Merge branch 'perf/fast' into perf/core
[~shefty/rdma-dev.git] / kernel / events / core.c
1 /*
2  * Performance events core 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/fs.h>
13 #include <linux/mm.h>
14 #include <linux/cpu.h>
15 #include <linux/smp.h>
16 #include <linux/idr.h>
17 #include <linux/file.h>
18 #include <linux/poll.h>
19 #include <linux/slab.h>
20 #include <linux/hash.h>
21 #include <linux/sysfs.h>
22 #include <linux/dcache.h>
23 #include <linux/percpu.h>
24 #include <linux/ptrace.h>
25 #include <linux/reboot.h>
26 #include <linux/vmstat.h>
27 #include <linux/device.h>
28 #include <linux/export.h>
29 #include <linux/vmalloc.h>
30 #include <linux/hardirq.h>
31 #include <linux/rculist.h>
32 #include <linux/uaccess.h>
33 #include <linux/syscalls.h>
34 #include <linux/anon_inodes.h>
35 #include <linux/kernel_stat.h>
36 #include <linux/perf_event.h>
37 #include <linux/ftrace_event.h>
38 #include <linux/hw_breakpoint.h>
39
40 #include "internal.h"
41
42 #include <asm/irq_regs.h>
43
44 struct remote_function_call {
45         struct task_struct      *p;
46         int                     (*func)(void *info);
47         void                    *info;
48         int                     ret;
49 };
50
51 static void remote_function(void *data)
52 {
53         struct remote_function_call *tfc = data;
54         struct task_struct *p = tfc->p;
55
56         if (p) {
57                 tfc->ret = -EAGAIN;
58                 if (task_cpu(p) != smp_processor_id() || !task_curr(p))
59                         return;
60         }
61
62         tfc->ret = tfc->func(tfc->info);
63 }
64
65 /**
66  * task_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
67  * @p:          the task to evaluate
68  * @func:       the function to be called
69  * @info:       the function call argument
70  *
71  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
72  * be on the current CPU, which just calls the function directly
73  *
74  * returns: @func return value, or
75  *          -ESRCH  - when the process isn't running
76  *          -EAGAIN - when the process moved away
77  */
78 static int
79 task_function_call(struct task_struct *p, int (*func) (void *info), void *info)
80 {
81         struct remote_function_call data = {
82                 .p      = p,
83                 .func   = func,
84                 .info   = info,
85                 .ret    = -ESRCH, /* No such (running) process */
86         };
87
88         if (task_curr(p))
89                 smp_call_function_single(task_cpu(p), remote_function, &data, 1);
90
91         return data.ret;
92 }
93
94 /**
95  * cpu_function_call - call a function on the cpu
96  * @func:       the function to be called
97  * @info:       the function call argument
98  *
99  * Calls the function @func on the remote cpu.
100  *
101  * returns: @func return value or -ENXIO when the cpu is offline
102  */
103 static int cpu_function_call(int cpu, int (*func) (void *info), void *info)
104 {
105         struct remote_function_call data = {
106                 .p      = NULL,
107                 .func   = func,
108                 .info   = info,
109                 .ret    = -ENXIO, /* No such CPU */
110         };
111
112         smp_call_function_single(cpu, remote_function, &data, 1);
113
114         return data.ret;
115 }
116
117 #define PERF_FLAG_ALL (PERF_FLAG_FD_NO_GROUP |\
118                        PERF_FLAG_FD_OUTPUT  |\
119                        PERF_FLAG_PID_CGROUP)
120
121 enum event_type_t {
122         EVENT_FLEXIBLE = 0x1,
123         EVENT_PINNED = 0x2,
124         EVENT_ALL = EVENT_FLEXIBLE | EVENT_PINNED,
125 };
126
127 /*
128  * perf_sched_events : >0 events exist
129  * perf_cgroup_events: >0 per-cpu cgroup events exist on this cpu
130  */
131 struct jump_label_key_deferred perf_sched_events __read_mostly;
132 static DEFINE_PER_CPU(atomic_t, perf_cgroup_events);
133
134 static atomic_t nr_mmap_events __read_mostly;
135 static atomic_t nr_comm_events __read_mostly;
136 static atomic_t nr_task_events __read_mostly;
137
138 static LIST_HEAD(pmus);
139 static DEFINE_MUTEX(pmus_lock);
140 static struct srcu_struct pmus_srcu;
141
142 /*
143  * perf event paranoia level:
144  *  -1 - not paranoid at all
145  *   0 - disallow raw tracepoint access for unpriv
146  *   1 - disallow cpu events for unpriv
147  *   2 - disallow kernel profiling for unpriv
148  */
149 int sysctl_perf_event_paranoid __read_mostly = 1;
150
151 /* Minimum for 512 kiB + 1 user control page */
152 int sysctl_perf_event_mlock __read_mostly = 512 + (PAGE_SIZE / 1024); /* 'free' kiB per user */
153
154 /*
155  * max perf event sample rate
156  */
157 #define DEFAULT_MAX_SAMPLE_RATE 100000
158 int sysctl_perf_event_sample_rate __read_mostly = DEFAULT_MAX_SAMPLE_RATE;
159 static int max_samples_per_tick __read_mostly =
160         DIV_ROUND_UP(DEFAULT_MAX_SAMPLE_RATE, HZ);
161
162 int perf_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
163                 void __user *buffer, size_t *lenp,
164                 loff_t *ppos)
165 {
166         int ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
167
168         if (ret || !write)
169                 return ret;
170
