964ba312c2493236d48e2e32c15141778d53b66c
[linux-2.6-microblaze.git] / arch / x86 / include / asm / perf_event.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 #ifndef _ASM_X86_PERF_EVENT_H
3 #define _ASM_X86_PERF_EVENT_H
4
5 /*
6  * Performance event hw details:
7  */
8
9 #define INTEL_PMC_MAX_GENERIC                                  32
10 #define INTEL_PMC_MAX_FIXED                                     4
11 #define INTEL_PMC_IDX_FIXED                                    32
12
13 #define X86_PMC_IDX_MAX                                        64
14
15 #define MSR_ARCH_PERFMON_PERFCTR0                             0xc1
16 #define MSR_ARCH_PERFMON_PERFCTR1                             0xc2
17
18 #define MSR_ARCH_PERFMON_EVENTSEL0                           0x186
19 #define MSR_ARCH_PERFMON_EVENTSEL1                           0x187
20
21 #define ARCH_PERFMON_EVENTSEL_EVENT                     0x000000FFULL
22 #define ARCH_PERFMON_EVENTSEL_UMASK                     0x0000FF00ULL
23 #define ARCH_PERFMON_EVENTSEL_USR                       (1ULL << 16)
24 #define ARCH_PERFMON_EVENTSEL_OS                        (1ULL << 17)
25 #define ARCH_PERFMON_EVENTSEL_EDGE                      (1ULL << 18)
26 #define ARCH_PERFMON_EVENTSEL_PIN_CONTROL               (1ULL << 19)
27 #define ARCH_PERFMON_EVENTSEL_INT                       (1ULL << 20)
28 #define ARCH_PERFMON_EVENTSEL_ANY                       (1ULL << 21)
29 #define ARCH_PERFMON_EVENTSEL_ENABLE                    (1ULL << 22)
30 #define ARCH_PERFMON_EVENTSEL_INV                       (1ULL << 23)
31 #define ARCH_PERFMON_EVENTSEL_CMASK                     0xFF000000ULL
32
33 #define HSW_IN_TX                                       (1ULL << 32)
34 #define HSW_IN_TX_CHECKPOINTED                          (1ULL << 33)
35 #define ICL_EVENTSEL_ADAPTIVE                           (1ULL << 34)
36 #define ICL_FIXED_0_ADAPTIVE                            (1ULL << 32)
37
38 #define AMD64_EVENTSEL_INT_CORE_ENABLE                  (1ULL << 36)
39 #define AMD64_EVENTSEL_GUESTONLY                        (1ULL << 40)
40 #define AMD64_EVENTSEL_HOSTONLY                         (1ULL << 41)
41
42 #define AMD64_EVENTSEL_INT_CORE_SEL_SHIFT               37
43 #define AMD64_EVENTSEL_INT_CORE_SEL_MASK                \
44         (0xFULL << AMD64_EVENTSEL_INT_CORE_SEL_SHIFT)
45
46 #define AMD64_EVENTSEL_EVENT    \
47         (ARCH_PERFMON_EVENTSEL_EVENT | (0x0FULL << 32))
48 #define INTEL_ARCH_EVENT_MASK   \
49         (ARCH_PERFMON_EVENTSEL_UMASK | ARCH_PERFMON_EVENTSEL_EVENT)
50
51 #define AMD64_L3_SLICE_SHIFT                            48
52 #define AMD64_L3_SLICE_MASK                             \
53         (0xFULL << AMD64_L3_SLICE_SHIFT)
54 #define AMD64_L3_SLICEID_MASK                           \
55         (0x7ULL << AMD64_L3_SLICE_SHIFT)
56
57 #define AMD64_L3_THREAD_SHIFT                           56
58 #define AMD64_L3_THREAD_MASK                            \
59         (0xFFULL << AMD64_L3_THREAD_SHIFT)
60 #define AMD64_L3_F19H_THREAD_MASK                       \
61         (0x3ULL << AMD64_L3_THREAD_SHIFT)
62
63 #define AMD64_L3_EN_ALL_CORES                           BIT_ULL(47)
64 #define AMD64_L3_EN_ALL_SLICES                          BIT_ULL(46)
65
66 #define AMD64_L3_COREID_SHIFT                           42
67 #define AMD64_L3_COREID_MASK                            \
