arch/x86/events/intel/ds.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 #include <linux/bitops.h>
   3 #include <linux/types.h>
   4 #include <linux/slab.h>
   5
   6 #include <asm/cpu_entry_area.h>
   7 #include <asm/perf_event.h>
   8 #include <asm/insn.h>
   9
  10 #include "../perf_event.h"
  11
  12 /* Waste a full page so it can be mapped into the cpu_entry_area */
  13 DEFINE_PER_CPU_PAGE_ALIGNED(struct debug_store, cpu_debug_store);
  14
  15 /* The size of a BTS record in bytes: */
  16 #define BTS_RECORD_SIZE         24
  17
  18 #define PEBS_FIXUP_SIZE         PAGE_SIZE
  19
  20 /*
  21  * pebs_record_32 for p4 and core not supported
  22
  23 struct pebs_record_32 {
  24         u32 flags, ip;
  25         u32 ax, bc, cx, dx;
  26         u32 si, di, bp, sp;
  27 };
  28
  29  */
  30
  31 union intel_x86_pebs_dse {
  32         u64 val;
  33         struct {
  34                 unsigned int ld_dse:4;
  35                 unsigned int ld_stlb_miss:1;
  36                 unsigned int ld_locked:1;
  37                 unsigned int ld_reserved:26;
  38         };
  39         struct {
  40                 unsigned int st_l1d_hit:1;
  41                 unsigned int st_reserved1:3;
  42                 unsigned int st_stlb_miss:1;
  43                 unsigned int st_locked:1;
  44                 unsigned int st_reserved2:26;
  45         };
  46 };
  47
  48
  49 /*
  50  * Map PEBS Load Latency Data Source encodings to generic
  51  * memory data source information
  52  */
  53 #define P(a, b) PERF_MEM_S(a, b)
  54 #define OP_LH (P(OP, LOAD) | P(LVL, HIT))
  55 #define LEVEL(x) P(LVLNUM, x)
  56 #define REM P(REMOTE, REMOTE)
  57 #define SNOOP_NONE_MISS (P(SNOOP, NONE) | P(SNOOP, MISS))
  58
  59 /* Version for Sandy Bridge and later */
  60 static u64 pebs_data_source[] = {
  61         P(OP, LOAD) | P(LVL, MISS) | LEVEL(L3) | P(SNOOP, NA),/* 0x00:ukn L3 */
  62         OP_LH | P(LVL, L1)  | LEVEL(L1) | P(SNOOP, NONE),  /* 0x01: L1 local */
  63         OP_LH | P(LVL, LFB) | LEVEL(LFB) | P(SNOOP, NONE), /* 0x02: LFB hit */
  64         OP_LH | P(LVL, L2)  | LEVEL(L2) | P(SNOOP, NONE),  /* 0x03: L2 hit */
  65         OP_LH | P(LVL, L3)  | LEVEL(L3) | P(SNOOP, NONE),  /* 0x04: L3 hit */
  66         OP_LH | P(LVL, L3)  | LEVEL(L3) | P(SNOOP, MISS),  /* 0x05: L3 hit, snoop miss */
  67         OP_LH | P(LVL, L3)  | LEVEL(L3) | P(SNOOP, HIT),   /* 0x06: L3 hit, snoop hit */
  68         OP_LH | P(LVL, L3)  | LEVEL(L3) | P(SNOOP, HITM),  /* 0x07: L3 hit, snoop hitm */
  69         OP_LH | P(LVL, REM_CCE1) | REM | LEVEL(L3) | P(SNOOP, HIT),  /* 0x08: L3 miss snoop hit */
  70         OP_LH | P(LVL, REM_CCE1) | REM | LEVEL(L3) | P(SNOOP, HITM), /* 0x09: L3 miss snoop hitm*/
  71         OP_LH | P(LVL, LOC_RAM)  | LEVEL(RAM) | P(SNOOP, HIT),       /* 0x0a: L3 miss, shared */
  72         OP_LH | P(LVL, REM_RAM1) | REM | LEVEL(L3) | P(SNOOP, HIT),  /* 0x0b: L3 miss, shared */
  73         OP_LH | P(LVL, LOC_RAM)  | LEVEL(RAM) | SNOOP_NONE_MISS,     /* 0x0c: L3 miss, excl */
  74         OP_LH | P(LVL, REM_RAM1) | LEVEL(RAM) | REM | SNOOP_NONE_MISS, /* 0x0d: L3 miss, excl */
  75         OP_LH | P(LVL, IO)  | LEVEL(NA) | P(SNOOP, NONE), /* 0x0e: I/O */
  76         OP_LH | P(LVL, UNC) | LEVEL(NA) | P(SNOOP, NONE), /* 0x0f: uncached */
  77 };
  78
  79 /* Patch up minor differences in the bits */
  80 void __init intel_pmu_pebs_data_source_nhm(void)
  81 {
  82         pebs_data_source[0x05] = OP_LH | P(LVL, L3) | LEVEL(L3) | P(SNOOP, HIT);
  83         pebs_data_source[0x06] = OP_LH | P(LVL, L3) | LEVEL(L3) | P(SNOOP, HITM);
  84         pebs_data_source[0x07] = OP_LH | P(LVL, L3) | LEVEL(L3) | P(SNOOP, HITM);
  85 }
  86
  87 void __init intel_pmu_pebs_data_source_skl(bool pmem)
  88 {
  89         u64 pmem_or_l4 = pmem ? LEVEL(PMEM) : LEVEL(L4);
  90
  91         pebs_data_source[0x08] = OP_LH | pmem_or_l4 | P(SNOOP, HIT);
  92         pebs_data_source[0x09] = OP_LH | pmem_or_l4 | REM | P(SNOOP, HIT);
  93         pebs_data_source[0x0b] = OP_LH | LEVEL(RAM) | REM | P(SNOOP, NONE);
  94         pebs_data_source[0x0c] = OP_LH | LEVEL(ANY_CACHE) | REM | P(SNOOPX, FWD);
  95         pebs_data_source[0x0d] = OP_LH | LEVEL(ANY_CACHE) | REM | P(SNOOP, HITM);
  96 }
  97
  98 static u64 precise_store_data(u64 status)
  99 {
 100         union intel_x86_pebs_dse dse;
 101         u64 val = P(OP, STORE) | P(SNOOP, NA) | P(LVL, L1) | P(TLB, L2);
 102
 103         dse.val = status;
 104
 105         /*
 106          * bit 4: TLB access
 107          * 1 = stored missed 2nd level TLB
 108          *
 109          * so it either hit the walker or the OS
 110          * otherwise hit 2nd level TLB
 111          */
 112         if (dse.st_stlb_miss)
 113                 val |= P(TLB, MISS);
 114         else
 115                 val |= P(TLB, HIT);
 116
 117         /*
 118          * bit 0: hit L1 data cache
 119          * if not set, then all we know is that
 120          * it missed L1D
 121          */
 122         if (dse.st_l1d_hit)
 123                 val |= P(LVL, HIT);
 124         else
 125                 val |= P(LVL, MISS);
 126
 127         /*
 128          * bit 5: Locked prefix
 129          */
 130         if (dse.st_locked)
 131                 val |= P(LOCK, LOCKED);
 132
 133         return val;
 134 }
 135
 136 static u64 precise_datala_hsw(struct perf_event *event, u64 status)
 137 {
 138         union perf_mem_data_src dse;
 139
 140         dse.val = PERF_MEM_NA;
 141
 142         if (event->hw.flags & PERF_X86_EVENT_PEBS_ST_HSW)
 143                 dse.mem_op = PERF_MEM_OP_STORE;
 144         else if (event->hw.flags & PERF_X86_EVENT_PEBS_LD_HSW)
 145                 dse.mem_op = PERF_MEM_OP_LOAD;
 146
 147         /*
 148          * L1 info only valid for following events:
 149          *
 150          * MEM_UOPS_RETIRED.STLB_MISS_STORES
 151          * MEM_UOPS_RETIRED.LOCK_STORES
 152          * MEM_UOPS_RETIRED.SPLIT_STORES
 153          * MEM_UOPS_RETIRED.ALL_STORES
 154          */
 155         if (event->hw.flags & PERF_X86_EVENT_PEBS_ST_HSW) {
 156                 if (status & 1)
 157                         dse.mem_lvl = PERF_MEM_LVL_L1 | PERF_MEM_LVL_HIT;
 158                 else
 159                         dse.mem_lvl = PERF_MEM_LVL_L1 | PERF_MEM_LVL_MISS;
 160         }
 161         return dse.val;
 162 }
 163
 164 static u64 load_latency_data(u64 status)
 165 {
 166         union intel_x86_pebs_dse dse;
 167         u64 val;
 168
 169         dse.val = status;
 170
 171         /*
 172          * use the mapping table for bit 0-3
 173          */
 174         val = pebs_data_source[dse.ld_dse];
 175
 176         /*
 177          * Nehalem models do not support TLB, Lock infos
 178          */
 179         if (x86_pmu.pebs_no_tlb) {
 180                 val |= P(TLB, NA) | P(LOCK, NA);
 181                 return val;
 182         }
 183         /*
 184          * bit 4: TLB access
 185          * 0 = did not miss 2nd level TLB
 186          * 1 = missed 2nd level TLB
 187          */
 188         if (dse.ld_stlb_miss)
 189                 val |= P(TLB, MISS) | P(TLB, L2);
 190         else
 191                 val |= P(TLB, HIT) | P(TLB, L1) | P(TLB, L2);
 192
 193         /*
 194          * bit 5: locked prefix
 195          */
 196         if (dse.ld_locked)
 197                 val |= P(LOCK, LOCKED);
 198
 199         return val;
 200 }
 201
 202 struct pebs_record_core {
 203         u64 flags, ip;
 204         u64 ax, bx, cx, dx;
 205         u64 si, di, bp, sp;
 206         u64 r8,  r9,  r10, r11;
 207         u64 r12, r13, r14, r15;
 208 };
 209
 210 struct pebs_record_nhm {
 211         u64 flags, ip;
 212         u64 ax, bx, cx, dx;
 213         u64 si, di, bp, sp;
 214         u64 r8,  r9,  r10, r11;
 215         u64 r12, r13, r14, r15;
 216         u64 status, dla, dse, lat;
 217 };
 218
 219 /*
 220  * Same as pebs_record_nhm, with two additional fields.