171         max_samples_per_tick = DIV_ROUND_UP(sysctl_perf_event_sample_rate, HZ);
172
173         return 0;
174 }
175
176 static atomic64_t perf_event_id;
177
178 static void cpu_ctx_sched_out(struct perf_cpu_context *cpuctx,
179                               enum event_type_t event_type);
180
181 static void cpu_ctx_sched_in(struct perf_cpu_context *cpuctx,
182                              enum event_type_t event_type,
183                              struct task_struct *task);
184
185 static void update_context_time(struct perf_event_context *ctx);
186 static u64 perf_event_time(struct perf_event *event);
187
188 static void ring_buffer_attach(struct perf_event *event,
189                                struct ring_buffer *rb);
190
191 void __weak perf_event_print_debug(void)        { }
192
193 extern __weak const char *perf_pmu_name(void)
194 {
195         return "pmu";
196 }
197
198 static inline u64 perf_clock(void)
199 {
200         return local_clock();
201 }
202
203 static inline struct perf_cpu_context *
204 __get_cpu_context(struct perf_event_context *ctx)
205 {
206         return this_cpu_ptr(ctx->pmu->pmu_cpu_context);
207 }
208
209 static void perf_ctx_lock(struct perf_cpu_context *cpuctx,
210                           struct perf_event_context *ctx)
211 {
212         raw_spin_lock(&cpuctx->ctx.lock);
213         if (ctx)
214                 raw_spin_lock(&ctx->lock);
215 }
216
217 static void perf_ctx_unlock(struct perf_cpu_context *cpuctx,
218                             struct perf_event_context *ctx)
219 {
220         if (ctx)
221                 raw_spin_unlock(&ctx->lock);
222         raw_spin_unlock(&cpuctx->ctx.lock);
223 }
224
225 #ifdef CONFIG_CGROUP_PERF
226
227 /*
228  * Must ensure cgroup is pinned (css_get) before calling
229  * this function. In other words, we cannot call this function
230  * if there is no cgroup event for the current CPU context.
231  */
232 static inline struct perf_cgroup *
233 perf_cgroup_from_task(struct task_struct *task)
234 {
235         return container_of(task_subsys_state(task, perf_subsys_id),
236                         struct perf_cgroup, css);
237 }
238
239 static inline bool
240 perf_cgroup_match(struct perf_event *event)
241 {
242         struct perf_event_context *ctx = event->ctx;
243         struct perf_cpu_context *cpuctx = __get_cpu_context(ctx);
244
245         return !event->cgrp || event->cgrp == cpuctx->cgrp;
246 }
247
248 static inline void perf_get_cgroup(struct perf_event *event)
249 {
250         css_get(&event->cgrp->css);
251 }
252
253 static inline void perf_put_cgroup(struct perf_event *event)
254 {
255         css_put(&event->cgrp->css);
256 }
257
258 static inline void perf_detach_cgroup(struct perf_event *event)
259 {
260         perf_put_cgroup(event);
261         event->cgrp = NULL;
262 }
263
264 static inline int is_cgroup_event(struct perf_event *event)
265 {
266         return event->cgrp != NULL;
267 }
268
269 static inline u64 perf_cgroup_event_time(struct perf_event *event)
270 {
271         struct perf_cgroup_info *t;
272
273         t = per_cpu_ptr(event->cgrp->info, event->cpu);
274         return t->time;
275 }
276
277 static inline void __update_cgrp_time(struct perf_cgroup *cgrp)
278 {
279         struct perf_cgroup_info *info;
280         u64 now;
281
282         now = perf_clock();
283
284         info = this_cpu_ptr(cgrp->info);
285
286         info->time += now - info->timestamp;
287         info->timestamp = now;
288 }
289
290 static inline void update_cgrp_time_from_cpuctx(struct perf_cpu_context *cpuctx)
291 {
292         struct perf_cgroup *cgrp_out = cpuctx->cgrp;
293         if (cgrp_out)
294                 __update_cgrp_time(cgrp_out);
295 }
296
297 static inline void update_cgrp_time_from_event(struct perf_event *event)
298 {
299         struct perf_cgroup *cgrp;
300
301         /*
302          * ensure we access cgroup data only when needed and
303          * when we know the cgroup is pinned (css_get)
304          */
305         if (!is_cgroup_event(event))
306                 return;
307
308         cgrp = perf_cgroup_from_task(current);
309         /*
310          * Do not update time when cgroup is not active
311          */
312         if (cgrp == event->cgrp)
313                 __update_cgrp_time(event->cgrp);
314 }
315
316 static inline void
317 perf_cgroup_set_timestamp(struct task_struct *task,
318                           struct perf_event_context *ctx)
319 {
320         struct perf_cgroup *cgrp;
321         struct perf_cgroup_info *info;
322
323         /*
324          * ctx->lock held by caller
325          * ensure we do not access cgroup data
326          * unless we have the cgroup pinned (css_get)
327          */
328         if (!task || !ctx->nr_cgroups)
329                 return;
330
331         cgrp = perf_cgroup_from_task(task);
332         info = this_cpu_ptr(cgrp->info);
333         info->timestamp = ctx->timestamp;
334 }
335
336 #define PERF_CGROUP_SWOUT       0x1 /* cgroup switch out every event */
337 #define PERF_CGROUP_SWIN        0x2 /* cgroup switch in events based on task */
338
339 /*
340  * reschedule events based on the cgroup constraint of task.
