4f000a03152e43933635e7888e96a3bd06cc22e6
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / hwtracing / coresight / coresight-tmc-etr.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright(C) 2016 Linaro Limited. All rights reserved.
4  * Author: Mathieu Poirier <mathieu.poirier@linaro.org>
5  */
6
7 #include <linux/atomic.h>
8 #include <linux/coresight.h>
9 #include <linux/dma-mapping.h>
10 #include <linux/iommu.h>
11 #include <linux/idr.h>
12 #include <linux/mutex.h>
13 #include <linux/refcount.h>
14 #include <linux/slab.h>
15 #include <linux/types.h>
16 #include <linux/vmalloc.h>
17 #include "coresight-catu.h"
18 #include "coresight-etm-perf.h"
19 #include "coresight-priv.h"
20 #include "coresight-tmc.h"
21
22 struct etr_flat_buf {
23         struct device   *dev;
24         dma_addr_t      daddr;
25         void            *vaddr;
26         size_t          size;
27 };
28
29 /*
30  * etr_perf_buffer - Perf buffer used for ETR
31  * @drvdata             - The ETR drvdaga this buffer has been allocated for.
32  * @etr_buf             - Actual buffer used by the ETR
33  * @pid                 - The PID this etr_perf_buffer belongs to.
34  * @snaphost            - Perf session mode
35  * @head                - handle->head at the beginning of the session.
36  * @nr_pages            - Number of pages in the ring buffer.
37  * @pages               - Array of Pages in the ring buffer.
38  */
39 struct etr_perf_buffer {
40         struct tmc_drvdata      *drvdata;
41         struct etr_buf          *etr_buf;
42         pid_t                   pid;
43         bool                    snapshot;
44         unsigned long           head;
45         int                     nr_pages;
46         void                    **pages;
47 };
48
49 /* Convert the perf index to an offset within the ETR buffer */
50 #define PERF_IDX2OFF(idx, buf)  ((idx) % ((buf)->nr_pages << PAGE_SHIFT))
51
52 /* Lower limit for ETR hardware buffer */
53 #define TMC_ETR_PERF_MIN_BUF_SIZE       SZ_1M
54
55 /*
56  * The TMC ETR SG has a page size of 4K. The SG table contains pointers
57  * to 4KB buffers. However, the OS may use a PAGE_SIZE different from
58  * 4K (i.e, 16KB or 64KB). This implies that a single OS page could
59  * contain more than one SG buffer and tables.
60  *
61  * A table entry has the following format:
62  *
63  * ---Bit31------------Bit4-------Bit1-----Bit0--
64  * |     Address[39:12]    | SBZ |  Entry Type  |
65  * ----------------------------------------------
66  *
67  * Address: Bits [39:12] of a physical page address. Bits [11:0] are
68  *          always zero.
69  *
70  * Entry type:
71  *      b00 - Reserved.
72  *      b01 - Last entry in the tables, points to 4K page buffer.
73  *      b10 - Normal entry, points to 4K page buffer.
74  *      b11 - Link. The address points to the base of next table.
75  */
76
77 typedef u32 sgte_t;
78
79 #define ETR_SG_PAGE_SHIFT               12
80 #define ETR_SG_PAGE_SIZE                (1UL << ETR_SG_PAGE_SHIFT)
81 #define ETR_SG_PAGES_PER_SYSPAGE        (PAGE_SIZE / ETR_SG_PAGE_SIZE)
82 #define ETR_SG_PTRS_PER_PAGE            (ETR_SG_PAGE_SIZE / sizeof(sgte_t))
83 #define ETR_SG_PTRS_PER_SYSPAGE         (PAGE_SIZE / sizeof(sgte_t))
84
85 #define ETR_SG_ET_MASK                  0x3
86 #define ETR_SG_ET_LAST                  0x1
87 #define ETR_SG_ET_NORMAL                0x2
88 #define ETR_SG_ET_LINK                  0x3
89
90 #define ETR_SG_ADDR_SHIFT               4
91
92 #define ETR_SG_ENTRY(addr, type) \
93         (sgte_t)((((addr) >> ETR_SG_PAGE_SHIFT) << ETR_SG_ADDR_SHIFT) | \
94                  (type & ETR_SG_ET_MASK))
95
96 #define ETR_SG_ADDR(entry) \
97         (((dma_addr_t)(entry) >> ETR_SG_ADDR_SHIFT) << ETR_SG_PAGE_SHIFT)
98 #define ETR_SG_ET(entry)                ((entry) & ETR_SG_ET_MASK)
99
100 /*
101  * struct etr_sg_table : ETR SG Table
102  * @sg_table:           Generic SG Table holding the data/table pages.
103  * @hwaddr:             hwaddress used by the TMC, which is the base
104  *                      address of the table.
105  */
106 struct etr_sg_table {
107         struct tmc_sg_table     *sg_table;
108         dma_addr_t              hwaddr;
109 };
110
111 /*
112  * tmc_etr_sg_table_entries: Total number of table entries required to map
113  * @nr_pages system pages.
114  *
115  * We need to map @nr_pages * ETR_SG_PAGES_PER_SYSPAGE data pages.
116  * Each TMC page can map (ETR_SG_PTRS_PER_PAGE - 1) buffer pointers,
117  * with the last entry pointing to another page of table entries.
118  * If we spill over to a new page for mapping 1 entry, we could as
119  * well replace the link entry of the previous page with the last entry.
120  */
121 static inline unsigned long __attribute_const__
122 tmc_etr_sg_table_entries(int nr_pages)
123 {
124         unsigned long nr_sgpages = nr_pages * ETR_SG_PAGES_PER_SYSPAGE;
125         unsigned long nr_sglinks = nr_sgpages / (ETR_SG_PTRS_PER_PAGE - 1);
126         /*
127          * If we spill over to a new page for 1 entry, we could as well
128          * make it the LAST entry in the previous page, skipping the Link
129          * address.
130          */
131         if (nr_sglinks && (nr_sgpages % (ETR_SG_PTRS_PER_PAGE - 1) < 2))
132                 nr_sglinks--;
133         return nr_sgpages + nr_sglinks;
134 }
135
136 /*
137  * tmc_pages_get_offset:  Go through all the pages in the tmc_pages
138  * and map the device address @addr to an offset within the virtual
139  * contiguous buffer.
140  */
141 static long
142 tmc_pages_get_offset(struct tmc_pages *tmc_pages, dma_addr_t addr)
143 {
144         int i;
145         dma_addr_t page_start;
146
147         for (i = 0; i < tmc_pages->nr_pages; i++) {
148                 page_start = tmc_pages->daddrs[i];
149                 if (addr >= page_start && addr < (page_start + PAGE_SIZE))
150                         return i * PAGE_SIZE + (addr - page_start);
151         }
152
153         return -EINVAL;
154 }
155
156 /*
157  * tmc_pages_free : Unmap and free the pages used by tmc_pages.
158  * If the pages were not allocated in tmc_pages_alloc(), we would
159  * simply drop the refcount.
160  */
161 static void tmc_pages_free(struct tmc_pages *tmc_pages,
162                            struct device *dev, enum dma_data_direction dir)
163 {
164         int i;
165         struct device *real_dev = dev->parent;
166
167         for (i = 0; i < tmc_pages->nr_pages; i++) {
168                 if (tmc_pages->daddrs && tmc_pages->daddrs[i])
169                         dma_unmap_page(real_dev, tmc_pages->daddrs[i],
170                                          PAGE_SIZE, dir);
171                 if (tmc_pages->pages && tmc_pages->pages[i])
172                         __free_page(tmc_pages->pages[i]);
173         }
174
175         kfree(tmc_pages->pages);
176         kfree(tmc_pages->daddrs);
177         tmc_pages->pages = NULL;
178         tmc_pages->daddrs = NULL;
179         tmc_pages->nr_pages = 0;
180 }
181
182 /*
183  * tmc_pages_alloc : Allocate and map pages for a given @tmc_pages.
184  * If @pages is not NULL, the list of page virtual addresses are
185  * used as the data pages. The pages are then dma_map'ed for @dev
186  * with dma_direction @dir.
187  *
188  * Returns 0 upon success, else the error number.
