.head)
1072 };
1073
1074 static refcount_t cfset_opencnt = REFCOUNT_INIT(0);     /* Access count */
1075 /*
1076  * Synchronize access to device /dev/hwc. This mutex protects against
1077  * concurrent access to functions cfset_open() and cfset_release().
1078  * Same for CPU hotplug add and remove events triggering
1079  * cpum_cf_online_cpu() and cpum_cf_offline_cpu().
1080  * It also serializes concurrent device ioctl access from multiple
1081  * processes accessing /dev/hwc.
1082  *
1083  * The mutex protects concurrent access to the /dev/hwctr session management
1084  * struct cfset_session and reference counting variable cfset_opencnt.
1085  */
1086 static DEFINE_MUTEX(cfset_ctrset_mutex);
1087
1088 /*
1089  * CPU hotplug handles only /dev/hwctr device.
1090  * For perf_event_open() the CPU hotplug handling is done on kernel common
1091  * code:
1092  * - CPU add: Nothing is done since a file descriptor can not be created
1093  *   and returned to the user.
1094  * - CPU delete: Handled by common code via pmu_disable(), pmu_stop() and
1095  *   pmu_delete(). The event itself is removed when the file descriptor is
1096  *   closed.
1097  */
1098 static int cfset_online_cpu(unsigned int cpu);
1099
1100 static int cpum_cf_online_cpu(unsigned int cpu)
1101 {
1102         int rc = 0;
1103
1104         /*
1105          * Ignore notification for perf_event_open().
1106          * Handle only /dev/hwctr device sessions.
1107          */
1108         mutex_lock(&cfset_ctrset_mutex);
1109         if (refcount_read(&cfset_opencnt)) {
1110                 rc = cpum_cf_alloc_cpu(cpu);
1111                 if (!rc)
1112                         cfset_online_cpu(cpu);
1113         }
1114         mutex_unlock(&cfset_ctrset_mutex);
1115         return rc;
1116 }
1117
1118 static int cfset_offline_cpu(unsigned int cpu);
1119
1120 static int cpum_cf_offline_cpu(unsigned int cpu)
1121 {
1122         /*
1123          * During task exit processing of grouped perf events triggered by CPU
1124          * hotplug processing, pmu_disable() is called as part of perf context
1125          * removal process. Therefore do not trigger event removal now for
1126          * perf_event_open() created events. Perf common code triggers event
1127          * destruction when the event file descriptor is closed.
1128          *
1129          * Handle only /dev/hwctr device sessions.
1130          */
1131         mutex_lock(&cfset_ctrset_mutex);
1132         if (refcount_read(&cfset_opencnt)) {
1133                 cfset_offline_cpu(cpu);
1134                 cpum_cf_free_cpu(cpu);
1135         }
1136         mutex_unlock(&cfset_ctrset_mutex);
1137         return 0;
1138 }
1139
1140 /* Return true if store counter set multiple instruction is available */
1141 static inline int stccm_avail(void)
1142 {
1143         return test_facility(142);
1144 }
1145
1146 /* CPU-measurement alerts for the counter facility */
1147 static void cpumf_measurement_alert(struct ext_code ext_code,
1148                                     unsigned int alert, unsigned long unused)
1149 {
1150         struct cpu_cf_events *cpuhw;
1151
1152         if (!(alert & CPU_MF_INT_CF_MASK))
1153                 return;
1154
1155         inc_irq_stat(IRQEXT_CMC);
1156
1157         /*
1158          * Measurement alerts are shared and might happen when the PMU
1159          * is not reserved.  Ignore these alerts in this case.