68         (0x7ULL << AMD64_L3_COREID_SHIFT)
69
70 #define X86_RAW_EVENT_MASK              \
71         (ARCH_PERFMON_EVENTSEL_EVENT |  \
72          ARCH_PERFMON_EVENTSEL_UMASK |  \
73          ARCH_PERFMON_EVENTSEL_EDGE  |  \
74          ARCH_PERFMON_EVENTSEL_INV   |  \
75          ARCH_PERFMON_EVENTSEL_CMASK)
76 #define X86_ALL_EVENT_FLAGS                     \
77         (ARCH_PERFMON_EVENTSEL_EDGE |           \
78          ARCH_PERFMON_EVENTSEL_INV |            \
79          ARCH_PERFMON_EVENTSEL_CMASK |          \
80          ARCH_PERFMON_EVENTSEL_ANY |            \
81          ARCH_PERFMON_EVENTSEL_PIN_CONTROL |    \
82          HSW_IN_TX |                            \
83          HSW_IN_TX_CHECKPOINTED)
84 #define AMD64_RAW_EVENT_MASK            \
85         (X86_RAW_EVENT_MASK          |  \
86          AMD64_EVENTSEL_EVENT)
87 #define AMD64_RAW_EVENT_MASK_NB         \
88         (AMD64_EVENTSEL_EVENT        |  \
89          ARCH_PERFMON_EVENTSEL_UMASK)
90 #define AMD64_NUM_COUNTERS                              4
91 #define AMD64_NUM_COUNTERS_CORE                         6
92 #define AMD64_NUM_COUNTERS_NB                           4
93
94 #define ARCH_PERFMON_UNHALTED_CORE_CYCLES_SEL           0x3c
95 #define ARCH_PERFMON_UNHALTED_CORE_CYCLES_UMASK         (0x00 << 8)
96 #define ARCH_PERFMON_UNHALTED_CORE_CYCLES_INDEX         0
97 #define ARCH_PERFMON_UNHALTED_CORE_CYCLES_PRESENT \
98                 (1 << (ARCH_PERFMON_UNHALTED_CORE_CYCLES_INDEX))
99
100 #define ARCH_PERFMON_BRANCH_MISSES_RETIRED              6
101 #define ARCH_PERFMON_EVENTS_COUNT                       7
102
103 #define PEBS_DATACFG_MEMINFO    BIT_ULL(0)
104 #define PEBS_DATACFG_GP BIT_ULL(1)
105 #define PEBS_DATACFG_XMMS       BIT_ULL(2)
106 #define PEBS_DATACFG_LBRS       BIT_ULL(3)
107 #define PEBS_DATACFG_LBR_SHIFT  24
108
109 /*
110  * Intel "Architectural Performance Monitoring" CPUID
111  * detection/enumeration details:
112  */
113 union cpuid10_eax {
114         struct {
115                 unsigned int version_id:8;
116                 unsigned int num_counters:8;
117                 unsigned int bit_width:8;
118                 unsigned int mask_length:8;
119         } split;
120         unsigned int full;
121 };
122
123 union cpuid10_ebx {
124         struct {
125                 unsigned int no_unhalted_core_cycles:1;
126                 unsigned int no_instructions_retired:1;
127                 unsigned int no_unhalted_reference_cycles:1;
128                 unsigned int no_llc_reference:1;
129                 unsigned int no_llc_misses:1;
130                 unsigned int no_branch_instruction_retired:1;
131                 unsigned int no_branch_misses_retired:1;
132         } split;
133         unsigned int full;
134 };
135
136 union cpuid10_edx {
137         struct {
138                 unsigned int num_counters_fixed:5;
139                 unsigned int bit_width_fixed:8;
140                 unsigned int reserved:19;
141         } split;
142         unsigned int full;
143 };
144
145 /*
146  * Intel Architectural LBR CPUID detection/enumeration details:
147  */
148 union cpuid28_eax {
149         struct {
150                 /* Supported LBR depth values */
151                 unsigned int    lbr_depth_mask:8;
152                 unsigned int    reserved:22;
153                 /* Deep C-state Reset */