189  */
190 static int tmc_pages_alloc(struct tmc_pages *tmc_pages,
191                            struct device *dev, int node,
192                            enum dma_data_direction dir, void **pages)
193 {
194         int i, nr_pages;
195         dma_addr_t paddr;
196         struct page *page;
197         struct device *real_dev = dev->parent;
198
199         nr_pages = tmc_pages->nr_pages;
200         tmc_pages->daddrs = kcalloc(nr_pages, sizeof(*tmc_pages->daddrs),
201                                          GFP_KERNEL);
202         if (!tmc_pages->daddrs)
203                 return -ENOMEM;
204         tmc_pages->pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(*tmc_pages->pages),
205                                          GFP_KERNEL);
206         if (!tmc_pages->pages) {
207                 kfree(tmc_pages->daddrs);
208                 tmc_pages->daddrs = NULL;
209                 return -ENOMEM;
210         }
211
212         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
213                 if (pages && pages[i]) {
214                         page = virt_to_page(pages[i]);
215                         /* Hold a refcount on the page */
216                         get_page(page);
217                 } else {
218                         page = alloc_pages_node(node,
219                                                 GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, 0);
220                 }
221                 paddr = dma_map_page(real_dev, page, 0, PAGE_SIZE, dir);
222                 if (dma_mapping_error(real_dev, paddr))
223                         goto err;
224                 tmc_pages->daddrs[i] = paddr;
225                 tmc_pages->pages[i] = page;
226         }
227         return 0;
228 err:
229         tmc_pages_free(tmc_pages, dev, dir);
230         return -ENOMEM;
231 }
232
233 static inline long
234 tmc_sg_get_data_page_offset(struct tmc_sg_table *sg_table, dma_addr_t addr)
235 {
236         return tmc_pages_get_offset(&sg_table->data_pages, addr);
237 }
238
239 static inline void tmc_free_table_pages(struct tmc_sg_table *sg_table)
240 {
241         if (sg_table->table_vaddr)
242                 vunmap(sg_table->table_vaddr);
243         tmc_pages_free(&sg_table->table_pages, sg_table->dev, DMA_TO_DEVICE);
244 }
245
246 static void tmc_free_data_pages(struct tmc_sg_table *sg_table)
247 {
248         if (sg_table->data_vaddr)
249                 vunmap(sg_table->data_vaddr);
250         tmc_pages_free(&sg_table->data_pages, sg_table->dev, DMA_FROM_DEVICE);
251 }
252
253 void tmc_free_sg_table(struct tmc_sg_table *sg_table)
254 {
255         tmc_free_table_pages(sg_table);
256         tmc_free_data_pages(sg_table);
257 }
258
259 /*
260  * Alloc pages for the table. Since this will be used by the device,
261  * allocate the pages closer to the device (i.e, dev_to_node(dev)
262  * rather than the CPU node).
263  */
264 static int tmc_alloc_table_pages(struct tmc_sg_table *sg_table)
265 {
266         int rc;
267         struct tmc_pages *table_pages = &sg_table->table_pages;
268
269         rc = tmc_pages_alloc(table_pages, sg_table->dev,
270                              dev_to_node(sg_table->dev),
271                              DMA_TO_DEVICE, NULL);
272         if (rc)
273                 return rc;
274         sg_table->table_vaddr = vmap(table_pages->pages,
275                                      table_pages->nr_pages,
276                                      VM_MAP,
277                                      PAGE_KERNEL);
278         if (!sg_table->table_vaddr)
279                 rc = -ENOMEM;
280         else
281                 sg_table->table_daddr = table_pages->daddrs[0];
282         return rc;
283 }
284
285 static int tmc_alloc_data_pages(struct tmc_sg_table *sg_table, void **pages)
286 {
287         int rc;
288
289         /* Allocate data pages on the node requested by the caller */
290         rc = tmc_pages_alloc(&sg_table->data_pages,
291                              sg_table->dev, sg_table->node,
292                              DMA_FROM_DEVICE, pages);
293         if (!rc) {
294                 sg_table->data_vaddr = vmap(sg_table->data_pages.pages,
295                                             sg_table->data_pages.nr_pages,
296                                             VM_MAP,
297                                             PAGE_KERNEL);
298                 if (!sg_table->data_vaddr)
299                         rc = -ENOMEM;
300         }
301         return rc;
302 }
303
304 /*
305  * tmc_alloc_sg_table: Allocate and setup dma pages for the TMC SG table
306  * and data buffers. TMC writes to the data buffers and reads from the SG
307  * Table pages.
308  *
309  * @dev         - Coresight device to which page should be DMA mapped.
310  * @node        - Numa node for mem allocations
311  * @nr_tpages   - Number of pages for the table entries.
312  * @nr_dpages   - Number of pages for Data buffer.
313  * @pages       - Optional list of virtual address of pages.
314  */
315 struct tmc_sg_table *tmc_alloc_sg_table(struct device *dev,
316                                         int node,
317                                         int nr_tpages,
318                                         int nr_dpages,
319                                         void **pages)
320 {
321         long rc;
322         struct tmc_sg_table *sg_table;
323
324         sg_table = kzalloc(sizeof(*sg_table), GFP_KERNEL);
325         if (!sg_table)
326                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
327         sg_table->data_pages.nr_pages = nr_dpages;
328         sg_table->table_pages.nr_pages = nr_tpages;
329         sg_table->node = node;
330         sg_table->dev = dev;
331
332         rc  = tmc_alloc_data_pages(sg_table, pages);
333         if (!rc)
334                 rc = tmc_alloc_table_pages(sg_table);
335         if (rc) {
336                 tmc_free_sg_table(sg_table);
337                 kfree(sg_table);
338                 return ERR_PTR(rc);
339         }
340
341         return sg_table;
342 }
343
344 /*
345  * tmc_sg_table_sync_data_range: Sync the data buffer written
346  * by the device from @offset upto a @size bytes.
347  */
348 void tmc_sg_table_sync_data_range(struct tmc_sg_table *table,
349                                   u64 offset, u64 size)
350 {
351         int i, index, start;
352         int npages = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
353         struct device *real_dev = table->dev->parent;
354         struct tmc_pages *data = &table->data_pages;
355
356         start = offset >> PAGE_SHIFT;
357         for (i = start; i < (start + npages); i++) {
358                 index = i % data->nr_pages;
359                 dma_sync_single_for_cpu(real_dev, data->daddrs[index],
360                                         PAGE_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
361         }
362 }
363
364 /* tmc_sg_sync_table: Sync the page table */
365 void tmc_sg_table_sync_table(struct tmc_sg_table *sg_table)
366 {
367         int i;
368         struct device *real_dev = sg_table->dev->parent;
369         struct tmc_pages *table_pages = &sg_table->table_pages;
370
371         for (i = 0; i < table_pages->nr_pages; i++)
372                 dma_sync_single_for_device(real_dev, table_pages->daddrs[i],
373                                            PAGE_SIZE, DMA_TO_DEVICE);
374 }
375
376 /*
377  * tmc_sg_table_get_data: Get the buffer pointer for data @offset
378  * in the SG buffer. The @bufpp is updated to point to the buffer.
379  * Returns :
380  *      the length of linear data available at @offset.
381  *      or
382  *      <= 0 if no data is available.
383  */
384 ssize_t tmc_sg_table_get_data(struct tmc_sg_table *sg_table,
385                               u64 offset, size_t len, char **bufpp)
386 {
387         size_t size;
388         int pg_idx = offset >> PAGE_SHIFT;
389         int pg_offset = offset & (PAGE_SIZE - 1);
390         struct tmc_pages *data_pages = &sg_table->data_pages;
391
392         size = tmc_sg_table_buf_size(sg_table);
393         if (offset >= size)
394                 return -EINVAL;
395
396         /* Make sure we don't go beyond the end */
397         len = (len < (size - offset)) ? len : size - offset;
398         /* Respect the page boundaries */
399         len = (len < (PAGE_SIZE - pg_offset)) ? len : (PAGE_SIZE - pg_offset);
400         if (len > 0)
401                 *bufpp = page_address(data_pages->pages[pg_idx]) + pg_offset;
402         return len;
403 }
404
405 #ifdef ETR_SG_DEBUG
406 /* Map a dma address to virtual address */
407 static unsigned long
408 tmc_sg_daddr_to_vaddr(struct tmc_sg_table *sg_table,
409                       dma_addr_t addr, bool table)
410 {
411         long offset;
412         unsigned long base;
413         struct tmc_pages *tmc_pages;
414
415         if (table) {
416                 tmc_pages = &sg_table->table_pages;
417                 base = (unsigned long)sg_table->table_vaddr;
418         } else {
419                 tmc_pages = &sg_table->data_pages;
420                 base = (unsigned long)sg_table->data_vaddr;
421         }
422
423         offset = tmc_pages_get_offset(tmc_pages, addr);
424         if (offset < 0)
425                 return 0;
426         return base + offset;
427 }
428
429 /* Dump the given sg_table */
430 static void tmc_etr_sg_table_dump(struct etr_sg_table *etr_table)
431 {
432         sgte_t *ptr;
433         int i = 0;
434         dma_addr_t addr;
435         struct tmc_sg_table *sg_table = etr_table->sg_table;
436
437         ptr = (sgte_t *)tmc_sg_daddr_to_vaddr(sg_table,
438                                               etr_table->hwaddr, true);
439         while (ptr) {
440                 addr = ETR_SG_ADDR(*ptr);
441                 switch (ETR_SG_ET(*ptr)) {
442                 case ETR_SG_ET_NORMAL:
443                         dev_dbg(sg_table->dev,
444                                 "%05d: %p\t:[N] 0x%llx\n", i, ptr, addr);
445                         ptr++;
446                         break;
447                 case ETR_SG_ET_LINK:
448                         dev_dbg(sg_table->dev,
449                                 "%05d: *** %p\t:{L} 0x%llx ***\n",
450                                  i, ptr, addr);
451                         ptr = (sgte_t *)tmc_sg_daddr_to_vaddr(sg_table,
452                                                               addr, true);
453                         break;
454                 case ETR_SG_ET_LAST:
455                         dev_dbg(sg_table->dev,
456                                 "%05d: ### %p\t:[L] 0x%llx ###\n",
457                                  i, ptr, addr);
458                         return;
459                 default:
460                         dev_dbg(sg_table->dev,
461                                 "%05d: xxx %p\t:[INVALID] 0x%llx xxx\n",
462                                  i, ptr, addr);
463                         return;
464                 }
465                 i++;
466         }
467         dev_dbg(sg_table->dev, "******* End of Table *****\n");
468 }
469 #else
470 static inline void tmc_etr_sg_table_dump(struct etr_sg_table *etr_table) {}
471 #endif
472
473 /*
474  * Populate the SG Table page table entries from table/data
475  * pages allocated. Each Data page has ETR_SG_PAGES_PER_SYSPAGE SG pages.