1160          */
1161         cpuhw = this_cpu_cfhw();
1162         if (!cpuhw)
1163                 return;
1164
1165         /* counter authorization change alert */
1166         if (alert & CPU_MF_INT_CF_CACA)
1167                 qctri(&cpumf_ctr_info);
1168
1169         /* loss of counter data alert */
1170         if (alert & CPU_MF_INT_CF_LCDA)
1171                 pr_err("CPU[%i] Counter data was lost\n", smp_processor_id());
1172
1173         /* loss of MT counter data alert */
1174         if (alert & CPU_MF_INT_CF_MTDA)
1175                 pr_warn("CPU[%i] MT counter data was lost\n",
1176                         smp_processor_id());
1177 }
1178
1179 static int cfset_init(void);
1180 static int __init cpumf_pmu_init(void)
1181 {
1182         int rc;
1183
1184         /* Extract counter measurement facility information */
1185         if (!cpum_cf_avail() || qctri(&cpumf_ctr_info))
1186                 return -ENODEV;
1187
1188         /* Determine and store counter set sizes for later reference */
1189         for (rc = CPUMF_CTR_SET_BASIC; rc < CPUMF_CTR_SET_MAX; ++rc)
1190                 cpum_cf_make_setsize(rc);
1191
1192         /*
1193          * Clear bit 15 of cr0 to unauthorize problem-state to
1194          * extract measurement counters
1195          */
1196         system_ctl_clear_bit(0, CR0_CPUMF_EXTRACTION_AUTH_BIT);
1197
1198         /* register handler for measurement-alert interruptions */
1199         rc = register_external_irq(EXT_IRQ_MEASURE_ALERT,
1200                                    cpumf_measurement_alert);
1201         if (rc) {
1202                 pr_err("Registering for CPU-measurement alerts failed with rc=%i\n", rc);
1203                 return rc;
1204         }
1205
1206         /* Setup s390dbf facility */
1207         cf_dbg = debug_register(KMSG_COMPONENT, 2, 1, 128);
1208         if (!cf_dbg) {
1209                 pr_err("Registration of s390dbf(cpum_cf) failed\n");
1210                 rc = -ENOMEM;
1211                 goto out1;
1212         }
1213         debug_register_view(cf_dbg, &debug_sprintf_view);
1214
1215         cpumf_pmu.attr_groups = cpumf_cf_event_group();
1216         rc = perf_pmu_register(&cpumf_pmu, "cpum_cf", -1);
1217         if (rc) {
1218                 pr_err("Registering the cpum_cf PMU failed with rc=%i\n", rc);
1219                 goto out2;
1220         } else if (stccm_avail()) {     /* Setup counter set device */
1221                 cfset_init();
1222         }
1223
1224         rc = cpuhp_setup_state(CPUHP_AP_PERF_S390_CF_ONLINE,
1225                                "perf/s390/cf:online",
1226                                cpum_cf_online_cpu, cpum_cf_offline_cpu);
1227         return rc;
1228
1229 out2:
1230         debug_unregister_view(cf_dbg, &debug_sprintf_view);
1231         debug_unregister(cf_dbg);
1232 out1:
1233         unregister_external_irq(EXT_IRQ_MEASURE_ALERT, cpumf_measurement_alert);
1234         return rc;
1235 }
1236
1237 /* Support for the CPU Measurement Facility counter set extraction using
1238  * device /dev/hwctr. This allows user space programs to extract complete
1239  * counter set via normal file operations.
1240  */
1241
1242 struct cfset_call_on_cpu_parm {         /* Parm struct for smp_call_on_cpu */
1243         unsigned int sets;              /* Counter set bit mask */
1244         atomic_t cpus_ack;              /* # CPUs successfully executed func */
1245 };
1246
1247 struct cfset_request {                  /* CPUs and counter set bit mask */
1248         unsigned long ctrset;           /* Bit mask of counter set to read */
1249         cpumask_t mask;                 /* CPU mask to read from */
1250         struct list_head node;          /* Chain to cfset_session.head */
1251 };
1252
1253 static void cfset_session_init(void)
1254 {
1255         INIT_LIST_HEAD(&cfset_session.head);
1256 }
1257
1258 /* Remove current request from global bookkeeping. Maintain a counter set bit
1259  * mask on a per CPU basis.
1260  * Done in process context under mutex protection.
1261  */
1262 static void cfset_session_del(struct cfset_request *p)
1263 {
1264         list_del(&p->node);
1265 }
1266
1267 /* Add current request to global bookkeeping. Maintain a counter set bit mask
1268  * on a per CPU basis.
1269  * Done in process context under mutex protection.
1270  */
1271 static void cfset_session_add(struct cfset_request *p)
1272 {
1273         list_add(&p->node, &cfset_session.head);
1274 }
1275
1276 /* The /dev/hwctr device access uses PMU_F_IN_USE to mark the device access
1277  * path is currently used.
1278  * The cpu_cf_events::dev_state is used to denote counter sets in use by this
1279  * interface. It is always or'ed in. If this interface is not active, its
1280  * value is zero and no additional counter sets will be included.
1281  *
1282  * The cpu_cf_events::state is used by the perf_event_open SVC and remains
1283  * unchanged.
1284  *
1285  * perf_pmu_enable() and perf_pmu_enable() and its call backs
1286  * cpumf_pmu_enable() and  cpumf_pmu_disable() are called by the
1287  * performance measurement subsystem to enable per process
1288  * CPU Measurement counter facility.
1289  * The XXX_enable() and XXX_disable functions are used to turn off
1290  * x86 performance monitoring interrupt (PMI) during scheduling.