341  *
342  * mode SWOUT : schedule out everything
343  * mode SWIN : schedule in based on cgroup for next
344  */
345 void perf_cgroup_switch(struct task_struct *task, int mode)
346 {
347         struct perf_cpu_context *cpuctx;
348         struct pmu *pmu;
349         unsigned long flags;
350
351         /*
352          * disable interrupts to avoid geting nr_cgroup
353          * changes via __perf_event_disable(). Also
354          * avoids preemption.
355          */
356         local_irq_save(flags);
357
358         /*
359          * we reschedule only in the presence of cgroup
360          * constrained events.
361          */
362         rcu_read_lock();
363
364         list_for_each_entry_rcu(pmu, &pmus, entry) {
365                 cpuctx = this_cpu_ptr(pmu->pmu_cpu_context);
366
367                 /*
368                  * perf_cgroup_events says at least one
369                  * context on this CPU has cgroup events.
370                  *
371                  * ctx->nr_cgroups reports the number of cgroup
372                  * events for a context.
373                  */
374                 if (cpuctx->ctx.nr_cgroups > 0) {
375                         perf_ctx_lock(cpuctx, cpuctx->task_ctx);
376                         perf_pmu_disable(cpuctx->ctx.pmu);
377
378                         if (mode & PERF_CGROUP_SWOUT) {
379                                 cpu_ctx_sched_out(cpuctx, EVENT_ALL);
380                                 /*
381                                  * must not be done before ctxswout due
382                                  * to event_filter_match() in event_sched_out()
383                                  */
384                                 cpuctx->cgrp = NULL;
385                         }
386
387                         if (mode & PERF_CGROUP_SWIN) {
388                                 WARN_ON_ONCE(cpuctx->cgrp);
389                                 /* set cgrp before ctxsw in to
390                                  * allow event_filter_match() to not
391                                  * have to pass task around
392                                  */
393                                 cpuctx->cgrp = perf_cgroup_from_task(task);
394                                 cpu_ctx_sched_in(cpuctx, EVENT_ALL, task);
395                         }
396                         perf_pmu_enable(cpuctx->ctx.pmu);
397                         perf_ctx_unlock(cpuctx, cpuctx->task_ctx);
398                 }
399         }
400
401         rcu_read_unlock();
402
403         local_irq_restore(flags);
404 }
405
406 static inline void perf_cgroup_sched_out(struct task_struct *task,
407                                          struct task_struct *next)
408 {
409         struct perf_cgroup *cgrp1;
410         struct perf_cgroup *cgrp2 = NULL;
411
412         /*
413          * we come here when we know perf_cgroup_events > 0
414          */
415         cgrp1 = perf_cgroup_from_task(task);
416
417         /*
418          * next is NULL when called from perf_event_enable_on_exec()
419          * that will systematically cause a cgroup_switch()
420          */
421         if (next)
422                 cgrp2 = perf_cgroup_from_task(next);
423
424         /*
425          * only schedule out current cgroup events if we know
426          * that we are switching to a different cgroup. Otherwise,
427          * do no touch the cgroup events.
428          */
429         if (cgrp1 != cgrp2)
430                 perf_cgroup_switch(task, PERF_CGROUP_SWOUT);
431 }
432
433 static inline void perf_cgroup_sched_in(struct task_struct *prev,
434                                         struct task_struct *task)
435 {
436         struct perf_cgroup *cgrp1;
437         struct perf_cgroup *cgrp2 = NULL;
438
439         /*
440          * we come here when we know perf_cgroup_events > 0
441          */
442         cgrp1 = perf_cgroup_from_task(task);
443
444         /* prev can never be NULL */
445         cgrp2 = perf_cgroup_from_task(prev);
446
447         /*
448          * only need to schedule in cgroup events if we are changing
449          * cgroup during ctxsw. Cgroup events were not scheduled
450          * out of ctxsw out if that was not the case.
451          */
452         if (cgrp1 != cgrp2)
453                 perf_cgroup_switch(task, PERF_CGROUP_SWIN);
454 }
455
456 static inline int perf_cgroup_connect(int fd, struct perf_event *event,
457                                       struct perf_event_attr *attr,
458                                       struct perf_event *group_leader)
459 {
460         struct perf_cgroup *cgrp;
461         struct cgroup_subsys_state *css;
462         struct file *file;
463         int ret = 0, fput_needed;
464
465         file = fget_light(fd, &fput_needed);
466         if (!file)
467                 return -EBADF;
468
469         css = cgroup_css_from_dir(file, perf_subsys_id);
470         if (IS_ERR(css)) {
471                 ret = PTR_ERR(css);
472                 goto out;
473         }
474
475         cgrp = container_of(css, struct perf_cgroup, css);
476         event->cgrp = cgrp;
477
478         /* must be done before we fput() the file */
479         perf_get_cgroup(event);
480
481         /*
482          * all events in a group must monitor
483          * the same cgroup because a task belongs
484          * to only one perf cgroup at a time
485          */
486         if (group_leader && group_leader->cgrp != cgrp) {
487                 perf_detach_cgroup(event);
488                 ret = -EINVAL;
489         }
490 out:
491         fput_light(file, fput_needed);
492         return ret;
493 }
494
495 static inline void
496 perf_cgroup_set_shadow_time(struct perf_event *event, u64 now)
497 {
498         struct perf_cgroup_info *t;
499         t = per_cpu_ptr(event->cgrp->info, event->cpu);
500         event->shadow_ctx_time = now - t->timestamp;
501 }
502
503 static inline void
504 perf_cgroup_defer_enabled(struct perf_event *event)
505 {
506         /*
507          * when the current task's perf cgroup does not match
508          * the event's, we need to remember to call the
509          * perf_mark_enable() function the first time a task with
510          * a matching perf cgroup is scheduled in.