476  * So does a Table page. So we keep track of indices of the tables
477  * in each system page and move the pointers accordingly.
478  */
479 #define INC_IDX_ROUND(idx, size) ((idx) = ((idx) + 1) % (size))
480 static void tmc_etr_sg_table_populate(struct etr_sg_table *etr_table)
481 {
482         dma_addr_t paddr;
483         int i, type, nr_entries;
484         int tpidx = 0; /* index to the current system table_page */
485         int sgtidx = 0; /* index to the sg_table within the current syspage */
486         int sgtentry = 0; /* the entry within the sg_table */
487         int dpidx = 0; /* index to the current system data_page */
488         int spidx = 0; /* index to the SG page within the current data page */
489         sgte_t *ptr; /* pointer to the table entry to fill */
490         struct tmc_sg_table *sg_table = etr_table->sg_table;
491         dma_addr_t *table_daddrs = sg_table->table_pages.daddrs;
492         dma_addr_t *data_daddrs = sg_table->data_pages.daddrs;
493
494         nr_entries = tmc_etr_sg_table_entries(sg_table->data_pages.nr_pages);
495         /*
496          * Use the contiguous virtual address of the table to update entries.
497          */
498         ptr = sg_table->table_vaddr;
499         /*
500          * Fill all the entries, except the last entry to avoid special
501          * checks within the loop.
502          */
503         for (i = 0; i < nr_entries - 1; i++) {
504                 if (sgtentry == ETR_SG_PTRS_PER_PAGE - 1) {
505                         /*
506                          * Last entry in a sg_table page is a link address to
507                          * the next table page. If this sg_table is the last
508                          * one in the system page, it links to the first
509                          * sg_table in the next system page. Otherwise, it
510                          * links to the next sg_table page within the system
511                          * page.
512                          */
513                         if (sgtidx == ETR_SG_PAGES_PER_SYSPAGE - 1) {
514                                 paddr = table_daddrs[tpidx + 1];
515                         } else {
516                                 paddr = table_daddrs[tpidx] +
517                                         (ETR_SG_PAGE_SIZE * (sgtidx + 1));
518                         }
519                         type = ETR_SG_ET_LINK;
520                 } else {
521                         /*
522                          * Update the indices to the data_pages to point to the
523                          * next sg_page in the data buffer.
524                          */
525                         type = ETR_SG_ET_NORMAL;
526                         paddr = data_daddrs[dpidx] + spidx * ETR_SG_PAGE_SIZE;
527                         if (!INC_IDX_ROUND(spidx, ETR_SG_PAGES_PER_SYSPAGE))
528                                 dpidx++;
529                 }
530                 *ptr++ = ETR_SG_ENTRY(paddr, type);
531                 /*
532                  * Move to the next table pointer, moving the table page index
533                  * if necessary
534                  */
535                 if (!INC_IDX_ROUND(sgtentry, ETR_SG_PTRS_PER_PAGE)) {
536                         if (!INC_IDX_ROUND(sgtidx, ETR_SG_PAGES_PER_SYSPAGE))
537                                 tpidx++;
538                 }
539         }
540
541         /* Set up the last entry, which is always a data pointer */
542         paddr = data_daddrs[dpidx] + spidx * ETR_SG_PAGE_SIZE;
543         *ptr++ = ETR_SG_ENTRY(paddr, ETR_SG_ET_LAST);
544 }
545
546 /*
547  * tmc_init_etr_sg_table: Allocate a TMC ETR SG table, data buffer of @size and
548  * populate the table.
549  *
550  * @dev         - Device pointer for the TMC
551  * @node        - NUMA node where the memory should be allocated
552  * @size        - Total size of the data buffer
553  * @pages       - Optional list of page virtual address
554  */
555 static struct etr_sg_table *
556 tmc_init_etr_sg_table(struct device *dev, int node,
557                       unsigned long size, void **pages)
558 {
559         int nr_entries, nr_tpages;
560         int nr_dpages = size >> PAGE_SHIFT;
561         struct tmc_sg_table *sg_table;
562         struct etr_sg_table *etr_table;
563
564         etr_table = kzalloc(sizeof(*etr_table), GFP_KERNEL);
565         if (!etr_table)
566                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
567         nr_entries = tmc_etr_sg_table_entries(nr_dpages);
568         nr_tpages = DIV_ROUND_UP(nr_entries, ETR_SG_PTRS_PER_SYSPAGE);
569
570         sg_table = tmc_alloc_sg_table(dev, node, nr_tpages, nr_dpages, pages);
571         if (IS_ERR(sg_table)) {
572                 kfree(etr_table);
573                 return ERR_CAST(sg_table);
574         }
575
576         etr_table->sg_table = sg_table;
577         /* TMC should use table base address for DBA */
578         etr_table->hwaddr = sg_table->table_daddr;
579         tmc_etr_sg_table_populate(etr_table);
580         /* Sync the table pages for the HW */
581         tmc_sg_table_sync_table(sg_table);
582         tmc_etr_sg_table_dump(etr_table);
583
584         return etr_table;
585 }
586
587 /*
588  * tmc_etr_alloc_flat_buf: Allocate a contiguous DMA buffer.
589  */
590 static int tmc_etr_alloc_flat_buf(struct tmc_drvdata *drvdata,
591                                   struct etr_buf *etr_buf, int node,
592                                   void **pages)
593 {
594         struct etr_flat_buf *flat_buf;
595         struct device *real_dev = drvdata->csdev->dev.parent;
596
597         /* We cannot reuse existing pages for flat buf */
598         if (pages)
599                 return -EINVAL;
600
601         flat_buf = kzalloc(sizeof(*flat_buf), GFP_KERNEL);
602         if (!flat_buf)
603                 return -ENOMEM;
604
605         flat_buf->vaddr = dma_alloc_coherent(real_dev, etr_buf->size,
606                                              &flat_buf->daddr, GFP_KERNEL);
607         if (!flat_buf->vaddr) {
608                 kfree(flat_buf);
609                 return -ENOMEM;
610         }
611
612         flat_buf->size = etr_buf->size;
613         flat_buf->dev = &drvdata->csdev->dev;
614         etr_buf->hwaddr = flat_buf->daddr;
615         etr_buf->mode = ETR_MODE_FLAT;
616         etr_buf->private = flat_buf;
617         return 0;
618 }
619
620 static void tmc_etr_free_flat_buf(struct etr_buf *etr_buf)
621 {
622         struct etr_flat_buf *flat_buf = etr_buf->private;
623
624         if (flat_buf && flat_buf->daddr) {
625                 struct device *real_dev = flat_buf->dev->parent;
626
627                 dma_free_coherent(real_dev, flat_buf->size,
628                                   flat_buf->vaddr, flat_buf->daddr);
629         }
630         kfree(flat_buf);
631 }
632
633 static void tmc_etr_sync_flat_buf(struct etr_buf *etr_buf, u64 rrp, u64 rwp)
634 {
635         /*
636          * Adjust the buffer to point to the beginning of the trace data
637          * and update the available trace data.