1291  * s390 uses these calls to temporarily stop and resume the active CPU
1292  * counters sets during scheduling.
1293  *
1294  * We do allow concurrent access of perf_event_open() SVC and /dev/hwctr
1295  * device access.  The perf_event_open() SVC interface makes a lot of effort
1296  * to only run the counters while the calling process is actively scheduled
1297  * to run.
1298  * When /dev/hwctr interface is also used at the same time, the counter sets
1299  * will keep running, even when the process is scheduled off a CPU.
1300  * However this is not a problem and does not lead to wrong counter values
1301  * for the perf_event_open() SVC. The current counter value will be recorded
1302  * during schedule-in. At schedule-out time the current counter value is
1303  * extracted again and the delta is calculated and added to the event.
1304  */
1305 /* Stop all counter sets via ioctl interface */
1306 static void cfset_ioctl_off(void *parm)
1307 {
1308         struct cpu_cf_events *cpuhw = this_cpu_cfhw();
1309         struct cfset_call_on_cpu_parm *p = parm;
1310         int rc;
1311
1312         /* Check if any counter set used by /dev/hwctr */
1313         for (rc = CPUMF_CTR_SET_BASIC; rc < CPUMF_CTR_SET_MAX; ++rc)
1314                 if ((p->sets & cpumf_ctr_ctl[rc])) {
1315                         if (!atomic_dec_return(&cpuhw->ctr_set[rc])) {
1316                                 ctr_set_disable(&cpuhw->dev_state,
1317                                                 cpumf_ctr_ctl[rc]);
1318                                 ctr_set_stop(&cpuhw->dev_state,
1319                                              cpumf_ctr_ctl[rc]);
1320                         }
1321                 }
1322         /* Keep perf_event_open counter sets */
1323         rc = lcctl(cpuhw->dev_state | cpuhw->state);
1324         if (rc)
1325                 pr_err("Counter set stop %#llx of /dev/%s failed rc=%i\n",
1326                        cpuhw->state, S390_HWCTR_DEVICE, rc);
1327         if (!cpuhw->dev_state)
1328                 cpuhw->flags &= ~PMU_F_IN_USE;
1329 }
1330
1331 /* Start counter sets on particular CPU */
1332 static void cfset_ioctl_on(void *parm)
1333 {
1334         struct cpu_cf_events *cpuhw = this_cpu_cfhw();
1335         struct cfset_call_on_cpu_parm *p = parm;
1336         int rc;
1337
1338         cpuhw->flags |= PMU_F_IN_USE;
1339         ctr_set_enable(&cpuhw->dev_state, p->sets);
1340         ctr_set_start(&cpuhw->dev_state, p->sets);
1341         for (rc = CPUMF_CTR_SET_BASIC; rc < CPUMF_CTR_SET_MAX; ++rc)
1342                 if ((p->sets & cpumf_ctr_ctl[rc]))
1343                         atomic_inc(&cpuhw->ctr_set[rc]);
1344         rc = lcctl(cpuhw->dev_state | cpuhw->state);    /* Start counter sets */
1345         if (!rc)
1346                 atomic_inc(&p->cpus_ack);
1347         else
1348                 pr_err("Counter set start %#llx of /dev/%s failed rc=%i\n",
1349                        cpuhw->dev_state | cpuhw->state, S390_HWCTR_DEVICE, rc);
1350 }
1351
1352 static void cfset_release_cpu(void *p)
1353 {
1354         struct cpu_cf_events *cpuhw = this_cpu_cfhw();
1355         int rc;
1356
1357         cpuhw->dev_state = 0;
1358         rc = lcctl(cpuhw->state);       /* Keep perf_event_open counter sets */
1359         if (rc)
1360                 pr_err("Counter set release %#llx of /dev/%s failed rc=%i\n",
1361                        cpuhw->state, S390_HWCTR_DEVICE, rc);
1362 }
1363
1364 /* This modifies the process CPU mask to adopt it to the currently online
1365  * CPUs. Offline CPUs can not be addresses. This call terminates the access
1366  * and is usually followed by close() or a new iotcl(..., START, ...) which
1367  * creates a new request structure.
1368  */
1369 static void cfset_all_stop(struct cfset_request *req)
1370 {
1371         struct cfset_call_on_cpu_parm p = {
1372                 .sets = req->ctrset,
1373         };
1374
1375         cpumask_and(&req->mask, &req->mask, cpu_online_mask);
1376         on_each_cpu_mask(&req->mask, cfset_ioctl_off, &p, 1);
1377 }
1378
1379 /* Release function is also called when application gets terminated without
1380  * doing a proper ioctl(..., S390_HWCTR_STOP, ...) command.
