Merge branch 'tda998x-fixes' of git://ftp.arm.linux.org.uk/~rmk/linux-cubox into...
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / events / ring_buffer.c
1 /*
2  * Performance events ring-buffer code:
3  *
4  *  Copyright (C) 2008 Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
5  *  Copyright (C) 2008-2011 Red Hat, Inc., Ingo Molnar
6  *  Copyright (C) 2008-2011 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
7  *  Copyright  ©  2009 Paul Mackerras, IBM Corp. <paulus@au1.ibm.com>
8  *
9  * For licensing details see kernel-base/COPYING
10  */
11
12 #include <linux/perf_event.h>
13 #include <linux/vmalloc.h>
14 #include <linux/slab.h>
15 #include <linux/circ_buf.h>
16
17 #include "internal.h"
18
19 static void perf_output_wakeup(struct perf_output_handle *handle)
20 {
21         atomic_set(&handle->rb->poll, POLL_IN);
22
23         handle->event->pending_wakeup = 1;
24         irq_work_queue(&handle->event->pending);
25 }
26
27 /*
28  * We need to ensure a later event_id doesn't publish a head when a former
29  * event isn't done writing. However since we need to deal with NMIs we
30  * cannot fully serialize things.
31  *
32  * We only publish the head (and generate a wakeup) when the outer-most
33  * event completes.
34  */
35 static void perf_output_get_handle(struct perf_output_handle *handle)
36 {
37         struct ring_buffer *rb = handle->rb;
38
39         preempt_disable();
40         local_inc(&rb->nest);
41         handle->wakeup = local_read(&rb->wakeup);
42 }
43
44 static void perf_output_put_handle(struct perf_output_handle *handle)
45 {
46         struct ring_buffer *rb = handle->rb;
47         unsigned long head;
48
49 again:
50         head = local_read(&rb->head);
51
52         /*
53          * IRQ/NMI can happen here, which means we can miss a head update.
54          */
55
56         if (!local_dec_and_test(&rb->nest))
57                 goto out;
58
59         /*
60          * Since the mmap() consumer (userspace) can run on a different CPU:
61          *
62          *   kernel                             user
63          *
64          *   if (LOAD ->data_tail) {            LOAD ->data_head
65          *                      (A)             smp_rmb()       (C)
66          *      STORE $data                     LOAD $data
67          *      smp_wmb()       (B)             smp_mb()        (D)
68          *      STORE ->data_head               STORE ->data_tail
69          *   }
70          *
71          * Where A pairs with D, and B pairs with C.
72          *
73          * In our case (A) is a control dependency that separates the load of
74          * the ->data_tail and the stores of $data. In case ->data_tail
75          * indicates there is no room in the buffer to store $data we do not.
76          *
77          * D needs to be a full barrier since it separates the data READ
78          * from the tail WRITE.
79          *
80          * For B a WMB is sufficient since it separates two WRITEs, and for C
81          * an RMB is sufficient since it separates two READs.
82          *
83          * See perf_output_begin().
84          */
85         smp_wmb(); /* B, matches C */
86         rb->user_page->data_head = head;
87
88         /*
89          * Now check if we missed an update -- rely on previous implied
90          * compiler barriers to force a re-read.
91          */
92         if (unlikely(head != local_read(&rb->head))) {
93                 local_inc(&rb->nest);
94                 goto again;
95         }
96
97         if (handle->wakeup != local_read(&rb->wakeup))
98                 perf_output_wakeup(handle);
99
100 out:
101         preempt_enable();
102 }
103
104 int perf_output_begin(struct perf_output_handle *handle,
105                       struct perf_event *event, unsigned int size)
106 {
107         struct ring_buffer *rb;
108         unsigned long tail, offset, head;
109         int have_lost, page_shift;
110         struct {
111                 struct perf_event_header header;
112                 u64                      id;
113                 u64                      lost;
114         } lost_event;
115
116         rcu_read_lock();
117         /*
118          * For inherited events we send all the output towards the parent.