638          */
639         etr_buf->offset = rrp - etr_buf->hwaddr;
640         if (etr_buf->full)
641                 etr_buf->len = etr_buf->size;
642         else
643                 etr_buf->len = rwp - rrp;
644 }
645
646 static ssize_t tmc_etr_get_data_flat_buf(struct etr_buf *etr_buf,
647                                          u64 offset, size_t len, char **bufpp)
648 {
649         struct etr_flat_buf *flat_buf = etr_buf->private;
650
651         *bufpp = (char *)flat_buf->vaddr + offset;
652         /*
653          * tmc_etr_buf_get_data already adjusts the length to handle
654          * buffer wrapping around.
655          */
656         return len;
657 }
658
659 static const struct etr_buf_operations etr_flat_buf_ops = {
660         .alloc = tmc_etr_alloc_flat_buf,
661         .free = tmc_etr_free_flat_buf,
662         .sync = tmc_etr_sync_flat_buf,
663         .get_data = tmc_etr_get_data_flat_buf,
664 };
665
666 /*
667  * tmc_etr_alloc_sg_buf: Allocate an SG buf @etr_buf. Setup the parameters
668  * appropriately.
669  */
670 static int tmc_etr_alloc_sg_buf(struct tmc_drvdata *drvdata,
671                                 struct etr_buf *etr_buf, int node,
672                                 void **pages)
673 {
674         struct etr_sg_table *etr_table;
675         struct device *dev = &drvdata->csdev->dev;
676
677         etr_table = tmc_init_etr_sg_table(dev, node,
678                                           etr_buf->size, pages);
679         if (IS_ERR(etr_table))
680                 return -ENOMEM;
681         etr_buf->hwaddr = etr_table->hwaddr;
682         etr_buf->mode = ETR_MODE_ETR_SG;
683         etr_buf->private = etr_table;
684         return 0;
685 }
686
687 static void tmc_etr_free_sg_buf(struct etr_buf *etr_buf)
688 {
689         struct etr_sg_table *etr_table = etr_buf->private;
690
691         if (etr_table) {
692                 tmc_free_sg_table(etr_table->sg_table);
693                 kfree(etr_table);
694         }
695 }
696
697 static ssize_t tmc_etr_get_data_sg_buf(struct etr_buf *etr_buf, u64 offset,
698                                        size_t len, char **bufpp)
699 {
700         struct etr_sg_table *etr_table = etr_buf->private;
701
702         return tmc_sg_table_get_data(etr_table->sg_table, offset, len, bufpp);
703 }
704
705 static void tmc_etr_sync_sg_buf(struct etr_buf *etr_buf, u64 rrp, u64 rwp)
706 {
707         long r_offset, w_offset;
708         struct etr_sg_table *etr_table = etr_buf->private;
709         struct tmc_sg_table *table = etr_table->sg_table;
710
711         /* Convert hw address to offset in the buffer */
712         r_offset = tmc_sg_get_data_page_offset(table, rrp);
713         if (r_offset < 0) {
714                 dev_warn(table->dev,
715                          "Unable to map RRP %llx to offset\n", rrp);
716                 etr_buf->len = 0;
717                 return;
718         }
719
720         w_offset = tmc_sg_get_data_page_offset(table, rwp);
721         if (w_offset < 0) {
722                 dev_warn(table->dev,
723                          "Unable to map RWP %llx to offset\n", rwp);
724                 etr_buf->len = 0;
725                 return;
726         }
727
728         etr_buf->offset = r_offset;
729         if (etr_buf->full)
730                 etr_buf->len = etr_buf->size;
731         else
732                 etr_buf->len = ((w_offset < r_offset) ? etr_buf->size : 0) +
733                                 w_offset - r_offset;
734         tmc_sg_table_sync_data_range(table, r_offset, etr_buf->len);
735 }
736
737 static const struct etr_buf_operations etr_sg_buf_ops = {
738         .alloc = tmc_etr_alloc_sg_buf,
739         .free = tmc_etr_free_sg_buf,
740         .sync = tmc_etr_sync_sg_buf,
741         .get_data = tmc_etr_get_data_sg_buf,
742 };
743
744 /*
745  * TMC ETR could be connected to a CATU device, which can provide address
746  * translation service. This is represented by the Output port of the TMC
747  * (ETR) connected to the input port of the CATU.
748  *
749  * Returns      : coresight_device ptr for the CATU device if a CATU is found.
750  *              : NULL otherwise.
751  */
752 struct coresight_device *
753 tmc_etr_get_catu_device(struct tmc_drvdata *drvdata)
754 {
755         int i;
756         struct coresight_device *tmp, *etr = drvdata->csdev;
757
758         if (!IS_ENABLED(CONFIG_CORESIGHT_CATU))
759                 return NULL;
760
761         for (i = 0; i < etr->pdata->nr_outport; i++) {
762                 tmp = etr->pdata->conns[i].child_dev;
763                 if (tmp && coresight_is_catu_device(tmp))
764                         return tmp;
765         }
766
767         return NULL;
768 }
769
770 static inline int tmc_etr_enable_catu(struct tmc_drvdata *drvdata,
771                                       struct etr_buf *etr_buf)
772 {
773         struct coresight_device *catu = tmc_etr_get_catu_device(drvdata);
774
775         if (catu && helper_ops(catu)->enable)
776                 return helper_ops(catu)->enable(catu, etr_buf);
777         return 0;
778 }
779
780 static inline void tmc_etr_disable_catu(struct tmc_drvdata *drvdata)
781 {
782         struct coresight_device *catu = tmc_etr_get_catu_device(drvdata);
783
784         if (catu && helper_ops(catu)->disable)
785                 helper_ops(catu)->disable(catu, drvdata->etr_buf);
786 }
787
788 static const struct etr_buf_operations *etr_buf_ops[] = {
789         [ETR_MODE_FLAT] = &etr_flat_buf_ops,
790         [ETR_MODE_ETR_SG] = &etr_sg_buf_ops,
791         [ETR_MODE_CATU] = IS_ENABLED(CONFIG_CORESIGHT_CATU)
792                                                 ? &etr_catu_buf_ops : NULL,
793 };
794
795 static inline int tmc_etr_mode_alloc_buf(int mode,
796                                          struct tmc_drvdata *drvdata,
797                                          struct etr_buf *etr_buf, int node,
798                                          void **pages)
799 {
800         int rc = -EINVAL;
801
802         switch (mode) {
803         case ETR_MODE_FLAT:
804         case ETR_MODE_ETR_SG:
805         case ETR_MODE_CATU:
806                 if (etr_buf_ops[mode] && etr_buf_ops[mode]->alloc)
807                         rc = etr_buf_ops[mode]->alloc(drvdata, etr_buf,
808                                                       node, pages);
809                 if (!rc)
810                         etr_buf->ops = etr_buf_ops[mode];
811                 return rc;
812         default:
813                 return -EINVAL;
814         }
815 }
816
817 /*
818  * tmc_alloc_etr_buf: Allocate a buffer use by ETR.
819  * @drvdata     : ETR device details.
820  * @size        : size of the requested buffer.
821  * @flags       : Required properties for the buffer.
822  * @node        : Node for memory allocations.
823  * @pages       : An optional list of pages.
824  */
825 static struct etr_buf *tmc_alloc_etr_buf(struct tmc_drvdata *drvdata,
826                                          ssize_t size, int flags,
827                                          int node, void **pages)
828 {
829         int rc = -ENOMEM;
830         bool has_etr_sg, has_iommu;
831         bool has_sg, has_catu;
832         struct etr_buf *etr_buf;
833         struct device *dev = &drvdata->csdev->dev;
834
835         has_etr_sg = tmc_etr_has_cap(drvdata, TMC_ETR_SG);
836         has_iommu = iommu_get_domain_for_dev(dev->parent);
837         has_catu = !!tmc_etr_get_catu_device(drvdata);
838
839         has_sg = has_catu || has_etr_sg;
840
841         etr_buf = kzalloc(sizeof(*etr_buf), GFP_KERNEL);
842         if (!etr_buf)
843                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
844
845         etr_buf->size = size;
846
847         /*
848          * If we have to use an existing list of pages, we cannot reliably
849          * use a contiguous DMA memory (even if we have an IOMMU). Otherwise,
850          * we use the contiguous DMA memory if at least one of the following
851          * conditions is true:
852          *  a) The ETR cannot use Scatter-Gather.
853          *  b) we have a backing IOMMU
854          *  c) The requested memory size is smaller (< 1M).