1381  */
1382 static int cfset_release(struct inode *inode, struct file *file)
1383 {
1384         mutex_lock(&cfset_ctrset_mutex);
1385         /* Open followed by close/exit has no private_data */
1386         if (file->private_data) {
1387                 cfset_all_stop(file->private_data);
1388                 cfset_session_del(file->private_data);
1389                 kfree(file->private_data);
1390                 file->private_data = NULL;
1391         }
1392         if (refcount_dec_and_test(&cfset_opencnt)) {    /* Last close */
1393                 on_each_cpu(cfset_release_cpu, NULL, 1);
1394                 cpum_cf_free(-1);
1395         }
1396         mutex_unlock(&cfset_ctrset_mutex);
1397         return 0;
1398 }
1399
1400 /*
1401  * Open via /dev/hwctr device. Allocate all per CPU resources on the first
1402  * open of the device. The last close releases all per CPU resources.
1403  * Parallel perf_event_open system calls also use per CPU resources.
1404  * These invocations are handled via reference counting on the per CPU data
1405  * structures.
1406  */
1407 static int cfset_open(struct inode *inode, struct file *file)
1408 {
1409         int rc = 0;
1410
1411         if (!perfmon_capable())
1412                 return -EPERM;
1413         file->private_data = NULL;
1414
1415         mutex_lock(&cfset_ctrset_mutex);
1416         if (!refcount_inc_not_zero(&cfset_opencnt)) {   /* First open */
1417                 rc = cpum_cf_alloc(-1);
1418                 if (!rc) {
1419                         cfset_session_init();
1420                         refcount_set(&cfset_opencnt, 1);
1421                 }
1422         }
1423         mutex_unlock(&cfset_ctrset_mutex);
1424
1425         /* nonseekable_open() never fails */
1426         return rc ?: nonseekable_open(inode, file);
1427 }
1428
1429 static int cfset_all_start(struct cfset_request *req)
1430 {
1431         struct cfset_call_on_cpu_parm p = {
1432                 .sets = req->ctrset,
1433                 .cpus_ack = ATOMIC_INIT(0),
1434         };
1435         cpumask_var_t mask;
1436         int rc = 0;
1437
1438         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
1439                 return -ENOMEM;
1440         cpumask_and(mask, &req->mask, cpu_online_mask);
1441         on_each_cpu_mask(mask, cfset_ioctl_on, &p, 1);
1442         if (atomic_read(&p.cpus_ack) != cpumask_weight(mask)) {
1443                 on_each_cpu_mask(mask, cfset_ioctl_off, &p, 1);
1444                 rc = -EIO;
1445         }
1446         free_cpumask_var(mask);
1447         return rc;
1448 }
1449
1450 /* Return the maximum required space for all possible CPUs in case one
1451  * CPU will be onlined during the START, READ, STOP cycles.
1452  * To find out the size of the counter sets, any one CPU will do. They
1453  * all have the same counter sets.
1454  */
1455 static size_t cfset_needspace(unsigned int sets)
1456 {
1457         size_t bytes = 0;
1458         int i;
1459
1460         for (i = CPUMF_CTR_SET_BASIC; i < CPUMF_CTR_SET_MAX; ++i) {
1461                 if (!(sets & cpumf_ctr_ctl[i]))
1462                         continue;
1463                 bytes += cpum_cf_read_setsize(i) * sizeof(u64) +
1464                          sizeof(((struct s390_ctrset_setdata *)0)->set) +
1465                          sizeof(((struct s390_ctrset_setdata *)0)->no_cnts);
1466         }
1467         bytes = sizeof(((struct s390_ctrset_read *)0)->no_cpus) + nr_cpu_ids *
1468                 (bytes + sizeof(((struct s390_ctrset_cpudata *)0)->cpu_nr) +
1469                      sizeof(((struct s390_ctrset_cpudata *)0)->no_sets));
1470         return bytes;
1471 }
1472
1473 static int cfset_all_copy(unsigned long arg, cpumask_t *mask)
1474 {
1475         struct s390_ctrset_read __user *ctrset_read;
1476         unsigned int cpu, cpus, rc = 0;
1477         void __user *uptr;
1478
1479         ctrset_read = (struct s390_ctrset_read __user *)arg;
1480         uptr = ctrset_read->data;
1481         for_each_cpu(cpu, mask) {
1482                 struct cpu_cf_events *cpuhw = get_cpu_cfhw(cpu);
1483                 struct s390_ctrset_cpudata __user *ctrset_cpudata;
1484
1485                 ctrset_cpudata = uptr;
1486                 rc  = put_user(cpu, &ctrset_cpudata->cpu_nr);
1487                 rc |= put_user(cpuhw->sets, &ctrset_cpudata->no_sets);
1488                 rc |= copy_to_user(ctrset_cpudata->data, cpuhw->data,