154                 unsigned int    lbr_deep_c_reset:1;
155                 /* IP values contain LIP */
156                 unsigned int    lbr_lip:1;
157         } split;
158         unsigned int            full;
159 };
160
161 union cpuid28_ebx {
162         struct {
163                 /* CPL Filtering Supported */
164                 unsigned int    lbr_cpl:1;
165                 /* Branch Filtering Supported */
166                 unsigned int    lbr_filter:1;
167                 /* Call-stack Mode Supported */
168                 unsigned int    lbr_call_stack:1;
169         } split;
170         unsigned int            full;
171 };
172
173 union cpuid28_ecx {
174         struct {
175                 /* Mispredict Bit Supported */
176                 unsigned int    lbr_mispred:1;
177                 /* Timed LBRs Supported */
178                 unsigned int    lbr_timed_lbr:1;
179                 /* Branch Type Field Supported */
180                 unsigned int    lbr_br_type:1;
181         } split;
182         unsigned int            full;
183 };
184
185 struct x86_pmu_capability {
186         int             version;
187         int             num_counters_gp;
188         int             num_counters_fixed;
189         int             bit_width_gp;
190         int             bit_width_fixed;
191         unsigned int    events_mask;
192         int             events_mask_len;
193 };
194
195 /*
196  * Fixed-purpose performance events:
197  */
198
199 /* RDPMC offset for Fixed PMCs */
200 #define INTEL_PMC_FIXED_RDPMC_BASE              (1 << 30)
201
202 /*
203  * All the fixed-mode PMCs are configured via this single MSR:
204  */
205 #define MSR_ARCH_PERFMON_FIXED_CTR_CTRL 0x38d
206
207 /*
208  * There is no event-code assigned to the fixed-mode PMCs.
209  *
210  * For a fixed-mode PMC, which has an equivalent event on a general-purpose
211  * PMC, the event-code of the equivalent event is used for the fixed-mode PMC,
212  * e.g., Instr_Retired.Any and CPU_CLK_Unhalted.Core.
213  *
214  * For a fixed-mode PMC, which doesn't have an equivalent event, a
215  * pseudo-encoding is used, e.g., CPU_CLK_Unhalted.Ref and TOPDOWN.SLOTS.
216  * The pseudo event-code for a fixed-mode PMC must be 0x00.
217  * The pseudo umask-code is 0xX. The X equals the index of the fixed
218  * counter + 1, e.g., the fixed counter 2 has the pseudo-encoding 0x0300.
219  *
220  * The counts are available in separate MSRs:
221  */
222
223 /* Instr_Retired.Any: */
224 #define MSR_ARCH_PERFMON_FIXED_CTR0     0x309
225 #define INTEL_PMC_IDX_FIXED_INSTRUCTIONS        (INTEL_PMC_IDX_FIXED + 0)
226
227 /* CPU_CLK_Unhalted.Core: */
228 #define MSR_ARCH_PERFMON_FIXED_CTR1     0x30a
229 #define INTEL_PMC_IDX_FIXED_CPU_CYCLES  (INTEL_PMC_IDX_FIXED + 1)
230
231 /* CPU_CLK_Unhalted.Ref: event=0x00,umask=0x3 (pseudo-encoding) */
232 #define MSR_ARCH_PERFMON_FIXED_CTR2     0x30b
233 #define INTEL_PMC_IDX_FIXED_REF_CYCLES  (INTEL_PMC_IDX_FIXED + 2)
234 #define INTEL_PMC_MSK_FIXED_REF_CYCLES  (1ULL << INTEL_PMC_IDX_FIXED_REF_CYCLES)
235
236 /* TOPDOWN.SLOTS: event=0x00,umask=0x4 (pseudo-encoding) */
237 #define MSR_ARCH_PERFMON_FIXED_CTR3     0x30c
238 #define INTEL_PMC_IDX_FIXED_SLOTS       (INTEL_PMC_IDX_FIXED + 3)
239 #define INTEL_PMC_MSK_FIXED_SLOTS       (1ULL << INTEL_PMC_IDX_FIXED_SLOTS)
240
241 /*
242  * We model BTS tracing as another fixed-mode PMC.