511          */
512         if (is_cgroup_event(event) && !perf_cgroup_match(event))
513                 event->cgrp_defer_enabled = 1;
514 }
515
516 static inline void
517 perf_cgroup_mark_enabled(struct perf_event *event,
518                          struct perf_event_context *ctx)
519 {
520         struct perf_event *sub;
521         u64 tstamp = perf_event_time(event);
522
523         if (!event->cgrp_defer_enabled)
524                 return;
525
526         event->cgrp_defer_enabled = 0;
527
528         event->tstamp_enabled = tstamp - event->total_time_enabled;
529         list_for_each_entry(sub, &event->sibling_list, group_entry) {
530                 if (sub->state >= PERF_EVENT_STATE_INACTIVE) {
531                         sub->tstamp_enabled = tstamp - sub->total_time_enabled;
532                         sub->cgrp_defer_enabled = 0;
533                 }
534         }
535 }
536 #else /* !CONFIG_CGROUP_PERF */
537
538 static inline bool
539 perf_cgroup_match(struct perf_event *event)
540 {
541         return true;
542 }
543
544 static inline void perf_detach_cgroup(struct perf_event *event)
545 {}
546
547 static inline int is_cgroup_event(struct perf_event *event)
548 {
549         return 0;
550 }
551
552 static inline u64 perf_cgroup_event_cgrp_time(struct perf_event *event)
553 {
554         return 0;
555 }
556
557 static inline void update_cgrp_time_from_event(struct perf_event *event)
558 {
559 }
560
561 static inline void update_cgrp_time_from_cpuctx(struct perf_cpu_context *cpuctx)
562 {
563 }
564
565 static inline void perf_cgroup_sched_out(struct task_struct *task,
566                                          struct task_struct *next)
567 {
568 }
569
570 static inline void perf_cgroup_sched_in(struct task_struct *prev,
571                                         struct task_struct *task)
572 {
573 }
574
575 static inline int perf_cgroup_connect(pid_t pid, struct perf_event *event,
576                                       struct perf_event_attr *attr,
577                                       struct perf_event *group_leader)
578 {
579         return -EINVAL;
580 }
581
582 static inline void
583 perf_cgroup_set_timestamp(struct task_struct *task,
584                           struct perf_event_context *ctx)
585 {
586 }
587
588 void
589 perf_cgroup_switch(struct task_struct *task, struct task_struct *next)
590 {
591 }
592
593 static inline void
594 perf_cgroup_set_shadow_time(struct perf_event *event, u64 now)
595 {
596 }
597
598 static inline u64 perf_cgroup_event_time(struct perf_event *event)
599 {
600         return 0;
601 }
602
603 static inline void
604 perf_cgroup_defer_enabled(struct perf_event *event)
605 {
606 }
607
608 static inline void
609 perf_cgroup_mark_enabled(struct perf_event *event,
610                          struct perf_event_context *ctx)
611 {
612 }
613 #endif
614
615 void perf_pmu_disable(struct pmu *pmu)
616 {
617         int *count = this_cpu_ptr(pmu->pmu_disable_count);
618         if (!(*count)++)
619                 pmu->pmu_disable(pmu);
620 }
621
622 void perf_pmu_enable(struct pmu *pmu)
623 {
624         int *count = this_cpu_ptr(pmu->pmu_disable_count);
625         if (!--(*count))
626                 pmu->pmu_enable(pmu);
627 }
628
629 static DEFINE_PER_CPU(struct list_head, rotation_list);
630
631 /*
632  * perf_pmu_rotate_start() and perf_rotate_context() are fully serialized
633  * because they're strictly cpu affine and rotate_start is called with IRQs
634  * disabled, while rotate_context is called from IRQ context.
635  */
636 static void perf_pmu_rotate_start(struct pmu *pmu)
637 {
638         struct perf_cpu_context *cpuctx = this_cpu_ptr(pmu->pmu_cpu_context);
639         struct list_head *head = &__get_cpu_var(rotation_list);
640
641         WARN_ON(!irqs_disabled());
642
643         if (list_empty(&cpuctx->rotation_list))
644                 list_add(&cpuctx->rotation_list, head);
645 }
646
647 static void get_ctx(struct perf_event_context *ctx)
648 {
649         WARN_ON(!atomic_inc_not_zero(&ctx->refcount));
650 }
651
652 static void put_ctx(struct perf_event_context *ctx)
653 {
654         if (atomic_dec_and_test(&ctx->refcount)) {
655                 if (ctx->parent_ctx)
656                         put_ctx(ctx->parent_ctx);
657                 if (ctx->task)
658                         put_task_struct(ctx->task);
659                 kfree_rcu(ctx, rcu_head);
660         }
661 }
662
663 static void unclone_ctx(struct perf_event_context *ctx)
664 {
665         if (ctx->parent_ctx) {
666                 put_ctx(ctx->parent_ctx);
667                 ctx->parent_ctx = NULL;
668         }
669 }
670
671 static u32 perf_event_pid(struct perf_event *event, struct task_struct *p)
672 {
673         /*
674          * only top level events have the pid namespace they were created in
675          */
676         if (event->parent)
677                 event = event->parent;
678
679         return task_tgid_nr_ns(p, event->ns);
680 }
681
682 static u32 perf_event_tid(struct perf_event *event, struct task_struct *p)
683 {
684         /*
685          * only top level events have the pid namespace they were created in
686          */
687         if (event->parent)
688                 event = event->parent;
689
690         return task_pid_nr_ns(p, event->ns);
691 }
692
693 /*
694  * If we inherit events we want to return the parent event id
695  * to userspace.