1489                                    cpuhw->used);
1490                 if (rc) {
1491                         rc = -EFAULT;
1492                         goto out;
1493                 }
1494                 uptr += sizeof(struct s390_ctrset_cpudata) + cpuhw->used;
1495                 cond_resched();
1496         }
1497         cpus = cpumask_weight(mask);
1498         if (put_user(cpus, &ctrset_read->no_cpus))
1499                 rc = -EFAULT;
1500 out:
1501         return rc;
1502 }
1503
1504 static size_t cfset_cpuset_read(struct s390_ctrset_setdata *p, int ctrset,
1505                                 int ctrset_size, size_t room)
1506 {
1507         size_t need = 0;
1508         int rc = -1;
1509
1510         need = sizeof(*p) + sizeof(u64) * ctrset_size;
1511         if (need <= room) {
1512                 p->set = cpumf_ctr_ctl[ctrset];
1513                 p->no_cnts = ctrset_size;
1514                 rc = ctr_stcctm(ctrset, ctrset_size, (u64 *)p->cv);
1515                 if (rc == 3)            /* Nothing stored */
1516                         need = 0;
1517         }
1518         return need;
1519 }
1520
1521 /* Read all counter sets. */
1522 static void cfset_cpu_read(void *parm)
1523 {
1524         struct cpu_cf_events *cpuhw = this_cpu_cfhw();
1525         struct cfset_call_on_cpu_parm *p = parm;
1526         int set, set_size;
1527         size_t space;
1528
1529         /* No data saved yet */
1530         cpuhw->used = 0;
1531         cpuhw->sets = 0;
1532         memset(cpuhw->data, 0, sizeof(cpuhw->data));
1533
1534         /* Scan the counter sets */
1535         for (set = CPUMF_CTR_SET_BASIC; set < CPUMF_CTR_SET_MAX; ++set) {
1536                 struct s390_ctrset_setdata *sp = (void *)cpuhw->data +
1537                                                  cpuhw->used;
1538
1539                 if (!(p->sets & cpumf_ctr_ctl[set]))
1540                         continue;       /* Counter set not in list */
1541                 set_size = cpum_cf_read_setsize(set);
1542                 space = sizeof(cpuhw->data) - cpuhw->used;
1543                 space = cfset_cpuset_read(sp, set, set_size, space);
1544                 if (space) {
1545                         cpuhw->used += space;
1546                         cpuhw->sets += 1;
1547                 }
1548         }
1549 }
1550
1551 static int cfset_all_read(unsigned long arg, struct cfset_request *req)
1552 {
1553         struct cfset_call_on_cpu_parm p;
1554         cpumask_var_t mask;
1555         int rc;
1556
1557         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
1558                 return -ENOMEM;
1559
1560         p.sets = req->ctrset;
1561         cpumask_and(mask, &req->mask, cpu_online_mask);
1562         on_each_cpu_mask(mask, cfset_cpu_read, &p, 1);
1563         rc = cfset_all_copy(arg, mask);
1564         free_cpumask_var(mask);
1565         return rc;
1566 }
1567
1568 static long cfset_ioctl_read(unsigned long arg, struct cfset_request *req)
1569 {
1570         int ret = -ENODATA;
1571
1572         if (req && req->ctrset)
1573                 ret = cfset_all_read(arg, req);
1574         return ret;
1575 }
1576
1577 static long cfset_ioctl_stop(struct file *file)
1578 {
1579         struct cfset_request *req = file->private_data;
1580         int ret = -ENXIO;
1581
1582         if (req) {
1583                 cfset_all_stop(req);
1584                 cfset_session_del(req);
1585                 kfree(req);
1586                 file->private_data = NULL;
1587                 ret = 0;
1588         }
1589         return ret;
1590 }
1591
1592 static long cfset_ioctl_start(unsigned long arg, struct file *file)
1593 {
1594         struct s390_ctrset_start __user *ustart;
1595         struct s390_ctrset_start start;
1596         struct cfset_request *preq;
1597         void __user *umask;
1598         unsigned int len;
1599         int ret = 0;
1600         size_t need;
1601
1602         if (file->private_data)
1603                 return -EBUSY;
1604         ustart = (struct s390_ctrset_start __user *)arg;
1605         if (copy_from_user(&start, ustart, sizeof(start)))
1606                 return -EFAULT;
1607         if (start.version != S390_HWCTR_START_VERSION)
1608                 return -EINVAL;
1609         if (start.counter_sets & ~(cpumf_ctr_ctl[CPUMF_CTR_SET_BASIC] |
1610                                    cpumf_ctr_ctl[CPUMF_CTR_SET_USER] |