119          */
120         if (event->parent)
121                 event = event->parent;
122
123         rb = rcu_dereference(event->rb);
124         if (unlikely(!rb))
125                 goto out;
126
127         if (unlikely(!rb->nr_pages))
128                 goto out;
129
130         handle->rb    = rb;
131         handle->event = event;
132
133         have_lost = local_read(&rb->lost);
134         if (unlikely(have_lost)) {
135                 size += sizeof(lost_event);
136                 if (event->attr.sample_id_all)
137                         size += event->id_header_size;
138         }
139
140         perf_output_get_handle(handle);
141
142         do {
143                 tail = ACCESS_ONCE(rb->user_page->data_tail);
144                 offset = head = local_read(&rb->head);
145                 if (!rb->overwrite &&
146                     unlikely(CIRC_SPACE(head, tail, perf_data_size(rb)) < size))
147                         goto fail;
148
149                 /*
150                  * The above forms a control dependency barrier separating the
151                  * @tail load above from the data stores below. Since the @tail
152                  * load is required to compute the branch to fail below.
153                  *
154                  * A, matches D; the full memory barrier userspace SHOULD issue
155                  * after reading the data and before storing the new tail
156                  * position.
157                  *
158                  * See perf_output_put_handle().
159                  */
160
161                 head += size;
162         } while (local_cmpxchg(&rb->head, offset, head) != offset);
163
164         /*
165          * We rely on the implied barrier() by local_cmpxchg() to ensure
166          * none of the data stores below can be lifted up by the compiler.
167          */
168
169         if (unlikely(head - local_read(&rb->wakeup) > rb->watermark))
170                 local_add(rb->watermark, &rb->wakeup);
171
172         page_shift = PAGE_SHIFT + page_order(rb);
173
174         handle->page = (offset >> page_shift) & (rb->nr_pages - 1);
175         offset &= (1UL << page_shift) - 1;
176         handle->addr = rb->data_pages[handle->page] + offset;
177         handle->size = (1UL << page_shift) - offset;
178
179         if (unlikely(have_lost)) {
180                 struct perf_sample_data sample_data;
181
182                 lost_event.header.size = sizeof(lost_event);
183                 lost_event.header.type = PERF_RECORD_LOST;
184                 lost_event.header.misc = 0;
185                 lost_event.id          = event->id;
186                 lost_event.lost        = local_xchg(&rb->lost, 0);
187
188                 perf_event_header__init_id(&lost_event.header,
189                                            &sample_data, event);
190                 perf_output_put(handle, lost_event);
191                 perf_event__output_id_sample(event, handle, &sample_data);
192         }
193
194         return 0;
195
196 fail:
197         local_inc(&rb->lost);
198         perf_output_put_handle(handle);
199 out:
200         rcu_read_unlock();
201
202         return -ENOSPC;
203 }
204
205 unsigned int perf_output_copy(struct perf_output_handle *handle,
206                       const void *buf, unsigned int len)
207 {
208         return __output_copy(handle, buf, len);
209 }
210
211 unsigned int perf_output_skip(struct perf_output_handle *handle,
212                               unsigned int len)
213 {
214         return __output_skip(handle, NULL, len);
215 }
216
217 void perf_output_end(struct perf_output_handle *handle)
218 {
219         perf_output_put_handle(handle);
220         rcu_read_unlock();
221 }
222
223 static void
224 ring_buffer_init(struct ring_buffer *rb, long watermark, int flags)
225 {
226         long max_size = perf_data_size(rb);
227
228         if (watermark)
229                 rb->watermark = min(max_size, watermark);
230
231         if (!rb->watermark)
232                 rb->watermark = max_size / 2;
233
234         if (flags & RING_BUFFER_WRITABLE)
235                 rb->overwrite = 0;
236         else
237                 rb->overwrite = 1;
238
239         atomic_set(&rb->refcount, 1);
240
241         INIT_LIST_HEAD(&rb->event_list);
242         spin_lock_init(&rb->event_lock);
243 }
244
245 #ifndef CONFIG_PERF_USE_VMALLOC
246
247 /*
248  * Back perf_mmap() with regular GFP_KERNEL-0 pages.