855          *
856          * Fallback to available mechanisms.
857          *
858          */
859         if (!pages &&
860             (!has_sg || has_iommu || size < SZ_1M))
861                 rc = tmc_etr_mode_alloc_buf(ETR_MODE_FLAT, drvdata,
862                                             etr_buf, node, pages);
863         if (rc && has_etr_sg)
864                 rc = tmc_etr_mode_alloc_buf(ETR_MODE_ETR_SG, drvdata,
865                                             etr_buf, node, pages);
866         if (rc && has_catu)
867                 rc = tmc_etr_mode_alloc_buf(ETR_MODE_CATU, drvdata,
868                                             etr_buf, node, pages);
869         if (rc) {
870                 kfree(etr_buf);
871                 return ERR_PTR(rc);
872         }
873
874         refcount_set(&etr_buf->refcount, 1);
875         dev_dbg(dev, "allocated buffer of size %ldKB in mode %d\n",
876                 (unsigned long)size >> 10, etr_buf->mode);
877         return etr_buf;
878 }
879
880 static void tmc_free_etr_buf(struct etr_buf *etr_buf)
881 {
882         WARN_ON(!etr_buf->ops || !etr_buf->ops->free);
883         etr_buf->ops->free(etr_buf);
884         kfree(etr_buf);
885 }
886
887 /*
888  * tmc_etr_buf_get_data: Get the pointer the trace data at @offset
889  * with a maximum of @len bytes.
890  * Returns: The size of the linear data available @pos, with *bufpp
891  * updated to point to the buffer.
892  */
893 static ssize_t tmc_etr_buf_get_data(struct etr_buf *etr_buf,
894                                     u64 offset, size_t len, char **bufpp)
895 {
896         /* Adjust the length to limit this transaction to end of buffer */
897         len = (len < (etr_buf->size - offset)) ? len : etr_buf->size - offset;
898
899         return etr_buf->ops->get_data(etr_buf, (u64)offset, len, bufpp);
900 }
901
902 static inline s64
903 tmc_etr_buf_insert_barrier_packet(struct etr_buf *etr_buf, u64 offset)
904 {
905         ssize_t len;
906         char *bufp;
907
908         len = tmc_etr_buf_get_data(etr_buf, offset,
909                                    CORESIGHT_BARRIER_PKT_SIZE, &bufp);
910         if (WARN_ON(len < CORESIGHT_BARRIER_PKT_SIZE))
911                 return -EINVAL;
912         coresight_insert_barrier_packet(bufp);
913         return offset + CORESIGHT_BARRIER_PKT_SIZE;
914 }
915
916 /*
917  * tmc_sync_etr_buf: Sync the trace buffer availability with drvdata.
918  * Makes sure the trace data is synced to the memory for consumption.
919  * @etr_buf->offset will hold the offset to the beginning of the trace data
920  * within the buffer, with @etr_buf->len bytes to consume.
921  */
922 static void tmc_sync_etr_buf(struct tmc_drvdata *drvdata)
923 {
924         struct etr_buf *etr_buf = drvdata->etr_buf;
925         u64 rrp, rwp;
926         u32 status;
927
928         rrp = tmc_read_rrp(drvdata);
929         rwp = tmc_read_rwp(drvdata);
930         status = readl_relaxed(drvdata->base + TMC_STS);
931
932         /*
933          * If there were memory errors in the session, truncate the
934          * buffer.
935          */
936         if (WARN_ON_ONCE(status & TMC_STS_MEMERR)) {
937                 dev_dbg(&drvdata->csdev->dev,
938                         "tmc memory error detected, truncating buffer\n");
939                 etr_buf->len = 0;
940                 etr_buf->full = 0;
941                 return;
942         }
943
944         etr_buf->full = status & TMC_STS_FULL;
945
946         WARN_ON(!etr_buf->ops || !etr_buf->ops->sync);
947
948         etr_buf->ops->sync(etr_buf, rrp, rwp);
949
950         /* Insert barrier packets at the beginning, if there was an overflow */
951         if (etr_buf->full)
952                 tmc_etr_buf_insert_barrier_packet(etr_buf, etr_buf->offset);
953 }
954
955 static void __tmc_etr_enable_hw(struct tmc_drvdata *drvdata)
956 {
957         u32 axictl, sts;
958         struct etr_buf *etr_buf = drvdata->etr_buf;
959
960         CS_UNLOCK(drvdata->base);
961
962         /* Wait for TMCSReady bit to be set */
963         tmc_wait_for_tmcready(drvdata);
964
965         writel_relaxed(etr_buf->size / 4, drvdata->base + TMC_RSZ);
966         writel_relaxed(TMC_MODE_CIRCULAR_BUFFER, drvdata->base + TMC_MODE);
967
968         axictl = readl_relaxed(drvdata->base + TMC_AXICTL);
969         axictl &= ~TMC_AXICTL_CLEAR_MASK;
970         axictl |= (TMC_AXICTL_PROT_CTL_B1 | TMC_AXICTL_WR_BURST_16);
971         axictl |= TMC_AXICTL_AXCACHE_OS;
972
973         if (tmc_etr_has_cap(drvdata, TMC_ETR_AXI_ARCACHE)) {
974                 axictl &= ~TMC_AXICTL_ARCACHE_MASK;
975                 axictl |= TMC_AXICTL_ARCACHE_OS;
976         }
977
978         if (etr_buf->mode == ETR_MODE_ETR_SG)
979                 axictl |= TMC_AXICTL_SCT_GAT_MODE;
980
981         writel_relaxed(axictl, drvdata->base + TMC_AXICTL);
982         tmc_write_dba(drvdata, etr_buf->hwaddr);
983         /*
984          * If the TMC pointers must be programmed before the session,
985          * we have to set it properly (i.e, RRP/RWP to base address and
986          * STS to "not full").
987          */
988         if (tmc_etr_has_cap(drvdata, TMC_ETR_SAVE_RESTORE)) {
989                 tmc_write_rrp(drvdata, etr_buf->hwaddr);
990                 tmc_write_rwp(drvdata, etr_buf->hwaddr);
991                 sts = readl_relaxed(drvdata->base + TMC_STS) & ~TMC_STS_FULL;
992                 writel_relaxed(sts, drvdata->base + TMC_STS);
993         }
994
995         writel_relaxed(TMC_FFCR_EN_FMT | TMC_FFCR_EN_TI |
996                        TMC_FFCR_FON_FLIN | TMC_FFCR_FON_TRIG_EVT |
997                        TMC_FFCR_TRIGON_TRIGIN,
998                        drvdata->base + TMC_FFCR);
999         writel_relaxed(drvdata->trigger_cntr, drvdata->base + TMC_TRG);
1000         tmc_enable_hw(drvdata);
1001
1002         CS_LOCK(drvdata->base);
1003 }
1004
1005 static int tmc_etr_enable_hw(struct tmc_drvdata *drvdata,
1006                              struct etr_buf *etr_buf)
1007 {
1008         int rc;
1009
1010         /* Callers should provide an appropriate buffer for use */
1011         if (WARN_ON(!etr_buf))
1012                 return -EINVAL;
1013
1014         if ((etr_buf->mode == ETR_MODE_ETR_SG) &&
1015             WARN_ON(!tmc_etr_has_cap(drvdata, TMC_ETR_SG)))
1016                 return -EINVAL;
1017
1018         if (WARN_ON(drvdata->etr_buf))
1019                 return -EBUSY;
1020
1021         /*
1022          * If this ETR is connected to a CATU, enable it before we turn
1023          * this on.
1024          */
1025         rc = tmc_etr_enable_catu(drvdata, etr_buf);
1026         if (rc)
1027                 return rc;
1028         rc = coresight_claim_device(drvdata->base);
1029         if (!rc) {
1030                 drvdata->etr_buf = etr_buf;
1031                 __tmc_etr_enable_hw(drvdata);
1032         }
1033
1034         return rc;
1035 }
1036
1037 /*
1038  * Return the available trace data in the buffer (starts at etr_buf->offset,
1039  * limited by etr_buf->len) from @pos, with a maximum limit of @len,
1040  * also updating the @bufpp on where to find it. Since the trace data
1041  * starts at anywhere in the buffer, depending on the RRP, we adjust the
1042  * @len returned to handle buffer wrapping around.
1043  *
1044  * We are protected here by drvdata->reading != 0, which ensures the
1045  * sysfs_buf stays alive.