1611                                    cpumf_ctr_ctl[CPUMF_CTR_SET_CRYPTO] |
1612                                    cpumf_ctr_ctl[CPUMF_CTR_SET_EXT] |
1613                                    cpumf_ctr_ctl[CPUMF_CTR_SET_MT_DIAG]))
1614                 return -EINVAL;         /* Invalid counter set */
1615         if (!start.counter_sets)
1616                 return -EINVAL;         /* No counter set at all? */
1617
1618         preq = kzalloc(sizeof(*preq), GFP_KERNEL);
1619         if (!preq)
1620                 return -ENOMEM;
1621         cpumask_clear(&preq->mask);
1622         len = min_t(u64, start.cpumask_len, cpumask_size());
1623         umask = (void __user *)start.cpumask;
1624         if (copy_from_user(&preq->mask, umask, len)) {
1625                 kfree(preq);
1626                 return -EFAULT;
1627         }
1628         if (cpumask_empty(&preq->mask)) {
1629                 kfree(preq);
1630                 return -EINVAL;
1631         }
1632         need = cfset_needspace(start.counter_sets);
1633         if (put_user(need, &ustart->data_bytes)) {
1634                 kfree(preq);
1635                 return -EFAULT;
1636         }
1637         preq->ctrset = start.counter_sets;
1638         ret = cfset_all_start(preq);
1639         if (!ret) {
1640                 cfset_session_add(preq);
1641                 file->private_data = preq;
1642         } else {
1643                 kfree(preq);
1644         }
1645         return ret;
1646 }
1647
1648 /* Entry point to the /dev/hwctr device interface.
1649  * The ioctl system call supports three subcommands:
1650  * S390_HWCTR_START: Start the specified counter sets on a CPU list. The
1651  *    counter set keeps running until explicitly stopped. Returns the number
1652  *    of bytes needed to store the counter values. If another S390_HWCTR_START
1653  *    ioctl subcommand is called without a previous S390_HWCTR_STOP stop
1654  *    command on the same file descriptor, -EBUSY is returned.
1655  * S390_HWCTR_READ: Read the counter set values from specified CPU list given
1656  *    with the S390_HWCTR_START command.
1657  * S390_HWCTR_STOP: Stops the counter sets on the CPU list given with the
1658  *    previous S390_HWCTR_START subcommand.
1659  */
1660 static long cfset_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1661 {
1662         int ret;
1663
1664         cpus_read_lock();
1665         mutex_lock(&cfset_ctrset_mutex);
1666         switch (cmd) {
1667         case S390_HWCTR_START:
1668                 ret = cfset_ioctl_start(arg, file);
1669                 break;
1670         case S390_HWCTR_STOP:
1671                 ret = cfset_ioctl_stop(file);
1672                 break;
1673         case S390_HWCTR_READ:
1674                 ret = cfset_ioctl_read(arg, file->private_data);
1675                 break;
1676         default:
1677                 ret = -ENOTTY;
1678                 break;
1679         }
1680         mutex_unlock(&cfset_ctrset_mutex);
1681         cpus_read_unlock();
1682         return ret;
1683 }
1684
1685 static const struct file_operations cfset_fops = {
1686         .owner = THIS_MODULE,
1687         .open = cfset_open,
1688         .release = cfset_release,
1689         .unlocked_ioctl = cfset_ioctl,
1690         .compat_ioctl = cfset_ioctl,
1691         .llseek = no_llseek
1692 };
1693
1694 static struct miscdevice cfset_dev = {
1695         .name   = S390_HWCTR_DEVICE,
1696         .minor  = MISC_DYNAMIC_MINOR,
1697         .fops   = &cfset_fops,
1698         .mode   = 0666,
1699 };
1700
1701 /* Hotplug add of a CPU. Scan through all active processes and add
1702  * that CPU to the list of CPUs supplied with ioctl(..., START, ...).
1703  */
1704 static int cfset_online_cpu(unsigned int cpu)
1705 {
1706         struct cfset_call_on_cpu_parm p;
1707         struct cfset_request *rp;
1708
1709         if (!list_empty(&cfset_session.head)) {
1710                 list_for_each_entry(rp, &cfset_session.head, node) {
1711                         p.sets = rp->ctrset;
1712                         cfset_ioctl_on(&p);
1713                         cpumask_set_cpu(cpu, &rp->mask);
1714                 }
1715         }
1716         return 0;
1717 }
1718
1719 /* Hotplug remove of a CPU. Scan through all active processes and clear
1720  * that CPU from the list of CPUs supplied with ioctl(..., START, ...).