243  *
244  * We choose the value 47 for the fixed index of BTS, since lower
245  * values are used by actual fixed events and higher values are used
246  * to indicate other overflow conditions in the PERF_GLOBAL_STATUS msr.
247  */
248 #define INTEL_PMC_IDX_FIXED_BTS                 (INTEL_PMC_IDX_FIXED + 15)
249
250 /*
251  * The PERF_METRICS MSR is modeled as several magic fixed-mode PMCs, one for
252  * each TopDown metric event.
253  *
254  * Internally the TopDown metric events are mapped to the FxCtr 3 (SLOTS).
255  */
256 #define INTEL_PMC_IDX_METRIC_BASE               (INTEL_PMC_IDX_FIXED + 16)
257 #define INTEL_PMC_IDX_TD_RETIRING               (INTEL_PMC_IDX_METRIC_BASE + 0)
258 #define INTEL_PMC_IDX_TD_BAD_SPEC               (INTEL_PMC_IDX_METRIC_BASE + 1)
259 #define INTEL_PMC_IDX_TD_FE_BOUND               (INTEL_PMC_IDX_METRIC_BASE + 2)
260 #define INTEL_PMC_IDX_TD_BE_BOUND               (INTEL_PMC_IDX_METRIC_BASE + 3)
261 #define INTEL_PMC_IDX_METRIC_END                INTEL_PMC_IDX_TD_BE_BOUND
262 #define INTEL_PMC_MSK_TOPDOWN                   ((0xfull << INTEL_PMC_IDX_METRIC_BASE) | \
263                                                 INTEL_PMC_MSK_FIXED_SLOTS)
264
265 /*
266  * There is no event-code assigned to the TopDown events.
267  *
268  * For the slots event, use the pseudo code of the fixed counter 3.
269  *
270  * For the metric events, the pseudo event-code is 0x00.
271  * The pseudo umask-code starts from the middle of the pseudo event
272  * space, 0x80.
273  */
274 #define INTEL_TD_SLOTS                          0x0400  /* TOPDOWN.SLOTS */
275 /* Level 1 metrics */
276 #define INTEL_TD_METRIC_RETIRING                0x8000  /* Retiring metric */
277 #define INTEL_TD_METRIC_BAD_SPEC                0x8100  /* Bad speculation metric */
278 #define INTEL_TD_METRIC_FE_BOUND                0x8200  /* FE bound metric */
279 #define INTEL_TD_METRIC_BE_BOUND                0x8300  /* BE bound metric */
280 #define INTEL_TD_METRIC_MAX                     INTEL_TD_METRIC_BE_BOUND
281 #define INTEL_TD_METRIC_NUM                     4
282
283 static inline bool is_metric_idx(int idx)
284 {
285         return (unsigned)(idx - INTEL_PMC_IDX_METRIC_BASE) < INTEL_TD_METRIC_NUM;
286 }
287
288 static inline bool is_topdown_idx(int idx)
289 {
290         return is_metric_idx(idx) || idx == INTEL_PMC_IDX_FIXED_SLOTS;
291 }
292
293 #define INTEL_PMC_OTHER_TOPDOWN_BITS(bit)       \
294                         (~(0x1ull << bit) & INTEL_PMC_MSK_TOPDOWN)
295
296 #define GLOBAL_STATUS_COND_CHG                  BIT_ULL(63)
297 #define GLOBAL_STATUS_BUFFER_OVF_BIT            62
298 #define GLOBAL_STATUS_BUFFER_OVF                BIT_ULL(GLOBAL_STATUS_BUFFER_OVF_BIT)
299 #define GLOBAL_STATUS_UNC_OVF                   BIT_ULL(61)
300 #define GLOBAL_STATUS_ASIF                      BIT_ULL(60)
301 #define GLOBAL_STATUS_COUNTERS_FROZEN           BIT_ULL(59)
302 #define GLOBAL_STATUS_LBRS_FROZEN_BIT           58
303 #define GLOBAL_STATUS_LBRS_FROZEN               BIT_ULL(GLOBAL_STATUS_LBRS_FROZEN_BIT)
304 #define GLOBAL_STATUS_TRACE_TOPAPMI_BIT         55
305 #define GLOBAL_STATUS_TRACE_TOPAPMI             BIT_ULL(GLOBAL_STATUS_TRACE_TOPAPMI_BIT)
306 #define GLOBAL_STATUS_PERF_METRICS_OVF_BIT      48
307
308 /*
309  * We model guest LBR event tracing as another fixed-mode PMC like BTS.