696  */
697 static u64 primary_event_id(struct perf_event *event)
698 {
699         u64 id = event->id;
700
701         if (event->parent)
702                 id = event->parent->id;
703
704         return id;
705 }
706
707 /*
708  * Get the perf_event_context for a task and lock it.
709  * This has to cope with with the fact that until it is locked,
710  * the context could get moved to another task.
711  */
712 static struct perf_event_context *
713 perf_lock_task_context(struct task_struct *task, int ctxn, unsigned long *flags)
714 {
715         struct perf_event_context *ctx;
716
717         rcu_read_lock();
718 retry:
719         ctx = rcu_dereference(task->perf_event_ctxp[ctxn]);
720         if (ctx) {
721                 /*
722                  * If this context is a clone of another, it might
723                  * get swapped for another underneath us by
724                  * perf_event_task_sched_out, though the
725                  * rcu_read_lock() protects us from any context
726                  * getting freed.  Lock the context and check if it
727                  * got swapped before we could get the lock, and retry
728                  * if so.  If we locked the right context, then it
729                  * can't get swapped on us any more.
730                  */
731                 raw_spin_lock_irqsave(&ctx->lock, *flags);
732                 if (ctx != rcu_dereference(task->perf_event_ctxp[ctxn])) {
733                         raw_spin_unlock_irqrestore(&ctx->lock, *flags);
734                         goto retry;
735                 }
736
737                 if (!atomic_inc_not_zero(&ctx->refcount)) {
738                         raw_spin_unlock_irqrestore(&ctx->lock, *flags);
739                         ctx = NULL;
740                 }
741         }
742         rcu_read_unlock();
743         return ctx;
744 }
745
746 /*
747  * Get the context for a task and increment its pin_count so it
748  * can't get swapped to another task.  This also increments its
749  * reference count so that the context can't get freed.
750  */
751 static struct perf_event_context *
752 perf_pin_task_context(struct task_struct *task, int ctxn)
753 {
754         struct perf_event_context *ctx;
755         unsigned long flags;
756
757         ctx = perf_lock_task_context(task, ctxn, &flags);
758         if (ctx) {
759                 ++ctx->pin_count;
760                 raw_spin_unlock_irqrestore(&ctx->lock, flags);
761         }
762         return ctx;
763 }
764
765 static void perf_unpin_context(struct perf_event_context *ctx)
766 {
767         unsigned long flags;
768
769         raw_spin_lock_irqsave(&ctx->lock, flags);
770         --ctx->pin_count;
771         raw_spin_unlock_irqrestore(&ctx->lock, flags);
772 }
773
774 /*
775  * Update the record of the current time in a context.
776  */
777 static void update_context_time(struct perf_event_context *ctx)
778 {
779         u64 now = perf_clock();
780
781         ctx->time += now - ctx->timestamp;
782         ctx->timestamp = now;
783 }
784
785 static u64 perf_event_time(struct perf_event *event)
786 {
787         struct perf_event_context *ctx = event->ctx;
788
789         if (is_cgroup_event(event))
790                 return perf_cgroup_event_time(event);
791
792         return ctx ? ctx->time : 0;
793 }
794
795 /*
796  * Update the total_time_enabled and total_time_running fields for a event.
797  * The caller of this function needs to hold the ctx->lock.
798  */
799 static void update_event_times(struct perf_event *event)
800 {
801         struct perf_event_context *ctx = event->ctx;
802         u64 run_end;
803
804         if (event->state < PERF_EVENT_STATE_INACTIVE ||
805             event->group_leader->state < PERF_EVENT_STATE_INACTIVE)
806                 return;
807         /*
808          * in cgroup mode, time_enabled represents
809          * the time the event was enabled AND active
810          * tasks were in the monitored cgroup. This is
811          * independent of the activity of the context as
812          * there may be a mix of cgroup and non-cgroup events.
813          *
814          * That is why we treat cgroup events differently
815          * here.
816          */
817         if (is_cgroup_event(event))
818                 run_end = perf_cgroup_event_time(event);
819         else if (ctx->is_active)
820                 run_end = ctx->time;
821         else
822                 run_end = event->tstamp_stopped;
823
824         event->total_time_enabled = run_end - event->tstamp_enabled;
825
826         if (event->state == PERF_EVENT_STATE_INACTIVE)
827                 run_end = event->tstamp_stopped;
828         else
829                 run_end = perf_event_time(event);
830
831         event->total_time_running = run_end - event->tstamp_running;
832
833 }
834
835 /*
836  * Update total_time_enabled and total_time_running for all events in a group.