 221  */
 222 struct pebs_record_hsw {
 223         u64 flags, ip;
 224         u64 ax, bx, cx, dx;
 225         u64 si, di, bp, sp;
 226         u64 r8,  r9,  r10, r11;
 227         u64 r12, r13, r14, r15;
 228         u64 status, dla, dse, lat;
 229         u64 real_ip, tsx_tuning;
 230 };
 231
 232 union hsw_tsx_tuning {
 233         struct {
 234                 u32 cycles_last_block     : 32,
 235                     hle_abort             : 1,
 236                     rtm_abort             : 1,
 237                     instruction_abort     : 1,
 238                     non_instruction_abort : 1,
 239                     retry                 : 1,
 240                     data_conflict         : 1,
 241                     capacity_writes       : 1,
 242                     capacity_reads        : 1;
 243         };
 244         u64         value;
 245 };
 246
 247 #define PEBS_HSW_TSX_FLAGS      0xff00000000ULL
 248
 249 /* Same as HSW, plus TSC */
 250
 251 struct pebs_record_skl {
 252         u64 flags, ip;
 253         u64 ax, bx, cx, dx;
 254         u64 si, di, bp, sp;
 255         u64 r8,  r9,  r10, r11;
 256         u64 r12, r13, r14, r15;
 257         u64 status, dla, dse, lat;
 258         u64 real_ip, tsx_tuning;
 259         u64 tsc;
 260 };
 261
 262 void init_debug_store_on_cpu(int cpu)
 263 {
 264         struct debug_store *ds = per_cpu(cpu_hw_events, cpu).ds;
 265
 266         if (!ds)
 267                 return;
 268
 269         wrmsr_on_cpu(cpu, MSR_IA32_DS_AREA,
 270                      (u32)((u64)(unsigned long)ds),
 271                      (u32)((u64)(unsigned long)ds >> 32));
 272 }
 273
 274 void fini_debug_store_on_cpu(int cpu)
 275 {
 276         if (!per_cpu(cpu_hw_events, cpu).ds)
 277                 return;
 278
 279         wrmsr_on_cpu(cpu, MSR_IA32_DS_AREA, 0, 0);
 280 }
 281
 282 static DEFINE_PER_CPU(void *, insn_buffer);
 283
 284 static void ds_update_cea(void *cea, void *addr, size_t size, pgprot_t prot)
 285 {
 286         phys_addr_t pa;
 287         size_t msz = 0;
 288
 289         pa = virt_to_phys(addr);
 290         for (; msz < size; msz += PAGE_SIZE, pa += PAGE_SIZE, cea += PAGE_SIZE)
 291                 cea_set_pte(cea, pa, prot);
 292 }
 293
 294 static void ds_clear_cea(void *cea, size_t size)
 295 {
 296         size_t msz = 0;
 297
 298         for (; msz < size; msz += PAGE_SIZE, cea += PAGE_SIZE)
 299                 cea_set_pte(cea, 0, PAGE_NONE);
 300 }
 301
 302 static void *dsalloc_pages(size_t size, gfp_t flags, int cpu)
 303 {
 304         unsigned int order = get_order(size);
 305         int node = cpu_to_node(cpu);
 306         struct page *page;
 307
 308         page = __alloc_pages_node(node, flags | __GFP_ZERO, order);
 309         return page ? page_address(page) : NULL;
 310 }
 311
 312 static void dsfree_pages(const void *buffer, size_t size)
 313 {
 314         if (buffer)
 315                 free_pages((unsigned long)buffer, get_order(size));
 316 }
 317
 318 static int alloc_pebs_buffer(int cpu)
 319 {
 320         struct cpu_hw_events *hwev = per_cpu_ptr(&cpu_hw_events, cpu);
 321         struct debug_store *ds = hwev->ds;
 322         size_t bsiz = x86_pmu.pebs_buffer_size;
 323         int max, node = cpu_to_node(cpu);
 324         void *buffer, *ibuffer, *cea;
 325
 326         if (!x86_pmu.pebs)
 327                 return 0;
 328
 329         buffer = dsalloc_pages(bsiz, GFP_KERNEL, cpu);
 330         if (unlikely(!buffer))
 331                 return -ENOMEM;
 332
 333         /*
 334          * HSW+ already provides us the eventing ip; no need to allocate this
 335          * buffer then.