1721  * Adjust reference counts.
1722  */
1723 static int cfset_offline_cpu(unsigned int cpu)
1724 {
1725         struct cfset_call_on_cpu_parm p;
1726         struct cfset_request *rp;
1727
1728         if (!list_empty(&cfset_session.head)) {
1729                 list_for_each_entry(rp, &cfset_session.head, node) {
1730                         p.sets = rp->ctrset;
1731                         cfset_ioctl_off(&p);
1732                         cpumask_clear_cpu(cpu, &rp->mask);
1733                 }
1734         }
1735         return 0;
1736 }
1737
1738 static void cfdiag_read(struct perf_event *event)
1739 {
1740 }
1741
1742 static int get_authctrsets(void)
1743 {
1744         unsigned long auth = 0;
1745         enum cpumf_ctr_set i;
1746
1747         for (i = CPUMF_CTR_SET_BASIC; i < CPUMF_CTR_SET_MAX; ++i) {
1748                 if (cpumf_ctr_info.auth_ctl & cpumf_ctr_ctl[i])
1749                         auth |= cpumf_ctr_ctl[i];
1750         }
1751         return auth;
1752 }
1753
1754 /* Setup the event. Test for authorized counter sets and only include counter
1755  * sets which are authorized at the time of the setup. Including unauthorized
1756  * counter sets result in specification exception (and panic).
1757  */
1758 static int cfdiag_event_init2(struct perf_event *event)
1759 {
1760         struct perf_event_attr *attr = &event->attr;
1761         int err = 0;
1762
1763         /* Set sample_period to indicate sampling */
1764         event->hw.config = attr->config;
1765         event->hw.sample_period = attr->sample_period;
1766         local64_set(&event->hw.period_left, event->hw.sample_period);
1767         local64_set(&event->count, 0);
1768         event->hw.last_period = event->hw.sample_period;
1769
1770         /* Add all authorized counter sets to config_base. The
1771          * the hardware init function is either called per-cpu or just once
1772          * for all CPUS (event->cpu == -1).  This depends on the whether
1773          * counting is started for all CPUs or on a per workload base where
1774          * the perf event moves from one CPU to another CPU.
1775          * Checking the authorization on any CPU is fine as the hardware
1776          * applies the same authorization settings to all CPUs.
1777          */
1778         event->hw.config_base = get_authctrsets();
1779
1780         /* No authorized counter sets, nothing to count/sample */
1781         if (!event->hw.config_base)
1782                 err = -EINVAL;
1783
1784         return err;
1785 }
1786
1787 static int cfdiag_event_init(struct perf_event *event)
1788 {
1789         struct perf_event_attr *attr = &event->attr;
1790         int err = -ENOENT;
1791
1792         if (event->attr.config != PERF_EVENT_CPUM_CF_DIAG ||
1793             event->attr.type != event->pmu->type)
1794                 goto out;
1795
1796         /* Raw events are used to access counters directly,
1797          * hence do not permit excludes.
1798          * This event is useless without PERF_SAMPLE_RAW to return counter set
1799          * values as raw data.
1800          */
1801         if (attr->exclude_kernel || attr->exclude_user || attr->exclude_hv ||
1802             !(attr->sample_type & (PERF_SAMPLE_CPU | PERF_SAMPLE_RAW))) {
1803                 err = -EOPNOTSUPP;
1804                 goto out;
1805         }
1806
1807         /* Initialize for using the CPU-measurement counter facility */
1808         if (cpum_cf_alloc(event->cpu))
1809                 return -ENOMEM;
1810         event->destroy = hw_perf_event_destroy;
1811
1812         err = cfdiag_event_init2(event);
1813         if (unlikely(err))
1814                 event->destroy(event);
1815 out:
1816         return err;
1817 }
1818
1819 /* Create cf_diag/events/CF_DIAG event sysfs file. This counter is used
1820  * to collect the complete counter sets for a scheduled process. Target
1821  * are complete counter sets attached as raw data to the artificial event.
1822  * This results in complete counter sets available when a process is
1823  * scheduled. Contains the delta of every counter while the process was
1824  * running.