837  */
838 static void update_group_times(struct perf_event *leader)
839 {
840         struct perf_event *event;
841
842         update_event_times(leader);
843         list_for_each_entry(event, &leader->sibling_list, group_entry)
844                 update_event_times(event);
845 }
846
847 static struct list_head *
848 ctx_group_list(struct perf_event *event, struct perf_event_context *ctx)
849 {
850         if (event->attr.pinned)
851                 return &ctx->pinned_groups;
852         else
853                 return &ctx->flexible_groups;
854 }
855
856 /*
857  * Add a event from the lists for its context.
858  * Must be called with ctx->mutex and ctx->lock held.
859  */
860 static void
861 list_add_event(struct perf_event *event, struct perf_event_context *ctx)
862 {
863         WARN_ON_ONCE(event->attach_state & PERF_ATTACH_CONTEXT);
864         event->attach_state |= PERF_ATTACH_CONTEXT;
865
866         /*
867          * If we're a stand alone event or group leader, we go to the context
868          * list, group events are kept attached to the group so that
869          * perf_group_detach can, at all times, locate all siblings.
870          */
871         if (event->group_leader == event) {
872                 struct list_head *list;
873
874                 if (is_software_event(event))
875                         event->group_flags |= PERF_GROUP_SOFTWARE;
876
877                 list = ctx_group_list(event, ctx);
878                 list_add_tail(&event->group_entry, list);
879         }
880
881         if (is_cgroup_event(event))
882                 ctx->nr_cgroups++;
883
884         list_add_rcu(&event->event_entry, &ctx->event_list);
885         if (!ctx->nr_events)
886                 perf_pmu_rotate_start(ctx->pmu);
887         ctx->nr_events++;
888         if (event->attr.inherit_stat)
889                 ctx->nr_stat++;
890 }
891
892 /*
893  * Called at perf_event creation and when events are attached/detached from a
894  * group.
895  */
896 static void perf_event__read_size(struct perf_event *event)
897 {
898         int entry = sizeof(u64); /* value */
899         int size = 0;
900         int nr = 1;
901
902         if (event->attr.read_format & PERF_FORMAT_TOTAL_TIME_ENABLED)
903                 size += sizeof(u64);
904
905         if (event->attr.read_format & PERF_FORMAT_TOTAL_TIME_RUNNING)
906                 size += sizeof(u64);
907
908         if (event->attr.read_format & PERF_FORMAT_ID)
909                 entry += sizeof(u64);
910
911         if (event->attr.read_format & PERF_FORMAT_GROUP) {
912                 nr += event->group_leader->nr_siblings;
913                 size += sizeof(u64);
914         }
915
916         size += entry * nr;
917         event->read_size = size;
918 }
919
920 static void perf_event__header_size(struct perf_event *event)
921 {
922         struct perf_sample_data *data;
923         u64 sample_type = event->attr.sample_type;
924         u16 size = 0;
925
926         perf_event__read_size(event);
927
928         if (sample_type & PERF_SAMPLE_IP)
929                 size += sizeof(data->ip);
930
931         if (sample_type & PERF_SAMPLE_ADDR)
932                 size += sizeof(data->addr);
933
934         if (sample_type & PERF_SAMPLE_PERIOD)
935                 size += sizeof(data->period);
936
937         if (sample_type & PERF_SAMPLE_READ)
938                 size += event->read_size;
939
940         event->header_size = size;
941 }
942
943 static void perf_event__id_header_size(struct perf_event *event)
944 {
945         struct perf_sample_data *data;
946         u64 sample_type = event->attr.sample_type;
947         u16 size = 0;
948
949         if (sample_type & PERF_SAMPLE_TID)
950                 size += sizeof(data->tid_entry);
951
952         if (sample_type & PERF_SAMPLE_TIME)
953                 size += sizeof(data->time);
954
955         if (sample_type & PERF_SAMPLE_ID)
956                 size += sizeof(data->id);
957
958         if (sample_type & PERF_SAMPLE_STREAM_ID)
959                 size += sizeof(data->stream_id);
960
961         if (sample_type & PERF_SAMPLE_CPU)
962                 size += sizeof(data->cpu_entry);
963
964         event->id_header_size = size;
965 }
966
967 static void perf_group_attach(struct perf_event *event)
968 {
969         struct perf_event *group_leader = event->group_leader, *pos;
970
971         /*
972          * We can have double attach due to group movement in perf_event_open.
973          */
974         if (event->attach_state & PERF_ATTACH_GROUP)
975                 return;
976
977         event->attach_state |= PERF_ATTACH_GROUP;
978
979         if (group_leader == event)
980                 return;
981
982         if (group_leader->group_flags & PERF_GROUP_SOFTWARE &&
983                         !is_software_event(event))
984                 group_leader->group_flags &= ~PERF_GROUP_SOFTWARE;
985
986         list_add_tail(&event->group_entry, &group_leader->sibling_list);
987         group_leader->nr_siblings++;
988
989         perf_event__header_size(group_leader);
990
991         list_for_each_entry(pos, &group_leader->sibling_list, group_entry)
992                 perf_event__header_size(pos);
993 }
994
995 /*
996  * Remove a event from the lists for its context.
997  * Must be called with ctx->mutex and ctx->lock held.
998  */
999 static void
1000 list_del_event(struct perf_event *event, struct perf_event_context *ctx)
1001 {
1002         struct perf_cpu_context *cpuctx;
1003         /*
1004          * We can have double detach due to exit/hot-unplug + close.