 336          */
 337         if (x86_pmu.intel_cap.pebs_format < 2) {
 338                 ibuffer = kzalloc_node(PEBS_FIXUP_SIZE, GFP_KERNEL, node);
 339                 if (!ibuffer) {
 340                         dsfree_pages(buffer, bsiz);
 341                         return -ENOMEM;
 342                 }
 343                 per_cpu(insn_buffer, cpu) = ibuffer;
 344         }
 345         hwev->ds_pebs_vaddr = buffer;
 346         /* Update the cpu entry area mapping */
 347         cea = &get_cpu_entry_area(cpu)->cpu_debug_buffers.pebs_buffer;
 348         ds->pebs_buffer_base = (unsigned long) cea;
 349         ds_update_cea(cea, buffer, bsiz, PAGE_KERNEL);
 350         ds->pebs_index = ds->pebs_buffer_base;
 351         max = x86_pmu.pebs_record_size * (bsiz / x86_pmu.pebs_record_size);
 352         ds->pebs_absolute_maximum = ds->pebs_buffer_base + max;
 353         return 0;
 354 }
 355
 356 static void release_pebs_buffer(int cpu)
 357 {
 358         struct cpu_hw_events *hwev = per_cpu_ptr(&cpu_hw_events, cpu);
 359         struct debug_store *ds = hwev->ds;
 360         void *cea;
 361
 362         if (!ds || !x86_pmu.pebs)
 363                 return;
 364
 365         kfree(per_cpu(insn_buffer, cpu));
 366         per_cpu(insn_buffer, cpu) = NULL;
 367
 368         /* Clear the fixmap */
 369         cea = &get_cpu_entry_area(cpu)->cpu_debug_buffers.pebs_buffer;
 370         ds_clear_cea(cea, x86_pmu.pebs_buffer_size);
 371         ds->pebs_buffer_base = 0;
 372         dsfree_pages(hwev->ds_pebs_vaddr, x86_pmu.pebs_buffer_size);
 373         hwev->ds_pebs_vaddr = NULL;
 374 }
 375
 376 static int alloc_bts_buffer(int cpu)
 377 {
 378         struct cpu_hw_events *hwev = per_cpu_ptr(&cpu_hw_events, cpu);
 379         struct debug_store *ds = hwev->ds;
 380         void *buffer, *cea;
 381         int max;
 382
 383         if (!x86_pmu.bts)
 384                 return 0;
 385
 386         buffer = dsalloc_pages(BTS_BUFFER_SIZE, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN, cpu);
 387         if (unlikely(!buffer)) {
 388                 WARN_ONCE(1, "%s: BTS buffer allocation failure\n", __func__);
 389                 return -ENOMEM;
 390         }
 391         hwev->ds_bts_vaddr = buffer;
 392         /* Update the fixmap */
 393         cea = &get_cpu_entry_area(cpu)->cpu_debug_buffers.bts_buffer;
 394         ds->bts_buffer_base = (unsigned long) cea;
 395         ds_update_cea(cea, buffer, BTS_BUFFER_SIZE, PAGE_KERNEL);
 396         ds->bts_index = ds->bts_buffer_base;
 397         max = BTS_RECORD_SIZE * (BTS_BUFFER_SIZE / BTS_RECORD_SIZE);
 398         ds->bts_absolute_maximum = ds->bts_buffer_base + max;
 399         ds->bts_interrupt_threshold = ds->bts_absolute_maximum - (max / 16);
 400         return 0;
 401 }
 402
 403 static void release_bts_buffer(int cpu)
 404 {
 405         struct cpu_hw_events *hwev = per_cpu_ptr(&cpu_hw_events, cpu);
 406         struct debug_store *ds = hwev->ds;
 407         void *cea;
 408
 409         if (!ds || !x86_pmu.bts)
 410                 return;
 411
 412         /* Clear the fixmap */
 413         cea = &get_cpu_entry_area(cpu)->cpu_debug_buffers.bts_buffer;
 414         ds_clear_cea(cea, BTS_BUFFER_SIZE);
 415         ds->bts_buffer_base = 0;
 416         dsfree_pages(hwev->ds_bts_vaddr, BTS_BUFFER_SIZE);
 417         hwev->ds_bts_vaddr = NULL;
 418 }
 419
 420 static int alloc_ds_buffer(int cpu)
 421 {
 422         struct debug_store *ds = &get_cpu_entry_area(cpu)->cpu_debug_store;
 423
 424         memset(ds, 0, sizeof(*ds));
 425         per_cpu(cpu_hw_events, cpu).ds = ds;
 426         return 0;
 427 }
 428
 429 static void release_ds_buffer(int cpu)
 430 {
 431         per_cpu(cpu_hw_events, cpu).ds = NULL;
 432 }
 433
 434 void release_ds_buffers(void)
 435 {
 436         int cpu;
 437
 438         if (!x86_pmu.bts && !x86_pmu.pebs)
 439                 return;
 440
 441         get_online_cpus();
 442         for_each_online_cpu(cpu)
 443                 fini_debug_store_on_cpu(cpu);
 444
 445         for_each_possible_cpu(cpu) {
 446                 release_pebs_buffer(cpu);
 447                 release_bts_buffer(cpu);
 448                 release_ds_buffer(cpu);
 449         }
 450         put_online_cpus();
 451 }
 452
 453 void reserve_ds_buffers(void)
 454 {
 455         int bts_err = 0, pebs_err = 0;
 456         int cpu;
 457
 458         x86_pmu.bts_active = 0;
 459         x86_pmu.pebs_active = 0;
 460
 461         if (!x86_pmu.bts && !x86_pmu.pebs)
 462                 return;
 463
 464         if (!x86_pmu.bts)
 465                 bts_err = 1;
 466
 467         if (!x86_pmu.pebs)
 468                 pebs_err = 1;
 469
 470         get_online_cpus();
 471
 472         for_each_possible_cpu(cpu) {
 473                 if (alloc_ds_buffer(cpu)) {
 474                         bts_err = 1;
 475                         pebs_err = 1;
 476                 }
 477
 478                 if (!bts_err && alloc_bts_buffer(cpu))
 479                         bts_err = 1;
 480
 481                 if (!pebs_err && alloc_pebs_buffer(cpu))
 482                         pebs_err = 1;
 483
 484                 if (bts_err && pebs_err)
 485                         break;
 486         }
 487
 488         if (bts_err) {
 489                 for_each_possible_cpu(cpu)
 490                         release_bts_buffer(cpu);
 491         }
 492
 493         if (pebs_err) {
 494                 for_each_possible_cpu(cpu)
 495                         release_pebs_buffer(cpu);
 496         }
 497
 498         if (bts_err && pebs_err) {
 499                 for_each_possible_cpu(cpu)
 500                         release_ds_buffer(cpu);
 501         } else {
 502                 if (x86_pmu.bts && !bts_err)
 503                         x86_pmu.bts_active = 1;
 504
 505                 if (x86_pmu.pebs && !pebs_err)
 506                         x86_pmu.pebs_active = 1;
 507
 508                 for_each_online_cpu(cpu)
 509                         init_debug_store_on_cpu(cpu);
 510         }
 511
 512         put_online_cpus();
 513 }
 514
 515 /*
 516  * BTS
 517  */
 518
 519 struct event_constraint bts_constraint =
 520         EVENT_CONSTRAINT(0, 1ULL << INTEL_PMC_IDX_FIXED_BTS, 0);
 521
 522 void intel_pmu_enable_bts(u64 config)
 523 {
 524         unsigned long debugctlmsr;
 525
 526         debugctlmsr = get_debugctlmsr();
 527
 528         debugctlmsr |= DEBUGCTLMSR_TR;
 529         debugctlmsr |= DEBUGCTLMSR_BTS;
 530         if (config & ARCH_PERFMON_EVENTSEL_INT)
 531                 debugctlmsr |= DEBUGCTLMSR_BTINT;
 532
 533         if (!(config & ARCH_PERFMON_EVENTSEL_OS))
 534                 debugctlmsr |= DEBUGCTLMSR_BTS_OFF_OS;
 535
 536         if (!(config & ARCH_PERFMON_EVENTSEL_USR))
 537                 debugctlmsr |= DEBUGCTLMSR_BTS_OFF_USR;
 538
 539         update_debugctlmsr(debugctlmsr);
 540 }
 541
 542 void intel_pmu_disable_bts(void)
 543 {
 544         struct cpu_hw_events *cpuc = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
 545         unsigned long debugctlmsr;
 546
 547         if (!cpuc->ds)
 548                 return;
 549
 550         debugctlmsr = get_debugctlmsr();
 551
 552         debugctlmsr &=
 553                 ~(DEBUGCTLMSR_TR | DEBUGCTLMSR_BTS | DEBUGCTLMSR_BTINT |
 554                   DEBUGCTLMSR_BTS_OFF_OS | DEBUGCTLMSR_BTS_OFF_USR);
 555
 556         update_debugctlmsr(debugctlmsr);
 557 }
 558
 559 int intel_pmu_drain_bts_buffer(void)
 560 {
 561         struct cpu_hw_events *cpuc = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
 562         struct debug_store *ds = cpuc->ds;
 563         struct bts_record {
 564                 u64     from;
 565                 u64     to;
 566                 u64     flags;
 567         };
 568         struct perf_event *event = cpuc->events[INTEL_PMC_IDX_FIXED_BTS];
 569         struct bts_record *at, *base, *top;
 570         struct perf_output_handle handle;
 571         struct perf_event_header header;
 572         struct perf_sample_data data;
 573         unsigned long skip = 0;
 574         struct pt_regs regs;
 575
 576         if (!event)
 577                 return 0;
 578
 579         if (!x86_pmu.bts_active)
 580                 return 0;
 581
 582         base = (struct bts_record *)(unsigned long)ds->bts_buffer_base;
 583         top  = (struct bts_record *)(unsigned long)ds->bts_index;
 584
 585         if (top <= base)
 586                 return 0;
 587
 588         memset(&regs, 0, sizeof(regs));
 589
 590         ds->bts_index = ds->bts_buffer_base;
 591
 592         perf_sample_data_init(&data, 0, event->hw.last_period);
 593
 594         /*
 595          * BTS leaks kernel addresses in branches across the cpl boundary,
 596          * such as traps or system calls, so unless the user is asking for
 597          * kernel tracing (and right now it's not possible), we'd need to
 598          * filter them out. But first we need to count how many of those we
 599          * have in the current batch. This is an extra O(n) pass, however,
 600          * it's much faster than the other one especially considering that
 601          * n <= 2560 (BTS_BUFFER_SIZE / BTS_RECORD_SIZE * 15/16; see the
 602          * alloc_bts_buffer()).
 603          */
 604         for (at = base; at < top; at++) {
 605                 /*
 606                  * Note that right now *this* BTS code only works if
 607                  * attr::exclude_kernel is set, but let's keep this extra
 608                  * check here in case that changes.
 609                  */
 610                 if (event->attr.exclude_kernel &&
 611                     (kernel_ip(at->from) || kernel_ip(at->to)))
 612                         skip++;
 613         }
 614
 615         /*
 616          * Prepare a generic sample, i.e. fill in the invariant fields.