1825  */
1826 CPUMF_EVENT_ATTR(CF_DIAG, CF_DIAG, PERF_EVENT_CPUM_CF_DIAG);
1827
1828 static struct attribute *cfdiag_events_attr[] = {
1829         CPUMF_EVENT_PTR(CF_DIAG, CF_DIAG),
1830         NULL,
1831 };
1832
1833 PMU_FORMAT_ATTR(event, "config:0-63");
1834
1835 static struct attribute *cfdiag_format_attr[] = {
1836         &format_attr_event.attr,
1837         NULL,
1838 };
1839
1840 static struct attribute_group cfdiag_events_group = {
1841         .name = "events",
1842         .attrs = cfdiag_events_attr,
1843 };
1844 static struct attribute_group cfdiag_format_group = {
1845         .name = "format",
1846         .attrs = cfdiag_format_attr,
1847 };
1848 static const struct attribute_group *cfdiag_attr_groups[] = {
1849         &cfdiag_events_group,
1850         &cfdiag_format_group,
1851         NULL,
1852 };
1853
1854 /* Performance monitoring unit for event CF_DIAG. Since this event
1855  * is also started and stopped via the perf_event_open() system call, use
1856  * the same event enable/disable call back functions. They do not
1857  * have a pointer to the perf_event strcture as first parameter.
1858  *
1859  * The functions XXX_add, XXX_del, XXX_start and XXX_stop are also common.
1860  * Reuse them and distinguish the event (always first parameter) via
1861  * 'config' member.
1862  */
1863 static struct pmu cf_diag = {
1864         .task_ctx_nr  = perf_sw_context,
1865         .event_init   = cfdiag_event_init,
1866         .pmu_enable   = cpumf_pmu_enable,
1867         .pmu_disable  = cpumf_pmu_disable,
1868         .add          = cpumf_pmu_add,
1869         .del          = cpumf_pmu_del,
1870         .start        = cpumf_pmu_start,
1871         .stop         = cpumf_pmu_stop,
1872         .read         = cfdiag_read,
1873
1874         .attr_groups  = cfdiag_attr_groups
1875 };
1876
1877 /* Calculate memory needed to store all counter sets together with header and
1878  * trailer data. This is independent of the counter set authorization which
1879  * can vary depending on the configuration.
1880  */
1881 static size_t cfdiag_maxsize(struct cpumf_ctr_info *info)
1882 {
1883         size_t max_size = sizeof(struct cf_trailer_entry);
1884         enum cpumf_ctr_set i;
1885
1886         for (i = CPUMF_CTR_SET_BASIC; i < CPUMF_CTR_SET_MAX; ++i) {
1887                 size_t size = cpum_cf_read_setsize(i);
1888
1889                 if (size)
1890                         max_size += size * sizeof(u64) +
1891                                     sizeof(struct cf_ctrset_entry);
1892         }
1893         return max_size;
1894 }
1895
1896 /* Get the CPU speed, try sampling facility first and CPU attributes second. */
1897 static void cfdiag_get_cpu_speed(void)
1898 {
1899         unsigned long mhz;
1900
1901         if (cpum_sf_avail()) {                  /* Sampling facility first */
1902                 struct hws_qsi_info_block si;
1903
1904                 memset(&si, 0, sizeof(si));
1905                 if (!qsi(&si)) {
1906                         cfdiag_cpu_speed = si.cpu_speed;
1907                         return;
1908                 }
1909         }
1910
1911         /* Fallback: CPU speed extract static part. Used in case
1912          * CPU Measurement Sampling Facility is turned off.
1913          */
1914         mhz = __ecag(ECAG_CPU_ATTRIBUTE, 0);
1915         if (mhz != -1UL)
1916                 cfdiag_cpu_speed = mhz & 0xffffffff;
1917 }
1918
1919 static int cfset_init(void)
1920 {
1921         size_t need;
1922         int rc;
1923
1924         cfdiag_get_cpu_speed();
1925         /* Make sure the counter set data fits into predefined buffer. */
1926         need = cfdiag_maxsize(&cpumf_ctr_info);
1927         if (need > sizeof(((struct cpu_cf_events *)0)->start)) {
1928                 pr_err("Insufficient memory for PMU(cpum_cf_diag) need=%zu\n",
1929                        need);
1930                 return -ENOMEM;
1931         }
1932
1933         rc = misc_register(&cfset_dev);
1934         if (rc) {
1935                 pr_err("Registration of /dev/%s failed rc=%i\n",
1936                        cfset_dev.name, rc);
1937                 goto out;
1938         }
1939
1940         rc = perf_pmu_register(&cf_diag, "cpum_cf_diag", -1);
1941         if (rc) {
1942                 misc_deregister(&cfset_dev);
1943                 pr_err("Registration of PMU(cpum_cf_diag) failed with rc=%i\n",
1944                        rc);
1945         }
1946 out:
1947         return rc;
1948 }
1949
1950 device_initcall(cpumf_pmu_init);