1046  */
1047 ssize_t tmc_etr_get_sysfs_trace(struct tmc_drvdata *drvdata,
1048                                 loff_t pos, size_t len, char **bufpp)
1049 {
1050         s64 offset;
1051         ssize_t actual = len;
1052         struct etr_buf *etr_buf = drvdata->sysfs_buf;
1053
1054         if (pos + actual > etr_buf->len)
1055                 actual = etr_buf->len - pos;
1056         if (actual <= 0)
1057                 return actual;
1058
1059         /* Compute the offset from which we read the data */
1060         offset = etr_buf->offset + pos;
1061         if (offset >= etr_buf->size)
1062                 offset -= etr_buf->size;
1063         return tmc_etr_buf_get_data(etr_buf, offset, actual, bufpp);
1064 }
1065
1066 static struct etr_buf *
1067 tmc_etr_setup_sysfs_buf(struct tmc_drvdata *drvdata)
1068 {
1069         return tmc_alloc_etr_buf(drvdata, drvdata->size,
1070                                  0, cpu_to_node(0), NULL);
1071 }
1072
1073 static void
1074 tmc_etr_free_sysfs_buf(struct etr_buf *buf)
1075 {
1076         if (buf)
1077                 tmc_free_etr_buf(buf);
1078 }
1079
1080 static void tmc_etr_sync_sysfs_buf(struct tmc_drvdata *drvdata)
1081 {
1082         struct etr_buf *etr_buf = drvdata->etr_buf;
1083
1084         if (WARN_ON(drvdata->sysfs_buf != etr_buf)) {
1085                 tmc_etr_free_sysfs_buf(drvdata->sysfs_buf);
1086                 drvdata->sysfs_buf = NULL;
1087         } else {
1088                 tmc_sync_etr_buf(drvdata);
1089         }
1090 }
1091
1092 static void __tmc_etr_disable_hw(struct tmc_drvdata *drvdata)
1093 {
1094         CS_UNLOCK(drvdata->base);
1095
1096         tmc_flush_and_stop(drvdata);
1097         /*
1098          * When operating in sysFS mode the content of the buffer needs to be
1099          * read before the TMC is disabled.
1100          */
1101         if (drvdata->mode == CS_MODE_SYSFS)
1102                 tmc_etr_sync_sysfs_buf(drvdata);
1103
1104         tmc_disable_hw(drvdata);
1105
1106         CS_LOCK(drvdata->base);
1107
1108 }
1109
1110 static void tmc_etr_disable_hw(struct tmc_drvdata *drvdata)
1111 {
1112         __tmc_etr_disable_hw(drvdata);
1113         /* Disable CATU device if this ETR is connected to one */
1114         tmc_etr_disable_catu(drvdata);
1115         coresight_disclaim_device(drvdata->base);
1116         /* Reset the ETR buf used by hardware */
1117         drvdata->etr_buf = NULL;
1118 }
1119
1120 static int tmc_enable_etr_sink_sysfs(struct coresight_device *csdev)
1121 {
1122         int ret = 0;
1123         unsigned long flags;
1124         struct tmc_drvdata *drvdata = dev_get_drvdata(csdev->dev.parent);
1125         struct etr_buf *sysfs_buf = NULL, *new_buf = NULL, *free_buf = NULL;
1126
1127         /*
1128          * If we are enabling the ETR from disabled state, we need to make
1129          * sure we have a buffer with the right size. The etr_buf is not reset
1130          * immediately after we stop the tracing in SYSFS mode as we wait for
1131          * the user to collect the data. We may be able to reuse the existing
1132          * buffer, provided the size matches. Any allocation has to be done
1133          * with the lock released.
1134          */
1135         spin_lock_irqsave(&drvdata->spinlock, flags);
1136         sysfs_buf = READ_ONCE(drvdata->sysfs_buf);
1137         if (!sysfs_buf || (sysfs_buf->size != drvdata->size)) {
1138                 spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1139
1140                 /* Allocate memory with the locks released */
1141                 free_buf = new_buf = tmc_etr_setup_sysfs_buf(drvdata);
1142                 if (IS_ERR(new_buf))
1143                         return PTR_ERR(new_buf);
1144
1145                 /* Let's try again */
1146                 spin_lock_irqsave(&drvdata->spinlock, flags);
1147         }
1148
1149         if (drvdata->reading || drvdata->mode == CS_MODE_PERF) {
1150                 ret = -EBUSY;
1151                 goto out;
1152         }
1153
1154         /*
1155          * In sysFS mode we can have multiple writers per sink.  Since this
1156          * sink is already enabled no memory is needed and the HW need not be
1157          * touched, even if the buffer size has changed.
1158          */
1159         if (drvdata->mode == CS_MODE_SYSFS) {
1160                 atomic_inc(csdev->refcnt);
1161                 goto out;
1162         }
1163
1164         /*
1165          * If we don't have a buffer or it doesn't match the requested size,
1166          * use the buffer allocated above. Otherwise reuse the existing buffer.
1167          */
1168         sysfs_buf = READ_ONCE(drvdata->sysfs_buf);
1169         if (!sysfs_buf || (new_buf && sysfs_buf->size != new_buf->size)) {
1170                 free_buf = sysfs_buf;
1171                 drvdata->sysfs_buf = new_buf;
1172         }
1173
1174         ret = tmc_etr_enable_hw(drvdata, drvdata->sysfs_buf);
1175         if (!ret) {
1176                 drvdata->mode = CS_MODE_SYSFS;
1177                 atomic_inc(csdev->refcnt);
1178         }
1179 out:
1180         spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1181
1182         /* Free memory outside the spinlock if need be */
1183         if (free_buf)
1184                 tmc_etr_free_sysfs_buf(free_buf);
1185
1186         if (!ret)
1187                 dev_dbg(&csdev->dev, "TMC-ETR enabled\n");
1188
1189         return ret;
1190 }
1191
1192 /*
1193  * alloc_etr_buf: Allocate ETR buffer for use by perf.
1194  * The size of the hardware buffer is dependent on the size configured
1195  * via sysfs and the perf ring buffer size. We prefer to allocate the
1196  * largest possible size, scaling down the size by half until it
1197  * reaches a minimum limit (1M), beyond which we give up.
1198  */
1199 static struct etr_buf *
1200 alloc_etr_buf(struct tmc_drvdata *drvdata, struct perf_event *event,
1201               int nr_pages, void **pages, bool snapshot)
1202 {
1203         int node;
1204         struct etr_buf *etr_buf;
1205         unsigned long size;
1206
1207         node = (event->cpu == -1) ? NUMA_NO_NODE : cpu_to_node(event->cpu);
1208         /*
1209          * Try to match the perf ring buffer size if it is larger
1210          * than the size requested via sysfs.
1211          */
1212         if ((nr_pages << PAGE_SHIFT) > drvdata->size) {
1213                 etr_buf = tmc_alloc_etr_buf(drvdata, (nr_pages << PAGE_SHIFT),
1214                                             0, node, NULL);
1215                 if (!IS_ERR(etr_buf))
1216                         goto done;
1217         }
1218
1219         /*
1220          * Else switch to configured size for this ETR
1221          * and scale down until we hit the minimum limit.
1222          */
1223         size = drvdata->size;
1224         do {
1225                 etr_buf = tmc_alloc_etr_buf(drvdata, size, 0, node, NULL);
1226                 if (!IS_ERR(etr_buf))
1227                         goto done;
1228                 size /= 2;
1229         } while (size >= TMC_ETR_PERF_MIN_BUF_SIZE);
1230
1231         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1232
1233 done:
1234         return etr_buf;
1235 }
1236
1237 static struct etr_buf *
1238 get_perf_etr_buf_cpu_wide(struct tmc_drvdata *drvdata,
1239                           struct perf_event *event, int nr_pages,
1240                           void **pages, bool snapshot)
1241 {
1242         int ret;
1243         pid_t pid = task_pid_nr(event->owner);
1244         struct etr_buf *etr_buf;
1245
1246 retry:
1247         /*
1248          * An etr_perf_buffer is associated with an event and holds a reference
1249          * to the AUX ring buffer that was created for that event.  In CPU-wide
1250          * N:1 mode multiple events (one per CPU), each with its own AUX ring
1251          * buffer, share a sink.  As such an etr_perf_buffer is created for each
1252          * event but a single etr_buf associated with the ETR is shared between
1253          * them.  The last event in a trace session will copy the content of the
1254          * etr_buf to its AUX ring buffer.  Ring buffer associated to other
1255          * events are simply not used an freed as events are destoyed.  We still
1256          * need to allocate a ring buffer for each event since we don't know
1257          * which event will be last.
1258          */
1259
1260         /*
1261          * The first thing to do here is check if an etr_buf has already been
1262          * allocated for this session.  If so it is shared with this event,
1263          * otherwise it is created.