 617          * We will overwrite the from and to address before we output
 618          * the sample.
 619          */
 620         rcu_read_lock();
 621         perf_prepare_sample(&header, &data, event, &regs);
 622
 623         if (perf_output_begin(&handle, event, header.size *
 624                               (top - base - skip)))
 625                 goto unlock;
 626
 627         for (at = base; at < top; at++) {
 628                 /* Filter out any records that contain kernel addresses. */
 629                 if (event->attr.exclude_kernel &&
 630                     (kernel_ip(at->from) || kernel_ip(at->to)))
 631                         continue;
 632
 633                 data.ip         = at->from;
 634                 data.addr       = at->to;
 635
 636                 perf_output_sample(&handle, &header, &data, event);
 637         }
 638
 639         perf_output_end(&handle);
 640
 641         /* There's new data available. */
 642         event->hw.interrupts++;
 643         event->pending_kill = POLL_IN;
 644 unlock:
 645         rcu_read_unlock();
 646         return 1;
 647 }
 648
 649 static inline void intel_pmu_drain_pebs_buffer(void)
 650 {
 651         struct pt_regs regs;
 652
 653         x86_pmu.drain_pebs(&regs);
 654 }
 655
 656 /*
 657  * PEBS
 658  */
 659 struct event_constraint intel_core2_pebs_event_constraints[] = {
 660         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT(0x00c0, 0x1), /* INST_RETIRED.ANY */
 661         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT(0xfec1, 0x1), /* X87_OPS_RETIRED.ANY */
 662         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT(0x00c5, 0x1), /* BR_INST_RETIRED.MISPRED */
 663         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT(0x1fc7, 0x1), /* SIMD_INST_RETURED.ANY */
 664         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0xcb, 0x1),    /* MEM_LOAD_RETIRED.* */
 665         /* INST_RETIRED.ANY_P, inv=1, cmask=16 (cycles:p). */
 666         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0x108000c0, 0x01),
 667         EVENT_CONSTRAINT_END
 668 };
 669
 670 struct event_constraint intel_atom_pebs_event_constraints[] = {
 671         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT(0x00c0, 0x1), /* INST_RETIRED.ANY */
 672         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT(0x00c5, 0x1), /* MISPREDICTED_BRANCH_RETIRED */
 673         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0xcb, 0x1),    /* MEM_LOAD_RETIRED.* */
 674         /* INST_RETIRED.ANY_P, inv=1, cmask=16 (cycles:p). */
 675         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0x108000c0, 0x01),
 676         /* Allow all events as PEBS with no flags */
 677         INTEL_ALL_EVENT_CONSTRAINT(0, 0x1),
 678         EVENT_CONSTRAINT_END
 679 };
 680
 681 struct event_constraint intel_slm_pebs_event_constraints[] = {
 682         /* INST_RETIRED.ANY_P, inv=1, cmask=16 (cycles:p). */
 683         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0x108000c0, 0x1),
 684         /* Allow all events as PEBS with no flags */
 685         INTEL_ALL_EVENT_CONSTRAINT(0, 0x1),
 686         EVENT_CONSTRAINT_END
 687 };
 688
 689 struct event_constraint intel_glm_pebs_event_constraints[] = {
 690         /* Allow all events as PEBS with no flags */
 691         INTEL_ALL_EVENT_CONSTRAINT(0, 0x1),
 692         EVENT_CONSTRAINT_END
 693 };
 694
 695 struct event_constraint intel_glp_pebs_event_constraints[] = {
 696         /* Allow all events as PEBS with no flags */
 697         INTEL_ALL_EVENT_CONSTRAINT(0, 0xf),
 698         EVENT_CONSTRAINT_END
 699 };
 700
 701 struct event_constraint intel_nehalem_pebs_event_constraints[] = {
 702         INTEL_PLD_CONSTRAINT(0x100b, 0xf),      /* MEM_INST_RETIRED.* */
 703         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0x0f, 0xf),    /* MEM_UNCORE_RETIRED.* */
 704         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT(0x010c, 0xf), /* MEM_STORE_RETIRED.DTLB_MISS */
 705         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0xc0, 0xf),    /* INST_RETIRED.ANY */
 706         INTEL_EVENT_CONSTRAINT(0xc2, 0xf),    /* UOPS_RETIRED.* */
 707         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0xc4, 0xf),    /* BR_INST_RETIRED.* */
 708         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT(0x02c5, 0xf), /* BR_MISP_RETIRED.NEAR_CALL */
 709         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0xc7, 0xf),    /* SSEX_UOPS_RETIRED.* */
 710         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT(0x20c8, 0xf), /* ITLB_MISS_RETIRED */
 711         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0xcb, 0xf),    /* MEM_LOAD_RETIRED.* */
 712         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0xf7, 0xf),    /* FP_ASSIST.* */
 713         /* INST_RETIRED.ANY_P, inv=1, cmask=16 (cycles:p). */
 714         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0x108000c0, 0x0f),
 715         EVENT_CONSTRAINT_END
 716 };
 717
 718 struct event_constraint intel_westmere_pebs_event_constraints[] = {
 719         INTEL_PLD_CONSTRAINT(0x100b, 0xf),      /* MEM_INST_RETIRED.* */
 720         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0x0f, 0xf),    /* MEM_UNCORE_RETIRED.* */
 721         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT(0x010c, 0xf), /* MEM_STORE_RETIRED.DTLB_MISS */
 722         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0xc0, 0xf),    /* INSTR_RETIRED.* */
 723         INTEL_EVENT_CONSTRAINT(0xc2, 0xf),    /* UOPS_RETIRED.* */
 724         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0xc4, 0xf),    /* BR_INST_RETIRED.* */
 725         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0xc5, 0xf),    /* BR_MISP_RETIRED.* */
 726         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0xc7, 0xf),    /* SSEX_UOPS_RETIRED.* */
 727         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT(0x20c8, 0xf), /* ITLB_MISS_RETIRED */
 728         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0xcb, 0xf),    /* MEM_LOAD_RETIRED.* */
 729         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0xf7, 0xf),    /* FP_ASSIST.* */
 730         /* INST_RETIRED.ANY_P, inv=1, cmask=16 (cycles:p). */
 731         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0x108000c0, 0x0f),
 732         EVENT_CONSTRAINT_END
 733 };
 734
 735 struct event_constraint intel_snb_pebs_event_constraints[] = {
 736         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT(0x01c0, 0x2), /* INST_RETIRED.PRECDIST */
 737         INTEL_PLD_CONSTRAINT(0x01cd, 0x8),    /* MEM_TRANS_RETIRED.LAT_ABOVE_THR */
 738         INTEL_PST_CONSTRAINT(0x02cd, 0x8),    /* MEM_TRANS_RETIRED.PRECISE_STORES */
 739         /* UOPS_RETIRED.ALL, inv=1, cmask=16 (cycles:p). */
 740         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0x108001c2, 0xf),
 741         INTEL_EXCLEVT_CONSTRAINT(0xd0, 0xf),    /* MEM_UOP_RETIRED.* */
 742         INTEL_EXCLEVT_CONSTRAINT(0xd1, 0xf),    /* MEM_LOAD_UOPS_RETIRED.* */
 743         INTEL_EXCLEVT_CONSTRAINT(0xd2, 0xf),    /* MEM_LOAD_UOPS_LLC_HIT_RETIRED.* */
 744         INTEL_EXCLEVT_CONSTRAINT(0xd3, 0xf),    /* MEM_LOAD_UOPS_LLC_MISS_RETIRED.* */
 745         /* Allow all events as PEBS with no flags */
 746         INTEL_ALL_EVENT_CONSTRAINT(0, 0xf),
 747         EVENT_CONSTRAINT_END
 748 };
 749
 750 struct event_constraint intel_ivb_pebs_event_constraints[] = {
 751         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT(0x01c0, 0x2), /* INST_RETIRED.PRECDIST */
 752         INTEL_PLD_CONSTRAINT(0x01cd, 0x8),    /* MEM_TRANS_RETIRED.LAT_ABOVE_THR */
 753         INTEL_PST_CONSTRAINT(0x02cd, 0x8),    /* MEM_TRANS_RETIRED.PRECISE_STORES */