310  *
311  * We choose bit 58 because it's used to indicate LBR stack frozen state
312  * for architectural perfmon v4, also we unconditionally mask that bit in
313  * the handle_pmi_common(), so it'll never be set in the overflow handling.
314  *
315  * With this fake counter assigned, the guest LBR event user (such as KVM),
316  * can program the LBR registers on its own, and we don't actually do anything
317  * with then in the host context.
318  */
319 #define INTEL_PMC_IDX_FIXED_VLBR        (GLOBAL_STATUS_LBRS_FROZEN_BIT)
320
321 /*
322  * Pseudo-encoding the guest LBR event as event=0x00,umask=0x1b,
323  * since it would claim bit 58 which is effectively Fixed26.
324  */
325 #define INTEL_FIXED_VLBR_EVENT  0x1b00
326
327 /*
328  * Adaptive PEBS v4
329  */
330
331 struct pebs_basic {
332         u64 format_size;
333         u64 ip;
334         u64 applicable_counters;
335         u64 tsc;
336 };
337
338 struct pebs_meminfo {
339         u64 address;
340         u64 aux;
341         u64 latency;
342         u64 tsx_tuning;
343 };
344
345 struct pebs_gprs {
346         u64 flags, ip, ax, cx, dx, bx, sp, bp, si, di;
347         u64 r8, r9, r10, r11, r12, r13, r14, r15;
348 };
349
350 struct pebs_xmm {
351         u64 xmm[16*2];  /* two entries for each register */
352 };
353
354 /*
355  * IBS cpuid feature detection
356  */
357
358 #define IBS_CPUID_FEATURES              0x8000001b
359
360 /*
361  * Same bit mask as for IBS cpuid feature flags (Fn8000_001B_EAX), but
362  * bit 0 is used to indicate the existence of IBS.
363  */
364 #define IBS_CAPS_AVAIL                  (1U<<0)
365 #define IBS_CAPS_FETCHSAM               (1U<<1)
366 #define IBS_CAPS_OPSAM                  (1U<<2)
367 #define IBS_CAPS_RDWROPCNT              (1U<<3)
368 #define IBS_CAPS_OPCNT                  (1U<<4)
369 #define IBS_CAPS_BRNTRGT                (1U<<5)
370 #define IBS_CAPS_OPCNTEXT               (1U<<6)
371 #define IBS_CAPS_RIPINVALIDCHK          (1U<<7)
372 #define IBS_CAPS_OPBRNFUSE              (1U<<8)
373 #define IBS_CAPS_FETCHCTLEXTD           (1U<<9)
374 #define IBS_CAPS_OPDATA4                (1U<<10)
375
376 #define IBS_CAPS_DEFAULT                (IBS_CAPS_AVAIL         \
377                                          | IBS_CAPS_FETCHSAM    \
378                                          | IBS_CAPS_OPSAM)
379
380 /*
381  * IBS APIC setup
382  */
383 #define IBSCTL                          0x1cc
384 #define IBSCTL_LVT_OFFSET_VALID         (1ULL<<8)
385 #define IBSCTL_LVT_OFFSET_MASK          0x0F
386
387 /* IBS fetch bits/masks */
388 #define IBS_FETCH_RAND_EN       (1ULL<<57)
389 #define IBS_FETCH_VAL           (1ULL<<49)
390 #define IBS_FETCH_ENABLE        (1ULL<<48)
391 #define IBS_FETCH_CNT           0xFFFF0000ULL
392 #define IBS_FETCH_MAX_CNT       0x0000FFFFULL
393
394 /*
395  * IBS op bits/masks
396  * The lower 7 bits of the current count are random bits
397  * preloaded by hardware and ignored in software
398  */
399 #define IBS_OP_CUR_CNT          (0xFFF80ULL<<32)
400 #define IBS_OP_CUR_CNT_RAND     (0x0007FULL<<32)
401 #define IBS_OP_CNT_CTL          (1ULL<<19)
402 #define IBS_OP_VAL              (1ULL<<18)
403 #define IBS_OP_ENABLE           (1ULL<<17)
404 #define IBS_OP_MAX_CNT          0x0000FFFFULL
405 #define IBS_OP_MAX_CNT_EXT      0x007FFFFFULL   /* not a register bit mask */
406 #define IBS_RIP_INVALID         (1ULL<<38)
407
408 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
409 extern u32 get_ibs_caps(void);
410 #else
411 static inline u32 get_ibs_caps(void) { return 0; }
412 #endif
413
414 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
415 extern void perf_events_lapic_init(void);
416
417 /*
418  * Abuse bits {3,5} of the cpu eflags register. These flags are otherwise
419  * unused and ABI specified to be 0, so nobody should care what we do with
420  * them.