1005          */
1006         if (!(event->attach_state & PERF_ATTACH_CONTEXT))
1007                 return;
1008
1009         event->attach_state &= ~PERF_ATTACH_CONTEXT;
1010
1011         if (is_cgroup_event(event)) {
1012                 ctx->nr_cgroups--;
1013                 cpuctx = __get_cpu_context(ctx);
1014                 /*
1015                  * if there are no more cgroup events
1016                  * then cler cgrp to avoid stale pointer
1017                  * in update_cgrp_time_from_cpuctx()
1018                  */
1019                 if (!ctx->nr_cgroups)
1020                         cpuctx->cgrp = NULL;
1021         }
1022
1023         ctx->nr_events--;
1024         if (event->attr.inherit_stat)
1025                 ctx->nr_stat--;
1026
1027         list_del_rcu(&event->event_entry);
1028
1029         if (event->group_leader == event)
1030                 list_del_init(&event->group_entry);
1031
1032         update_group_times(event);
1033
1034         /*
1035          * If event was in error state, then keep it
1036          * that way, otherwise bogus counts will be
1037          * returned on read(). The only way to get out
1038          * of error state is by explicit re-enabling
1039          * of the event
1040          */
1041         if (event->state > PERF_EVENT_STATE_OFF)
1042                 event->state = PERF_EVENT_STATE_OFF;
1043 }
1044
1045 static void perf_group_detach(struct perf_event *event)
1046 {
1047         struct perf_event *sibling, *tmp;
1048         struct list_head *list = NULL;
1049
1050         /*
1051          * We can have double detach due to exit/hot-unplug + close.
1052          */
1053         if (!(event->attach_state & PERF_ATTACH_GROUP))
1054                 return;
1055
1056         event->attach_state &= ~PERF_ATTACH_GROUP;
1057
1058         /*
1059          * If this is a sibling, remove it from its group.
1060          */
1061         if (event->group_leader != event) {
1062                 list_del_init(&event->group_entry);
1063                 event->group_leader->nr_siblings--;
1064                 goto out;
1065         }
1066
1067         if (!list_empty(&event->group_entry))
1068                 list = &event->group_entry;
1069
1070         /*
1071          * If this was a group event with sibling events then
1072          * upgrade the siblings to singleton events by adding them
1073          * to whatever list we are on.
1074          */
1075         list_for_each_entry_safe(sibling, tmp, &event->sibling_list, group_entry) {
1076                 if (list)
1077                         list_move_tail(&sibling->group_entry, list);
1078                 sibling->group_leader = sibling;
1079
1080                 /* Inherit group flags from the previous leader */
1081                 sibling->group_flags = event->group_flags;
1082         }
1083
1084 out:
1085         perf_event__header_size(event->group_leader);
1086
1087         list_for_each_entry(tmp, &event->group_leader->sibling_list, group_entry)
1088                 perf_event__header_size(tmp);
1089 }
1090
1091 static inline int
1092 event_filter_match(struct perf_event *event)
1093 {
1094         return (event->cpu == -1 || event->cpu == smp_processor_id())
1095             && perf_cgroup_match(event);
1096 }
1097
1098 static void
1099 event_sched_out(struct perf_event *event,
1100                   struct perf_cpu_context *cpuctx,
1101                   struct perf_event_context *ctx)
1102 {
1103         u64 tstamp = perf_event_time(event);
1104         u64 delta;
1105         /*
1106          * An event which could not be activated because of
1107          * filter mismatch still needs to have its timings
1108          * maintained, otherwise bogus information is return
1109          * via read() for time_enabled, time_running:
1110          */
1111         if (event->state == PERF_EVENT_STATE_INACTIVE
1112             && !event_filter_match(event)) {
1113                 delta = tstamp - event->tstamp_stopped;
1114                 event->tstamp_running += delta;
1115                 event->tstamp_stopped = tstamp;
1116         }
1117
1118         if (event->state != PERF_EVENT_STATE_ACTIVE)
1119                 return;
1120
1121         event->state = PERF_EVENT_STATE_INACTIVE;
1122         if (event->pending_disable) {
1123                 event->pending_disable = 0;
1124                 event->state = PERF_EVENT_STATE_OFF;
1125         }
1126         event->tstamp_stopped = tstamp;
1127         event->pmu->del(event, 0);
1128         event->oncpu = -1;
1129
1130         if (!is_software_event(event))
1131                 cpuctx->active_oncpu--;
1132         ctx->nr_active--;
1133         if (event->attr.freq && event->attr.sample_freq)
1134                 ctx->nr_freq--;
1135         if (event->attr.exclusive || !cpuctx->active_oncpu)
1136                 cpuctx->exclusive = 0;
1137 }
1138
1139 static void
1140 group_sched_out(struct perf_event *group_event,
1141                 struct perf_cpu_context *cpuctx,
1142                 struct perf_event_context *ctx)
1143 {
1144         struct perf_event *event;
1145         int state = group_event->state;
1146
1147         event_sched_out(group_event, cpuctx, ctx);
1148
1149         /*
1150          * Schedule out siblings (if any):
1151          */
1152         list_for_each_entry(event, &group_event->sibling_list, group_entry)
1153                 event_sched_out(event, cpuctx, ctx);
1154
1155         if (state == PERF_EVENT_STATE_ACTIVE && group_event->attr.exclusive)
1156                 cpuctx->exclusive = 0;
1157 }
1158
1159 /*
1160  * Cross CPU call to remove a performance event
1161  *
1162  * We disable the event on the hardware level first. After that we
1163  * remove it from the context list.