 754         /* UOPS_RETIRED.ALL, inv=1, cmask=16 (cycles:p). */
 755         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0x108001c2, 0xf),
 756         /* INST_RETIRED.PREC_DIST, inv=1, cmask=16 (cycles:ppp). */
 757         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0x108001c0, 0x2),
 758         INTEL_EXCLEVT_CONSTRAINT(0xd0, 0xf),    /* MEM_UOP_RETIRED.* */
 759         INTEL_EXCLEVT_CONSTRAINT(0xd1, 0xf),    /* MEM_LOAD_UOPS_RETIRED.* */
 760         INTEL_EXCLEVT_CONSTRAINT(0xd2, 0xf),    /* MEM_LOAD_UOPS_LLC_HIT_RETIRED.* */
 761         INTEL_EXCLEVT_CONSTRAINT(0xd3, 0xf),    /* MEM_LOAD_UOPS_LLC_MISS_RETIRED.* */
 762         /* Allow all events as PEBS with no flags */
 763         INTEL_ALL_EVENT_CONSTRAINT(0, 0xf),
 764         EVENT_CONSTRAINT_END
 765 };
 766
 767 struct event_constraint intel_hsw_pebs_event_constraints[] = {
 768         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT(0x01c0, 0x2), /* INST_RETIRED.PRECDIST */
 769         INTEL_PLD_CONSTRAINT(0x01cd, 0xf),    /* MEM_TRANS_RETIRED.* */
 770         /* UOPS_RETIRED.ALL, inv=1, cmask=16 (cycles:p). */
 771         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0x108001c2, 0xf),
 772         /* INST_RETIRED.PREC_DIST, inv=1, cmask=16 (cycles:ppp). */
 773         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0x108001c0, 0x2),
 774         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_NA(0x01c2, 0xf), /* UOPS_RETIRED.ALL */
 775         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_XLD(0x11d0, 0xf), /* MEM_UOPS_RETIRED.STLB_MISS_LOADS */
 776         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_XLD(0x21d0, 0xf), /* MEM_UOPS_RETIRED.LOCK_LOADS */
 777         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_XLD(0x41d0, 0xf), /* MEM_UOPS_RETIRED.SPLIT_LOADS */
 778         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_XLD(0x81d0, 0xf), /* MEM_UOPS_RETIRED.ALL_LOADS */
 779         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_XST(0x12d0, 0xf), /* MEM_UOPS_RETIRED.STLB_MISS_STORES */
 780         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_XST(0x42d0, 0xf), /* MEM_UOPS_RETIRED.SPLIT_STORES */
 781         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_XST(0x82d0, 0xf), /* MEM_UOPS_RETIRED.ALL_STORES */
 782         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT_DATALA_XLD(0xd1, 0xf),    /* MEM_LOAD_UOPS_RETIRED.* */
 783         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT_DATALA_XLD(0xd2, 0xf),    /* MEM_LOAD_UOPS_L3_HIT_RETIRED.* */
 784         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT_DATALA_XLD(0xd3, 0xf),    /* MEM_LOAD_UOPS_L3_MISS_RETIRED.* */
 785         /* Allow all events as PEBS with no flags */
 786         INTEL_ALL_EVENT_CONSTRAINT(0, 0xf),
 787         EVENT_CONSTRAINT_END
 788 };
 789
 790 struct event_constraint intel_bdw_pebs_event_constraints[] = {
 791         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT(0x01c0, 0x2), /* INST_RETIRED.PRECDIST */
 792         INTEL_PLD_CONSTRAINT(0x01cd, 0xf),    /* MEM_TRANS_RETIRED.* */
 793         /* UOPS_RETIRED.ALL, inv=1, cmask=16 (cycles:p). */
 794         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0x108001c2, 0xf),
 795         /* INST_RETIRED.PREC_DIST, inv=1, cmask=16 (cycles:ppp). */
 796         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0x108001c0, 0x2),
 797         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_NA(0x01c2, 0xf), /* UOPS_RETIRED.ALL */
 798         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_LD(0x11d0, 0xf), /* MEM_UOPS_RETIRED.STLB_MISS_LOADS */
 799         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_LD(0x21d0, 0xf), /* MEM_UOPS_RETIRED.LOCK_LOADS */
 800         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_LD(0x41d0, 0xf), /* MEM_UOPS_RETIRED.SPLIT_LOADS */
 801         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_LD(0x81d0, 0xf), /* MEM_UOPS_RETIRED.ALL_LOADS */
 802         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_ST(0x12d0, 0xf), /* MEM_UOPS_RETIRED.STLB_MISS_STORES */
 803         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_ST(0x42d0, 0xf), /* MEM_UOPS_RETIRED.SPLIT_STORES */
 804         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_ST(0x82d0, 0xf), /* MEM_UOPS_RETIRED.ALL_STORES */
 805         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT_DATALA_LD(0xd1, 0xf),    /* MEM_LOAD_UOPS_RETIRED.* */
 806         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT_DATALA_LD(0xd2, 0xf),    /* MEM_LOAD_UOPS_L3_HIT_RETIRED.* */
 807         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT_DATALA_LD(0xd3, 0xf),    /* MEM_LOAD_UOPS_L3_MISS_RETIRED.* */
 808         /* Allow all events as PEBS with no flags */
 809         INTEL_ALL_EVENT_CONSTRAINT(0, 0xf),
 810         EVENT_CONSTRAINT_END
 811 };
 812
 813
 814 struct event_constraint intel_skl_pebs_event_constraints[] = {
 815         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT(0x1c0, 0x2),      /* INST_RETIRED.PREC_DIST */
 816         /* INST_RETIRED.PREC_DIST, inv=1, cmask=16 (cycles:ppp). */
 817         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0x108001c0, 0x2),
 818         /* INST_RETIRED.TOTAL_CYCLES_PS (inv=1, cmask=16) (cycles:p). */
 819         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT(0x108000c0, 0x0f),
 820         INTEL_PLD_CONSTRAINT(0x1cd, 0xf),                     /* MEM_TRANS_RETIRED.* */
 821         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_LD(0x11d0, 0xf), /* MEM_INST_RETIRED.STLB_MISS_LOADS */
 822         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_ST(0x12d0, 0xf), /* MEM_INST_RETIRED.STLB_MISS_STORES */
 823         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_LD(0x21d0, 0xf), /* MEM_INST_RETIRED.LOCK_LOADS */
 824         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_ST(0x22d0, 0xf), /* MEM_INST_RETIRED.LOCK_STORES */
 825         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_LD(0x41d0, 0xf), /* MEM_INST_RETIRED.SPLIT_LOADS */
 826         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_ST(0x42d0, 0xf), /* MEM_INST_RETIRED.SPLIT_STORES */
 827         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_LD(0x81d0, 0xf), /* MEM_INST_RETIRED.ALL_LOADS */
 828         INTEL_FLAGS_UEVENT_CONSTRAINT_DATALA_ST(0x82d0, 0xf), /* MEM_INST_RETIRED.ALL_STORES */
 829         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT_DATALA_LD(0xd1, 0xf),    /* MEM_LOAD_RETIRED.* */
 830         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT_DATALA_LD(0xd2, 0xf),    /* MEM_LOAD_L3_HIT_RETIRED.* */
 831         INTEL_FLAGS_EVENT_CONSTRAINT_DATALA_LD(0xd3, 0xf),    /* MEM_LOAD_L3_MISS_RETIRED.* */
 832         /* Allow all events as PEBS with no flags */
 833         INTEL_ALL_EVENT_CONSTRAINT(0, 0xf),
 834         EVENT_CONSTRAINT_END
 835 };
 836
 837 struct event_constraint *intel_pebs_constraints(struct perf_event *event)
 838 {
 839         struct event_constraint *c;
 840
 841         if (!event->attr.precise_ip)
 842                 return NULL;
 843
 844         if (x86_pmu.pebs_constraints) {
 845                 for_each_event_constraint(c, x86_pmu.pebs_constraints) {
 846                         if ((event->hw.config & c->cmask) == c->code) {
 847                                 event->hw.flags |= c->flags;
 848                                 return c;
 849                         }
 850                 }
 851         }
 852
 853         return &emptyconstraint;
 854 }
 855
 856 /*
 857  * We need the sched_task callback even for per-cpu events when we use
 858  * the large interrupt threshold, such that we can provide PID and TID
 859  * to PEBS samples.