1264          */
1265         mutex_lock(&drvdata->idr_mutex);
1266         etr_buf = idr_find(&drvdata->idr, pid);
1267         if (etr_buf) {
1268                 refcount_inc(&etr_buf->refcount);
1269                 mutex_unlock(&drvdata->idr_mutex);
1270                 return etr_buf;
1271         }
1272
1273         /* If we made it here no buffer has been allocated, do so now. */
1274         mutex_unlock(&drvdata->idr_mutex);
1275
1276         etr_buf = alloc_etr_buf(drvdata, event, nr_pages, pages, snapshot);
1277         if (IS_ERR(etr_buf))
1278                 return etr_buf;
1279
1280         /* Now that we have a buffer, add it to the IDR. */
1281         mutex_lock(&drvdata->idr_mutex);
1282         ret = idr_alloc(&drvdata->idr, etr_buf, pid, pid + 1, GFP_KERNEL);
1283         mutex_unlock(&drvdata->idr_mutex);
1284
1285         /* Another event with this session ID has allocated this buffer. */
1286         if (ret == -ENOSPC) {
1287                 tmc_free_etr_buf(etr_buf);
1288                 goto retry;
1289         }
1290
1291         /* The IDR can't allocate room for a new session, abandon ship. */
1292         if (ret == -ENOMEM) {
1293                 tmc_free_etr_buf(etr_buf);
1294                 return ERR_PTR(ret);
1295         }
1296
1297
1298         return etr_buf;
1299 }
1300
1301 static struct etr_buf *
1302 get_perf_etr_buf_per_thread(struct tmc_drvdata *drvdata,
1303                             struct perf_event *event, int nr_pages,
1304                             void **pages, bool snapshot)
1305 {
1306         /*
1307          * In per-thread mode the etr_buf isn't shared, so just go ahead
1308          * with memory allocation.
1309          */
1310         return alloc_etr_buf(drvdata, event, nr_pages, pages, snapshot);
1311 }
1312
1313 static struct etr_buf *
1314 get_perf_etr_buf(struct tmc_drvdata *drvdata, struct perf_event *event,
1315                  int nr_pages, void **pages, bool snapshot)
1316 {
1317         if (event->cpu == -1)
1318                 return get_perf_etr_buf_per_thread(drvdata, event, nr_pages,
1319                                                    pages, snapshot);
1320
1321         return get_perf_etr_buf_cpu_wide(drvdata, event, nr_pages,
1322                                          pages, snapshot);
1323 }
1324
1325 static struct etr_perf_buffer *
1326 tmc_etr_setup_perf_buf(struct tmc_drvdata *drvdata, struct perf_event *event,
1327                        int nr_pages, void **pages, bool snapshot)
1328 {
1329         int node;
1330         struct etr_buf *etr_buf;
1331         struct etr_perf_buffer *etr_perf;
1332
1333         node = (event->cpu == -1) ? NUMA_NO_NODE : cpu_to_node(event->cpu);
1334
1335         etr_perf = kzalloc_node(sizeof(*etr_perf), GFP_KERNEL, node);
1336         if (!etr_perf)
1337                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1338
1339         etr_buf = get_perf_etr_buf(drvdata, event, nr_pages, pages, snapshot);
1340         if (!IS_ERR(etr_buf))
1341                 goto done;
1342
1343         kfree(etr_perf);
1344         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1345
1346 done:
1347         /*
1348          * Keep a reference to the ETR this buffer has been allocated for
1349          * in order to have access to the IDR in tmc_free_etr_buffer().
1350          */
1351         etr_perf->drvdata = drvdata;
1352         etr_perf->etr_buf = etr_buf;
1353
1354         return etr_perf;
1355 }
1356
1357
1358 static void *tmc_alloc_etr_buffer(struct coresight_device *csdev,
1359                                   struct perf_event *event, void **pages,
1360                                   int nr_pages, bool snapshot)
1361 {
1362         struct etr_perf_buffer *etr_perf;
1363         struct tmc_drvdata *drvdata = dev_get_drvdata(csdev->dev.parent);
1364
1365         etr_perf = tmc_etr_setup_perf_buf(drvdata, event,
1366                                           nr_pages, pages, snapshot);
1367         if (IS_ERR(etr_perf)) {
1368                 dev_dbg(&csdev->dev, "Unable to allocate ETR buffer\n");
1369                 return NULL;
1370         }
1371
1372         etr_perf->pid = task_pid_nr(event->owner);
1373         etr_perf->snapshot = snapshot;
1374         etr_perf->nr_pages = nr_pages;
1375         etr_perf->pages = pages;
1376
1377         return etr_perf;
1378 }
1379
1380 static void tmc_free_etr_buffer(void *config)
1381 {
1382         struct etr_perf_buffer *etr_perf = config;
1383         struct tmc_drvdata *drvdata = etr_perf->drvdata;
1384         struct etr_buf *buf, *etr_buf = etr_perf->etr_buf;
1385
1386         if (!etr_buf)
1387                 goto free_etr_perf_buffer;
1388
1389         mutex_lock(&drvdata->idr_mutex);
1390         /* If we are not the last one to use the buffer, don't touch it. */
1391         if (!refcount_dec_and_test(&etr_buf->refcount)) {
1392                 mutex_unlock(&drvdata->idr_mutex);
1393                 goto free_etr_perf_buffer;
1394         }
1395
1396         /* We are the last one, remove from the IDR and free the buffer. */
1397         buf = idr_remove(&drvdata->idr, etr_perf->pid);
1398         mutex_unlock(&drvdata->idr_mutex);
1399
1400         /*
1401          * Something went very wrong if the buffer associated with this ID
1402          * is not the same in the IDR.  Leak to avoid use after free.
1403          */
1404         if (buf && WARN_ON(buf != etr_buf))
1405                 goto free_etr_perf_buffer;
1406
1407         tmc_free_etr_buf(etr_perf->etr_buf);
1408
1409 free_etr_perf_buffer:
1410         kfree(etr_perf);
1411 }
1412
1413 /*
1414  * tmc_etr_sync_perf_buffer: Copy the actual trace data from the hardware
1415  * buffer to the perf ring buffer.
1416  */
1417 static void tmc_etr_sync_perf_buffer(struct etr_perf_buffer *etr_perf,
1418                                      unsigned long to_copy)
1419 {
1420         long bytes;
1421         long pg_idx, pg_offset, src_offset;
1422         unsigned long head = etr_perf->head;
1423         char **dst_pages, *src_buf;
1424         struct etr_buf *etr_buf = etr_perf->etr_buf;
1425
1426         head = etr_perf->head;
1427         pg_idx = head >> PAGE_SHIFT;
1428         pg_offset = head & (PAGE_SIZE - 1);
1429         dst_pages = (char **)etr_perf->pages;
1430         src_offset = etr_buf->offset + etr_buf->len - to_copy;
1431
1432         while (to_copy > 0) {
1433                 /*
1434                  * In one iteration, we can copy minimum of :
1435                  *  1) what is available in the source buffer,
1436                  *  2) what is available in the source buffer, before it
1437                  *     wraps around.
1438                  *  3) what is available in the destination page.
1439                  * in one iteration.
1440                  */
1441                 if (src_offset >= etr_buf->size)
1442                         src_offset -= etr_buf->size;
1443                 bytes = tmc_etr_buf_get_data(etr_buf, src_offset, to_copy,
1444                                              &src_buf);
1445                 if (WARN_ON_ONCE(bytes <= 0))
1446                         break;
1447                 bytes = min(bytes, (long)(PAGE_SIZE - pg_offset));
1448
1449                 memcpy(dst_pages[pg_idx] + pg_offset, src_buf, bytes);
1450
1451                 to_copy -= bytes;
1452
1453                 /* Move destination pointers */
1454                 pg_offset += bytes;
1455                 if (pg_offset == PAGE_SIZE) {
1456                         pg_offset = 0;
1457                         if (++pg_idx == etr_perf->nr_pages)
1458                                 pg_idx = 0;
1459                 }
1460
1461                 /* Move source pointers */
1462                 src_offset += bytes;
1463         }
1464 }
1465
1466 /*
1467  * tmc_update_etr_buffer : Update the perf ring buffer with the
1468  * available trace data. We use software double buffering at the moment.
1469  *
1470  * TODO: Add support for reusing the perf ring buffer.