421  *
422  * EXACT - the IP points to the exact instruction that triggered the
423  *         event (HW bugs exempt).
424  * VM    - original X86_VM_MASK; see set_linear_ip().
425  */
426 #define PERF_EFLAGS_EXACT       (1UL << 3)
427 #define PERF_EFLAGS_VM          (1UL << 5)
428
429 struct pt_regs;
430 struct x86_perf_regs {
431         struct pt_regs  regs;
432         u64             *xmm_regs;
433 };
434
435 extern unsigned long perf_instruction_pointer(struct pt_regs *regs);
436 extern unsigned long perf_misc_flags(struct pt_regs *regs);
437 #define perf_misc_flags(regs)   perf_misc_flags(regs)
438
439 #include <asm/stacktrace.h>
440
441 /*
442  * We abuse bit 3 from flags to pass exact information, see perf_misc_flags
443  * and the comment with PERF_EFLAGS_EXACT.
444  */
445 #define perf_arch_fetch_caller_regs(regs, __ip)         {       \
446         (regs)->ip = (__ip);                                    \
447         (regs)->sp = (unsigned long)__builtin_frame_address(0); \
448         (regs)->cs = __KERNEL_CS;                               \
449         regs->flags = 0;                                        \
450 }
451
452 struct perf_guest_switch_msr {
453         unsigned msr;
454         u64 host, guest;
455 };
456
457 struct x86_pmu_lbr {
458         unsigned int    nr;
459         unsigned int    from;
460         unsigned int    to;
461         unsigned int    info;
462 };
463
464 extern void perf_get_x86_pmu_capability(struct x86_pmu_capability *cap);
465 extern void perf_check_microcode(void);
466 extern int x86_perf_rdpmc_index(struct perf_event *event);
467 #else
468 static inline void perf_get_x86_pmu_capability(struct x86_pmu_capability *cap)
469 {
470         memset(cap, 0, sizeof(*cap));
471 }
472
473 static inline void perf_events_lapic_init(void) { }
474 static inline void perf_check_microcode(void) { }
475 #endif
476
477 #if defined(CONFIG_PERF_EVENTS) && defined(CONFIG_CPU_SUP_INTEL)
478 extern struct perf_guest_switch_msr *perf_guest_get_msrs(int *nr);
479 extern int x86_perf_get_lbr(struct x86_pmu_lbr *lbr);
480 #else
481 static inline struct perf_guest_switch_msr *perf_guest_get_msrs(int *nr)
482 {
483         *nr = 0;
484         return NULL;
485 }
486 static inline int x86_perf_get_lbr(struct x86_pmu_lbr *lbr)
487 {
488         return -1;
489 }
490 #endif
491
492 #ifdef CONFIG_CPU_SUP_INTEL
493  extern void intel_pt_handle_vmx(int on);
494 #else
495 static inline void intel_pt_handle_vmx(int on)
496 {
497
498 }
499 #endif
500
501 #if defined(CONFIG_PERF_EVENTS) && defined(CONFIG_CPU_SUP_AMD)
502  extern void amd_pmu_enable_virt(void);
503  extern void amd_pmu_disable_virt(void);
504 #else
505  static inline void amd_pmu_enable_virt(void) { }
506  static inline void amd_pmu_disable_virt(void) { }
507 #endif
508
509 #define arch_perf_out_copy_user copy_from_user_nmi
510
511 #endif /* _ASM_X86_PERF_EVENT_H */