 860  */
 861 static inline bool pebs_needs_sched_cb(struct cpu_hw_events *cpuc)
 862 {
 863         return cpuc->n_pebs && (cpuc->n_pebs == cpuc->n_large_pebs);
 864 }
 865
 866 void intel_pmu_pebs_sched_task(struct perf_event_context *ctx, bool sched_in)
 867 {
 868         struct cpu_hw_events *cpuc = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
 869
 870         if (!sched_in && pebs_needs_sched_cb(cpuc))
 871                 intel_pmu_drain_pebs_buffer();
 872 }
 873
 874 static inline void pebs_update_threshold(struct cpu_hw_events *cpuc)
 875 {
 876         struct debug_store *ds = cpuc->ds;
 877         u64 threshold;
 878
 879         if (cpuc->n_pebs == cpuc->n_large_pebs) {
 880                 threshold = ds->pebs_absolute_maximum -
 881                         x86_pmu.max_pebs_events * x86_pmu.pebs_record_size;
 882         } else {
 883                 threshold = ds->pebs_buffer_base + x86_pmu.pebs_record_size;
 884         }
 885
 886         ds->pebs_interrupt_threshold = threshold;
 887 }
 888
 889 static void
 890 pebs_update_state(bool needed_cb, struct cpu_hw_events *cpuc, struct pmu *pmu)
 891 {
 892         /*
 893          * Make sure we get updated with the first PEBS
 894          * event. It will trigger also during removal, but
 895          * that does not hurt:
 896          */
 897         bool update = cpuc->n_pebs == 1;
 898
 899         if (needed_cb != pebs_needs_sched_cb(cpuc)) {
 900                 if (!needed_cb)
 901                         perf_sched_cb_inc(pmu);
 902                 else
 903                         perf_sched_cb_dec(pmu);
 904
 905                 update = true;
 906         }
 907
 908         if (update)
 909                 pebs_update_threshold(cpuc);
 910 }
 911
 912 void intel_pmu_pebs_add(struct perf_event *event)
 913 {
 914         struct cpu_hw_events *cpuc = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
 915         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
 916         bool needed_cb = pebs_needs_sched_cb(cpuc);
 917
 918         cpuc->n_pebs++;
 919         if (hwc->flags & PERF_X86_EVENT_FREERUNNING)
 920                 cpuc->n_large_pebs++;
 921
 922         pebs_update_state(needed_cb, cpuc, event->ctx->pmu);
 923 }
 924
 925 void intel_pmu_pebs_enable(struct perf_event *event)
 926 {
 927         struct cpu_hw_events *cpuc = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
 928         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
 929         struct debug_store *ds = cpuc->ds;
 930
 931         hwc->config &= ~ARCH_PERFMON_EVENTSEL_INT;
 932
 933         cpuc->pebs_enabled |= 1ULL << hwc->idx;
 934
 935         if (event->hw.flags & PERF_X86_EVENT_PEBS_LDLAT)
 936                 cpuc->pebs_enabled |= 1ULL << (hwc->idx + 32);
 937         else if (event->hw.flags & PERF_X86_EVENT_PEBS_ST)
 938                 cpuc->pebs_enabled |= 1ULL << 63;
 939
 940         /*
 941          * Use auto-reload if possible to save a MSR write in the PMI.
 942          * This must be done in pmu::start(), because PERF_EVENT_IOC_PERIOD.
 943          */
 944         if (hwc->flags & PERF_X86_EVENT_AUTO_RELOAD) {
 945                 ds->pebs_event_reset[hwc->idx] =
 946                         (u64)(-hwc->sample_period) & x86_pmu.cntval_mask;
 947         } else {
 948                 ds->pebs_event_reset[hwc->idx] = 0;
 949         }
 950 }
 951
 952 void intel_pmu_pebs_del(struct perf_event *event)
 953 {
 954         struct cpu_hw_events *cpuc = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
 955         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
 956         bool needed_cb = pebs_needs_sched_cb(cpuc);
 957
 958         cpuc->n_pebs--;
 959         if (hwc->flags & PERF_X86_EVENT_FREERUNNING)
 960                 cpuc->n_large_pebs--;
 961
 962         pebs_update_state(needed_cb, cpuc, event->ctx->pmu);
 963 }
 964
 965 void intel_pmu_pebs_disable(struct perf_event *event)
 966 {
 967         struct cpu_hw_events *cpuc = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
 968         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
 969
 970         if (cpuc->n_pebs == cpuc->n_large_pebs)
 971                 intel_pmu_drain_pebs_buffer();
 972
 973         cpuc->pebs_enabled &= ~(1ULL << hwc->idx);
 974
 975         if (event->hw.flags & PERF_X86_EVENT_PEBS_LDLAT)
 976                 cpuc->pebs_enabled &= ~(1ULL << (hwc->idx + 32));
 977         else if (event->hw.flags & PERF_X86_EVENT_PEBS_ST)
 978                 cpuc->pebs_enabled &= ~(1ULL << 63);
 979
 980         if (cpuc->enabled)
 981                 wrmsrl(MSR_IA32_PEBS_ENABLE, cpuc->pebs_enabled);
 982
 983         hwc->config |= ARCH_PERFMON_EVENTSEL_INT;
 984 }
 985
 986 void intel_pmu_pebs_enable_all(void)
 987 {
 988         struct cpu_hw_events *cpuc = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
 989
 990         if (cpuc->pebs_enabled)
 991                 wrmsrl(MSR_IA32_PEBS_ENABLE, cpuc->pebs_enabled);
 992 }
 993
 994 void intel_pmu_pebs_disable_all(void)
 995 {
 996         struct cpu_hw_events *cpuc = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
 997
 998         if (cpuc->pebs_enabled)
 999                 wrmsrl(MSR_IA32_PEBS_ENABLE, 0);
1000 }
1001
1002 static int intel_pmu_pebs_fixup_ip(struct pt_regs *regs)
1003 {
1004         struct cpu_hw_events *cpuc = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1005         unsigned long from = cpuc->lbr_entries[0].from;
1006         unsigned long old_to, to = cpuc->lbr_entries[0].to;
1007         unsigned long ip = regs->ip;
1008         int is_64bit = 0;
1009         void *kaddr;
1010         int size;
1011
1012         /*
1013          * We don't need to fixup if the PEBS assist is fault like
1014          */
1015         if (!x86_pmu.intel_cap.pebs_trap)
1016                 return 1;
1017
1018         /*
1019          * No LBR entry, no basic block, no rewinding
1020          */
1021         if (!cpuc->lbr_stack.nr || !from || !to)
1022                 return 0;
1023
1024         /*
1025          * Basic blocks should never cross user/kernel boundaries
1026          */
1027         if (kernel_ip(ip) != kernel_ip(to))
1028                 return 0;
1029
1030         /*
1031          * unsigned math, either ip is before the start (impossible) or
1032          * the basic block is larger than 1 page (sanity)
1033          */
1034         if ((ip - to) > PEBS_FIXUP_SIZE)
1035                 return 0;
1036
1037         /*
1038          * We sampled a branch insn, rewind using the LBR stack
1039          */
1040         if (ip == to) {
1041                 set_linear_ip(regs, from);
1042                 return 1;
1043         }
1044
1045         size = ip - to;
1046         if (!kernel_ip(ip)) {
1047                 int bytes;
1048                 u8 *buf = this_cpu_read(insn_buffer);
1049
1050                 /* 'size' must fit our buffer, see above */
1051                 bytes = copy_from_user_nmi(buf, (void __user *)to, size);
1052                 if (bytes != 0)
1053                         return 0;
1054
1055                 kaddr = buf;
1056         } else {
1057                 kaddr = (void *)to;
1058         }
1059
1060         do {
1061                 struct insn insn;
1062
1063                 old_to = to;
1064
1065 #ifdef CONFIG_X86_64
1066                 is_64bit = kernel_ip(to) || !test_thread_flag(TIF_IA32);
1067 #endif
1068                 insn_init(&insn, kaddr, size, is_64bit);
1069                 insn_get_length(&insn);
1070                 /*
1071                  * Make sure there was not a problem decoding the
1072                  * instruction and getting the length.  This is
1073                  * doubly important because we have an infinite
1074                  * loop if insn.length=0.
1075                  */
1076                 if (!insn.length)
1077                         break;
1078
1079                 to += insn.length;
1080                 kaddr += insn.length;
1081                 size -= insn.length;
1082         } while (to < ip);
1083
1084         if (to == ip) {
1085                 set_linear_ip(regs, old_to);
1086                 return 1;
1087         }
1088
1089         /*
1090          * Even though we decoded the basic block, the instruction stream
1091          * never matched the given IP, either the TO or the IP got corrupted.