1471  */
1472 static unsigned long
1473 tmc_update_etr_buffer(struct coresight_device *csdev,
1474                       struct perf_output_handle *handle,
1475                       void *config)
1476 {
1477         bool lost = false;
1478         unsigned long flags, size = 0;
1479         struct tmc_drvdata *drvdata = dev_get_drvdata(csdev->dev.parent);
1480         struct etr_perf_buffer *etr_perf = config;
1481         struct etr_buf *etr_buf = etr_perf->etr_buf;
1482
1483         spin_lock_irqsave(&drvdata->spinlock, flags);
1484
1485         /* Don't do anything if another tracer is using this sink */
1486         if (atomic_read(csdev->refcnt) != 1) {
1487                 spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1488                 goto out;
1489         }
1490
1491         if (WARN_ON(drvdata->perf_buf != etr_buf)) {
1492                 lost = true;
1493                 spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1494                 goto out;
1495         }
1496
1497         CS_UNLOCK(drvdata->base);
1498
1499         tmc_flush_and_stop(drvdata);
1500         tmc_sync_etr_buf(drvdata);
1501
1502         CS_LOCK(drvdata->base);
1503         spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1504
1505         size = etr_buf->len;
1506         if (!etr_perf->snapshot && size > handle->size) {
1507                 size = handle->size;
1508                 lost = true;
1509         }
1510         tmc_etr_sync_perf_buffer(etr_perf, size);
1511
1512         /*
1513          * In snapshot mode we simply increment the head by the number of byte
1514          * that were written.  User space function  cs_etm_find_snapshot() will
1515          * figure out how many bytes to get from the AUX buffer based on the
1516          * position of the head.
1517          */
1518         if (etr_perf->snapshot)
1519                 handle->head += size;
1520
1521         lost |= etr_buf->full;
1522 out:
1523         /*
1524          * Don't set the TRUNCATED flag in snapshot mode because 1) the
1525          * captured buffer is expected to be truncated and 2) a full buffer
1526          * prevents the event from being re-enabled by the perf core,
1527          * resulting in stale data being send to user space.
1528          */
1529         if (!etr_perf->snapshot && lost)
1530                 perf_aux_output_flag(handle, PERF_AUX_FLAG_TRUNCATED);
1531         return size;
1532 }
1533
1534 static int tmc_enable_etr_sink_perf(struct coresight_device *csdev, void *data)
1535 {
1536         int rc = 0;
1537         pid_t pid;
1538         unsigned long flags;
1539         struct tmc_drvdata *drvdata = dev_get_drvdata(csdev->dev.parent);
1540         struct perf_output_handle *handle = data;
1541         struct etr_perf_buffer *etr_perf = etm_perf_sink_config(handle);
1542
1543         spin_lock_irqsave(&drvdata->spinlock, flags);
1544          /* Don't use this sink if it is already claimed by sysFS */
1545         if (drvdata->mode == CS_MODE_SYSFS) {
1546                 rc = -EBUSY;
1547                 goto unlock_out;
1548         }
1549
1550         if (WARN_ON(!etr_perf || !etr_perf->etr_buf)) {
1551                 rc = -EINVAL;
1552                 goto unlock_out;
1553         }
1554
1555         /* Get a handle on the pid of the process to monitor */
1556         pid = etr_perf->pid;
1557
1558         /* Do not proceed if this device is associated with another session */
1559         if (drvdata->pid != -1 && drvdata->pid != pid) {
1560                 rc = -EBUSY;
1561                 goto unlock_out;
1562         }
1563
1564         etr_perf->head = PERF_IDX2OFF(handle->head, etr_perf);
1565
1566         /*
1567          * No HW configuration is needed if the sink is already in
1568          * use for this session.
1569          */
1570         if (drvdata->pid == pid) {
1571                 atomic_inc(csdev->refcnt);
1572                 goto unlock_out;
1573         }
1574
1575         rc = tmc_etr_enable_hw(drvdata, etr_perf->etr_buf);
1576         if (!rc) {
1577                 /* Associate with monitored process. */
1578                 drvdata->pid = pid;
1579                 drvdata->mode = CS_MODE_PERF;
1580                 drvdata->perf_buf = etr_perf->etr_buf;
1581                 atomic_inc(csdev->refcnt);
1582         }
1583
1584 unlock_out:
1585         spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1586         return rc;
1587 }
1588
1589 static int tmc_enable_etr_sink(struct coresight_device *csdev,
1590                                u32 mode, void *data)
1591 {
1592         switch (mode) {
1593         case CS_MODE_SYSFS:
1594                 return tmc_enable_etr_sink_sysfs(csdev);
1595         case CS_MODE_PERF:
1596                 return tmc_enable_etr_sink_perf(csdev, data);
1597         }
1598
1599         /* We shouldn't be here */
1600         return -EINVAL;
1601 }
1602
1603 static int tmc_disable_etr_sink(struct coresight_device *csdev)
1604 {
1605         unsigned long flags;
1606         struct tmc_drvdata *drvdata = dev_get_drvdata(csdev->dev.parent);
1607
1608         spin_lock_irqsave(&drvdata->spinlock, flags);
1609
1610         if (drvdata->reading) {
1611                 spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1612                 return -EBUSY;
1613         }
1614
1615         if (atomic_dec_return(csdev->refcnt)) {
1616                 spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1617                 return -EBUSY;
1618         }
1619
1620         /* Complain if we (somehow) got out of sync */
1621         WARN_ON_ONCE(drvdata->mode == CS_MODE_DISABLED);
1622         tmc_etr_disable_hw(drvdata);
1623         /* Dissociate from monitored process. */
1624         drvdata->pid = -1;
1625         drvdata->mode = CS_MODE_DISABLED;
1626         /* Reset perf specific data */
1627         drvdata->perf_buf = NULL;
1628
1629         spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1630
1631         dev_dbg(&csdev->dev, "TMC-ETR disabled\n");
1632         return 0;
1633 }
1634
1635 static const struct coresight_ops_sink tmc_etr_sink_ops = {
1636         .enable         = tmc_enable_etr_sink,
1637         .disable        = tmc_disable_etr_sink,
1638         .alloc_buffer   = tmc_alloc_etr_buffer,
1639         .update_buffer  = tmc_update_etr_buffer,
1640         .free_buffer    = tmc_free_etr_buffer,
1641 };
1642
1643 const struct coresight_ops tmc_etr_cs_ops = {
1644         .sink_ops       = &tmc_etr_sink_ops,
1645 };
1646
1647 int tmc_read_prepare_etr(struct tmc_drvdata *drvdata)
1648 {
1649         int ret = 0;
1650         unsigned long flags;
1651
1652         /* config types are set a boot time and never change */
1653         if (WARN_ON_ONCE(drvdata->config_type != TMC_CONFIG_TYPE_ETR))
1654                 return -EINVAL;
1655
1656         spin_lock_irqsave(&drvdata->spinlock, flags);
1657         if (drvdata->reading) {
1658                 ret = -EBUSY;
1659                 goto out;
1660         }
1661
1662         /*
1663          * We can safely allow reads even if the ETR is operating in PERF mode,
1664          * since the sysfs session is captured in mode specific data.
1665          * If drvdata::sysfs_data is NULL the trace data has been read already.
1666          */
1667         if (!drvdata->sysfs_buf) {
1668                 ret = -EINVAL;
1669                 goto out;
1670         }
1671
1672         /* Disable the TMC if we are trying to read from a running session. */
1673         if (drvdata->mode == CS_MODE_SYSFS)
1674                 __tmc_etr_disable_hw(drvdata);
1675
1676         drvdata->reading = true;
1677 out:
1678         spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1679
1680         return ret;
1681 }
1682
1683 int tmc_read_unprepare_etr(struct tmc_drvdata *drvdata)
1684 {
1685         unsigned long flags;
1686         struct etr_buf *sysfs_buf = NULL;
1687
1688         /* config types are set a boot time and never change */
1689         if (WARN_ON_ONCE(drvdata->config_type != TMC_CONFIG_TYPE_ETR))
1690                 return -EINVAL;
1691
1692         spin_lock_irqsave(&drvdata->spinlock, flags);
1693
1694         /* RE-enable the TMC if need be */
1695         if (drvdata->mode == CS_MODE_SYSFS) {
1696                 /*
1697                  * The trace run will continue with the same allocated trace
1698                  * buffer. Since the tracer is still enabled drvdata::buf can't
1699                  * be NULL.
1700                  */
1701                 __tmc_etr_enable_hw(drvdata);
1702         } else {
1703                 /*
1704                  * The ETR is not tracing and the buffer was just read.
1705                  * As such prepare to free the trace buffer.
1706                  */
1707                 sysfs_buf = drvdata->sysfs_buf;
1708                 drvdata->sysfs_buf = NULL;
1709         }
1710
1711         drvdata->reading = false;
1712         spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1713
1714         /* Free allocated memory out side of the spinlock */
1715         if (sysfs_buf)
1716                 tmc_etr_free_sysfs_buf(sysfs_buf);
1717
1718         return 0;
1719 }