249  */
250
251 struct page *
252 perf_mmap_to_page(struct ring_buffer *rb, unsigned long pgoff)
253 {
254         if (pgoff > rb->nr_pages)
255                 return NULL;
256
257         if (pgoff == 0)
258                 return virt_to_page(rb->user_page);
259
260         return virt_to_page(rb->data_pages[pgoff - 1]);
261 }
262
263 static void *perf_mmap_alloc_page(int cpu)
264 {
265         struct page *page;
266         int node;
267
268         node = (cpu == -1) ? cpu : cpu_to_node(cpu);
269         page = alloc_pages_node(node, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, 0);
270         if (!page)
271                 return NULL;
272
273         return page_address(page);
274 }
275
276 struct ring_buffer *rb_alloc(int nr_pages, long watermark, int cpu, int flags)
277 {
278         struct ring_buffer *rb;
279         unsigned long size;
280         int i;
281
282         size = sizeof(struct ring_buffer);
283         size += nr_pages * sizeof(void *);
284
285         rb = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
286         if (!rb)
287                 goto fail;
288
289         rb->user_page = perf_mmap_alloc_page(cpu);
290         if (!rb->user_page)
291                 goto fail_user_page;
292
293         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
294                 rb->data_pages[i] = perf_mmap_alloc_page(cpu);
295                 if (!rb->data_pages[i])
296                         goto fail_data_pages;
297         }
298
299         rb->nr_pages = nr_pages;
300
301         ring_buffer_init(rb, watermark, flags);
302
303         return rb;
304
305 fail_data_pages:
306         for (i--; i >= 0; i--)
307                 free_page((unsigned long)rb->data_pages[i]);
308
309         free_page((unsigned long)rb->user_page);
310
311 fail_user_page:
312         kfree(rb);
313
314 fail:
315         return NULL;
316 }
317
318 static void perf_mmap_free_page(unsigned long addr)
319 {
320         struct page *page = virt_to_page((void *)addr);
321
322         page->mapping = NULL;
323         __free_page(page);
324 }
325
326 void rb_free(struct ring_buffer *rb)
327 {
328         int i;
329
330         perf_mmap_free_page((unsigned long)rb->user_page);
331         for (i = 0; i < rb->nr_pages; i++)
332                 perf_mmap_free_page((unsigned long)rb->data_pages[i]);
333         kfree(rb);
334 }
335
336 #else
337 static int data_page_nr(struct ring_buffer *rb)
338 {
339         return rb->nr_pages << page_order(rb);
340 }
341
342 struct page *
343 perf_mmap_to_page(struct ring_buffer *rb, unsigned long pgoff)
344 {
345         /* The '>' counts in the user page. */
346         if (pgoff > data_page_nr(rb))
347                 return NULL;
348
349         return vmalloc_to_page((void *)rb->user_page + pgoff * PAGE_SIZE);
350 }
351
352 static void perf_mmap_unmark_page(void *addr)
353 {
354         struct page *page = vmalloc_to_page(addr);
355
356         page->mapping = NULL;
357 }
358
359 static void rb_free_work(struct work_struct *work)
360 {
361         struct ring_buffer *rb;
362         void *base;
363         int i, nr;
364
365         rb = container_of(work, struct ring_buffer, work);
366         nr = data_page_nr(rb);
367
368         base = rb->user_page;
369         /* The '<=' counts in the user page. */
370         for (i = 0; i <= nr; i++)
371                 perf_mmap_unmark_page(base + (i * PAGE_SIZE));
372
373         vfree(base);
374         kfree(rb);
375 }
376
377 void rb_free(struct ring_buffer *rb)
378 {
379         schedule_work(&rb->work);
380 }
381
382 struct ring_buffer *rb_alloc(int nr_pages, long watermark, int cpu, int flags)
383 {
384         struct ring_buffer *rb;
385         unsigned long size;
386         void *all_buf;
387
388         size = sizeof(struct ring_buffer);
389         size += sizeof(void *);
390
391         rb = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
392         if (!rb)
393                 goto fail;
394
395         INIT_WORK(&rb->work, rb_free_work);
396
397         all_buf = vmalloc_user((nr_pages + 1) * PAGE_SIZE);
398         if (!all_buf)
399                 goto fail_all_buf;
400
401         rb->user_page = all_buf;
402         rb->data_pages[0] = all_buf + PAGE_SIZE;
403         rb->page_order = ilog2(nr_pages);
404         rb->nr_pages = !!nr_pages;
405
406         ring_buffer_init(rb, watermark, flags);
407
408         return rb;
409
410 fail_all_buf:
411         kfree(rb);
412
413 fail:
414         return NULL;
415 }
416
417 #endif