1092          */
1093         return 0;
1094 }
1095
1096 static inline u64 intel_hsw_weight(struct pebs_record_skl *pebs)
1097 {
1098         if (pebs->tsx_tuning) {
1099                 union hsw_tsx_tuning tsx = { .value = pebs->tsx_tuning };
1100                 return tsx.cycles_last_block;
1101         }
1102         return 0;
1103 }
1104
1105 static inline u64 intel_hsw_transaction(struct pebs_record_skl *pebs)
1106 {
1107         u64 txn = (pebs->tsx_tuning & PEBS_HSW_TSX_FLAGS) >> 32;
1108
1109         /* For RTM XABORTs also log the abort code from AX */
1110         if ((txn & PERF_TXN_TRANSACTION) && (pebs->ax & 1))
1111                 txn |= ((pebs->ax >> 24) & 0xff) << PERF_TXN_ABORT_SHIFT;
1112         return txn;
1113 }
1114
1115 static void setup_pebs_sample_data(struct perf_event *event,
1116                                    struct pt_regs *iregs, void *__pebs,
1117                                    struct perf_sample_data *data,
1118                                    struct pt_regs *regs)
1119 {
1120 #define PERF_X86_EVENT_PEBS_HSW_PREC \
1121                 (PERF_X86_EVENT_PEBS_ST_HSW | \
1122                  PERF_X86_EVENT_PEBS_LD_HSW | \
1123                  PERF_X86_EVENT_PEBS_NA_HSW)
1124         /*
1125          * We cast to the biggest pebs_record but are careful not to
1126          * unconditionally access the 'extra' entries.
1127          */
1128         struct cpu_hw_events *cpuc = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1129         struct pebs_record_skl *pebs = __pebs;
1130         u64 sample_type;
1131         int fll, fst, dsrc;
1132         int fl = event->hw.flags;
1133
1134         if (pebs == NULL)
1135                 return;
1136
1137         sample_type = event->attr.sample_type;
1138         dsrc = sample_type & PERF_SAMPLE_DATA_SRC;
1139
1140         fll = fl & PERF_X86_EVENT_PEBS_LDLAT;
1141         fst = fl & (PERF_X86_EVENT_PEBS_ST | PERF_X86_EVENT_PEBS_HSW_PREC);
1142
1143         perf_sample_data_init(data, 0, event->hw.last_period);
1144
1145         data->period = event->hw.last_period;
1146
1147         /*
1148          * Use latency for weight (only avail with PEBS-LL)
1149          */
1150         if (fll && (sample_type & PERF_SAMPLE_WEIGHT))
1151                 data->weight = pebs->lat;
1152
1153         /*
1154          * data.data_src encodes the data source
1155          */
1156         if (dsrc) {
1157                 u64 val = PERF_MEM_NA;
1158                 if (fll)
1159                         val = load_latency_data(pebs->dse);
1160                 else if (fst && (fl & PERF_X86_EVENT_PEBS_HSW_PREC))
1161                         val = precise_datala_hsw(event, pebs->dse);
1162                 else if (fst)
1163                         val = precise_store_data(pebs->dse);
1164                 data->data_src.val = val;
1165         }
1166
1167         /*
1168          * We use the interrupt regs as a base because the PEBS record does not
1169          * contain a full regs set, specifically it seems to lack segment
1170          * descriptors, which get used by things like user_mode().
1171          *
1172          * In the simple case fix up only the IP for PERF_SAMPLE_IP.
1173          *
1174          * We must however always use BP,SP from iregs for the unwinder to stay
1175          * sane; the record BP,SP can point into thin air when the record is
1176          * from a previous PMI context or an (I)RET happend between the record
1177          * and PMI.
1178          */
1179         *regs = *iregs;
1180         regs->flags = pebs->flags;
1181         set_linear_ip(regs, pebs->ip);
1182
1183         if (sample_type & PERF_SAMPLE_REGS_INTR) {
1184                 regs->ax = pebs->ax;
1185                 regs->bx = pebs->bx;
1186                 regs->cx = pebs->cx;
1187                 regs->dx = pebs->dx;
1188                 regs->si = pebs->si;
1189                 regs->di = pebs->di;
1190
1191                 /*
1192                  * Per the above; only set BP,SP if we don't need callchains.
1193                  *
1194                  * XXX: does this make sense?
1195                  */
1196                 if (!(sample_type & PERF_SAMPLE_CALLCHAIN)) {
1197                         regs->bp = pebs->bp;
1198                         regs->sp = pebs->sp;
1199                 }
1200
1201                 /*
1202                  * Preserve PERF_EFLAGS_VM from set_linear_ip().
1203                  */
1204                 regs->flags = pebs->flags | (regs->flags & PERF_EFLAGS_VM);
1205 #ifndef CONFIG_X86_32
1206                 regs->r8 = pebs->r8;
1207                 regs->r9 = pebs->r9;
1208                 regs->r10 = pebs->r10;
1209                 regs->r11 = pebs->r11;
1210                 regs->r12 = pebs->r12;
1211                 regs->r13 = pebs->r13;
1212                 regs->r14 = pebs->r14;
1213                 regs->r15 = pebs->r15;
1214 #endif
1215         }
1216
1217         if (event->attr.precise_ip > 1 && x86_pmu.intel_cap.pebs_format >= 2) {
1218                 regs->ip = pebs->real_ip;
1219                 regs->flags |= PERF_EFLAGS_EXACT;
1220         } else if (event->attr.precise_ip > 1 && intel_pmu_pebs_fixup_ip(regs))
1221                 regs->flags |= PERF_EFLAGS_EXACT;
1222         else
1223                 regs->flags &= ~PERF_EFLAGS_EXACT;
1224
1225         if ((sample_type & (PERF_SAMPLE_ADDR | PERF_SAMPLE_PHYS_ADDR)) &&
1226             x86_pmu.intel_cap.pebs_format >= 1)
1227                 data->addr = pebs->dla;
1228
1229         if (x86_pmu.intel_cap.pebs_format >= 2) {
1230                 /* Only set the TSX weight when no memory weight. */
1231                 if ((sample_type & PERF_SAMPLE_WEIGHT) && !fll)
1232                         data->weight = intel_hsw_weight(pebs);
1233
1234                 if (sample_type & PERF_SAMPLE_TRANSACTION)
1235                         data->txn = intel_hsw_transaction(pebs);
1236         }
1237
1238         /*
1239          * v3 supplies an accurate time stamp, so we use that
1240          * for the time stamp.
1241          *
1242          * We can only do this for the default trace clock.
1243          */
1244         if (x86_pmu.intel_cap.pebs_format >= 3 &&
1245                 event->attr.use_clockid == 0)
1246                 data->time = native_sched_clock_from_tsc(pebs->tsc);
1247
1248         if (has_branch_stack(event))
1249                 data->br_stack = &cpuc->lbr_stack;
1250 }
1251
1252 static inline void *
1253 get_next_pebs_record_by_bit(void *base, void *top, int bit)
1254 {
1255         struct cpu_hw_events *cpuc = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1256         void *at;
1257         u64 pebs_status;
1258
1259         /*
1260          * fmt0 does not have a status bitfield (does not use
1261          * perf_record_nhm format)
1262          */
1263         if (x86_pmu.intel_cap.pebs_format < 1)
1264                 return base;
1265
1266         if (base == NULL)
1267                 return NULL;
1268
1269         for (at = base; at < top; at += x86_pmu.pebs_record_size) {
1270                 struct pebs_record_nhm *p = at;
1271
1272                 if (test_bit(bit, (unsigned long *)&p->status)) {
1273                         /* PEBS v3 has accurate status bits */
1274                         if (x86_pmu.intel_cap.pebs_format >= 3)
1275                                 return at;
1276
1277                         if (p->status == (1 << bit))
1278                                 return at;
1279
1280                         /* clear non-PEBS bit and re-check */
1281                         pebs_status = p->status & cpuc->pebs_enabled;
1282                         pebs_status &= PEBS_COUNTER_MASK;
1283                         if (pebs_status == (1 << bit))
1284                                 return at;
1285                 }
1286         }
1287         return NULL;
1288 }
1289
1290 static void __intel_pmu_pebs_event(struct perf_event *event,
1291                                    struct pt_regs *iregs,
1292                                    void *base, void *top,
1293                                    int bit, int count)
1294 {
1295         struct perf_sample_data data;
1296         struct pt_regs regs;
1297         void *at = get_next_pebs_record_by_bit(base, top, bit);
1298
1299         if (!intel_pmu_save_and_restart(event) &&
1300             !(event->hw.flags & PERF_X86_EVENT_AUTO_RELOAD))
1301                 return;
1302
1303         while (count > 1) {
1304                 setup_pebs_sample_data(event, iregs, at, &data, &regs);
1305                 perf_event_output(event, &data, &regs);
1306                 at += x86_pmu.pebs_record_size;
1307                 at = get_next_pebs_record_by_bit(at, top, bit);
1308                 count--;
1309         }
1310
1311         setup_pebs_sample_data(event, iregs, at, &data, &regs);
1312
1313         /*
1314          * All but the last records are processed.
1315          * The last one is left to be able to call the overflow handler.
1316          */
1317         if (perf_event_overflow(event, &data, &regs)) {
1318                 x86_pmu_stop(event, 0);
1319                 return;
1320         }
1321
1322 }
1323
1324 static void intel_pmu_drain_pebs_core(struct pt_regs *iregs)
1325 {
1326         struct cpu_hw_events *cpuc = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1327         struct debug_store *ds = cpuc->ds;
1328         struct perf_event *event = cpuc->events[0]; /* PMC0 only */
1329         struct pebs_record_core *at, *top;
1330         int n;
1331
1332         if (!x86_pmu.pebs_active)
1333                 return;
1334
1335         at  = (struct pebs_record_core *)(unsigned long)ds->pebs_buffer_base;
1336         top = (struct pebs_record_core *)(unsigned long)ds->pebs_index;
1337
1338         /*
1339          * Whatever else happens, drain the thing
1340          */
1341         ds->pebs_index = ds->pebs_buffer_base;
1342
1343         if (!test_bit(0, cpuc->active_mask))
1344                 return;
1345
1346         WARN_ON_ONCE(!event);
1347
1348         if (!event->attr.precise_ip)
1349                 return;
1350
1351         n = top - at;
1352         if (n <= 0)
1353                 return;
1354
1355         __intel_pmu_pebs_event(event, iregs, at, top, 0, n);
1356 }
1357
1358 static void intel_pmu_drain_pebs_nhm(struct pt_regs *iregs)
1359 {
1360         struct cpu_hw_events *cpuc = this_cpu_ptr(&cpu_hw_events);
1361         struct debug_store *ds = cpuc->ds;
1362         struct perf_event *event;
1363         void *base, *at, *top;
1364         short counts[MAX_PEBS_EVENTS] = {};
1365         short error[MAX_PEBS_EVENTS] = {};
1366         int bit, i;
1367
1368         if (!x86_pmu.pebs_active)
1369                 return;
1370
1371         base = (struct pebs_record_nhm *)(unsigned long)ds->pebs_buffer_base;
1372         top = (struct pebs_record_nhm *)(unsigned long)ds->pebs_index;
1373
1374         ds->pebs_index = ds->pebs_buffer_base;
1375
1376         if (unlikely(base >= top))
1377                 return;
1378
1379         for (at = base; at < top; at += x86_pmu.pebs_record_size) {
1380                 struct pebs_record_nhm *p = at;
1381                 u64 pebs_status;
1382
1383                 pebs_status = p->status & cpuc->pebs_enabled;
1384                 pebs_status &= (1ULL << x86_pmu.max_pebs_events) - 1;
1385
1386                 /* PEBS v3 has more accurate status bits */
1387                 if (x86_pmu.intel_cap.pebs_format >= 3) {
1388                         for_each_set_bit(bit, (unsigned long *)&pebs_status,
1389                                          x86_pmu.max_pebs_events)
1390                                 counts[bit]++;
1391
1392                         continue;
1393                 }
1394
1395                 /*
1396                  * On some CPUs the PEBS status can be zero when PEBS is
1397                  * racing with clearing of GLOBAL_STATUS.
1398                  *
1399                  * Normally we would drop that record, but in the
1400                  * case when there is only a single active PEBS event
1401                  * we can assume it's for that event.
1402                  */
1403                 if (!pebs_status && cpuc->pebs_enabled &&
1404                         !(cpuc->pebs_enabled & (cpuc->pebs_enabled-1)))
1405                         pebs_status = cpuc->pebs_enabled;
1406
1407                 bit = find_first_bit((unsigned long *)&pebs_status,
1408                                         x86_pmu.max_pebs_events);
1409                 if (bit >= x86_pmu.max_pebs_events)
1410                         continue;
1411
1412                 /*
1413                  * The PEBS hardware does not deal well with the situation
1414                  * when events happen near to each other and multiple bits
1415                  * are set. But it should happen rarely.
1416                  *
1417                  * If these events include one PEBS and multiple non-PEBS
1418                  * events, it doesn't impact PEBS record. The record will
1419                  * be handled normally. (slow path)
1420                  *
1421                  * If these events include two or more PEBS events, the
1422                  * records for the events can be collapsed into a single
1423                  * one, and it's not possible to reconstruct all events
1424                  * that caused the PEBS record. It's called collision.
1425                  * If collision happened, the record will be dropped.
1426                  */
1427                 if (p->status != (1ULL << bit)) {
1428                         for_each_set_bit(i, (unsigned long *)&pebs_status,
1429                                          x86_pmu.max_pebs_events)
1430                                 error[i]++;
1431                         continue;
1432                 }
1433
1434                 counts[bit]++;
1435         }
1436
1437         for (bit = 0; bit < x86_pmu.max_pebs_events; bit++) {
1438                 if ((counts[bit] == 0) && (error[bit] == 0))
1439                         continue;
1440
1441                 event = cpuc->events[bit];
1442                 if (WARN_ON_ONCE(!event))
1443                         continue;
1444
1445                 if (WARN_ON_ONCE(!event->attr.precise_ip))
1446                         continue;
1447
1448                 /* log dropped samples number */
1449                 if (error[bit]) {
1450                         perf_log_lost_samples(event, error[bit]);
1451
1452                         if (perf_event_account_interrupt(event))
1453                                 x86_pmu_stop(event, 0);
1454                 }
1455
1456                 if (counts[bit]) {
1457                         __intel_pmu_pebs_event(event, iregs, base,
1458                                                top, bit, counts[bit]);
1459                 }
1460         }
1461 }
1462
1463 /*
1464  * BTS, PEBS probe and setup
1465  */
1466
1467 void __init intel_ds_init(void)
1468 {
1469         /*
1470          * No support for 32bit formats
1471          */
1472         if (!boot_cpu_has(X86_FEATURE_DTES64))
1473                 return;
1474
1475         x86_pmu.bts  = boot_cpu_has(X86_FEATURE_BTS);
1476         x86_pmu.pebs = boot_cpu_has(X86_FEATURE_PEBS);
1477         x86_pmu.pebs_buffer_size = PEBS_BUFFER_SIZE;
1478         if (x86_pmu.pebs) {
1479                 char pebs_type = x86_pmu.intel_cap.pebs_trap ?  '+' : '-';
1480                 int format = x86_pmu.intel_cap.pebs_format;
1481
1482                 switch (format) {
1483                 case 0:
1484                         pr_cont("PEBS fmt0%c, ", pebs_type);
1485                         x86_pmu.pebs_record_size = sizeof(struct pebs_record_core);
1486                         /*
1487                          * Using >PAGE_SIZE buffers makes the WRMSR to
1488                          * PERF_GLOBAL_CTRL in intel_pmu_enable_all()
1489                          * mysteriously hang on Core2.
1490                          *
1491                          * As a workaround, we don't do this.
1492                          */
1493                         x86_pmu.pebs_buffer_size = PAGE_SIZE;
1494                         x86_pmu.drain_pebs = intel_pmu_drain_pebs_core;
1495                         break;
1496
1497                 case 1:
1498                         pr_cont("PEBS fmt1%c, ", pebs_type);
1499                         x86_pmu.pebs_record_size = sizeof(struct pebs_record_nhm);
1500                         x86_pmu.drain_pebs = intel_pmu_drain_pebs_nhm;
1501                         break;
1502
1503                 case 2:
1504                         pr_cont("PEBS fmt2%c, ", pebs_type);
1505                         x86_pmu.pebs_record_size = sizeof(struct pebs_record_hsw);
1506                         x86_pmu.drain_pebs = intel_pmu_drain_pebs_nhm;
1507                         break;
1508
1509                 case 3:
1510                         pr_cont("PEBS fmt3%c, ", pebs_type);
1511                         x86_pmu.pebs_record_size =
1512                                                 sizeof(struct pebs_record_skl);
1513                         x86_pmu.drain_pebs = intel_pmu_drain_pebs_nhm;
1514                         x86_pmu.free_running_flags |= PERF_SAMPLE_TIME;
1515                         break;
1516
1517                 default:
1518                         pr_cont("no PEBS fmt%d%c, ", format, pebs_type);
1519                         x86_pmu.pebs = 0;
1520                 }
1521         }
1522 }
1523
1524 void perf_restore_debug_store(void)
1525 {
1526         struct debug_store *ds = __this_cpu_read(cpu_hw_events.ds);
1527
1528         if (!x86_pmu.bts && !x86_pmu.pebs)
1529                 return;
1530
1531         wrmsrl(MSR_IA32_DS_AREA, (unsigned long)ds);
1532 }