1164  */
1165 static int __perf_remove_from_context(void *info)
1166 {
1167         struct perf_event *event = info;
1168         struct perf_event_context *ctx = event->ctx;
1169         struct perf_cpu_context *cpuctx = __get_cpu_context(ctx);
1170
1171         raw_spin_lock(&ctx->lock);
1172         event_sched_out(event, cpuctx, ctx);
1173         list_del_event(event, ctx);
1174         if (!ctx->nr_events && cpuctx->task_ctx == ctx) {
1175                 ctx->is_active = 0;
1176                 cpuctx->task_ctx = NULL;
1177         }
1178         raw_spin_unlock(&ctx->lock);
1179
1180         return 0;
1181 }
1182
1183
1184 /*
1185  * Remove the event from a task's (or a CPU's) list of events.
1186  *
1187  * CPU events are removed with a smp call. For task events we only
1188  * call when the task is on a CPU.
1189  *
1190  * If event->ctx is a cloned context, callers must make sure that
1191  * every task struct that event->ctx->task could possibly point to
1192  * remains valid.  This is OK when called from perf_release since
1193  * that only calls us on the top-level context, which can't be a clone.
1194  * When called from perf_event_exit_task, it's OK because the
1195  * context has been detached from its task.
1196  */
1197 static void perf_remove_from_context(struct perf_event *event)
1198 {
1199         struct perf_event_context *ctx = event->ctx;
1200         struct task_struct *task = ctx->task;
1201
1202         lockdep_assert_held(&ctx->mutex);
1203
1204         if (!task) {
1205                 /*
1206                  * Per cpu events are removed via an smp call and
1207                  * the removal is always successful.
1208                  */
1209                 cpu_function_call(event->cpu, __perf_remove_from_context, event);
1210                 return;
1211         }
1212
1213 retry:
1214         if (!task_function_call(task, __perf_remove_from_context, event))
1215                 return;
1216
1217         raw_spin_lock_irq(&ctx->lock);
1218         /*
1219          * If we failed to find a running task, but find the context active now
1220          * that we've acquired the ctx->lock, retry.
1221          */
1222         if (ctx->is_active) {
1223                 raw_spin_unlock_irq(&ctx->lock);
1224                 goto retry;
1225         }
1226
1227         /*
1228          * Since the task isn't running, its safe to remove the event, us
1229          * holding the ctx->lock ensures the task won't get scheduled in.
1230          */
1231         list_del_event(event, ctx);
1232         raw_spin_unlock_irq(&ctx->lock);
1233 }
1234
1235 /*
1236  * Cross CPU call to disable a performance event
1237  */
1238 static int __perf_event_disable(void *info)
1239 {
1240         struct perf_event *event = info;
1241         struct perf_event_context *ctx = event->ctx;
1242         struct perf_cpu_context *cpuctx = __get_cpu_context(ctx);
1243
1244         /*
1245          * If this is a per-task event, need to check whether this
1246          * event's task is the current task on this cpu.
1247          *
1248          * Can trigger due to concurrent perf_event_context_sched_out()
1249          * flipping contexts around.
1250          */
1251         if (ctx->task && cpuctx->task_ctx != ctx)
1252                 return -EINVAL;
1253
1254         raw_spin_lock(&ctx->lock);
1255
1256         /*
1257          * If the event is on, turn it off.
1258          * If it is in error state, leave it in error state.
1259          */
1260         if (event->state >= PERF_EVENT_STATE_INACTIVE) {
1261                 update_context_time(ctx);
1262                 update_cgrp_time_from_event(event);
1263                 update_group_times(event);
1264                 if (event == event->group_leader)
1265                         group_sched_out(event, cpuctx, ctx);
1266                 else
1267                         event_sched_out(event, cpuctx, ctx);
1268                 event->state = PERF_EVENT_STATE_OFF;
1269         }
1270
1271         raw_spin_unlock(&ctx->lock);
1272
1273         return 0;
1274 }
1275
1276 /*
1277  * Disable a event.
1278  *
1279  * If event->ctx is a cloned context, callers must make sure that
1280  * every task struct that event->ctx->task could possibly point to
1281  * remains valid.  This condition is satisifed when called through
1282  * perf_event_for_each_child or perf_event_for_each because they
1283  * hold the top-level event's child_mutex, so any descendant that
1284  * goes to exit will block in sync_child_event.
1285  * When called from perf_pending_event it's OK because event->ctx
1286  * is the current context on this CPU and preemption is disabled,
1287  * hence we can't get into perf_event_task_sched_out for this context.
1288  */
1289 void perf_event_disable(struct perf_event *event)
1290 {
1291         struct perf_event_context *ctx = event->ctx;
1292         struct task_struct *task = ctx->task;
1293
1294         if (!task) {
1295                 /*
1296                  * Disable the event on the cpu that it's on
1297                  */
1298                 cpu_function_call(event->cpu, __perf_event_disable, event);
1299                 return;
1300         }
1301
1302 retry:
1303         if (!task_function_call(task, __perf_event_disable, event))
1304                 return;
1305
1306         raw_spin_lock_irq(&ctx->lock);
1307         /*
1308          * If the event is still active, we need to retry the cross-call.
1309          */
1310         if (event->state == PERF_EVENT_STATE_ACTIVE) {
1311                 raw_spin_unlock_irq(&ctx->lock);
1312                 /*
1313                  * Reload the task pointer, it might have been changed by
1314                  * a concurrent perf_event_context_sched_out().
1315                  */
1316                 task = ctx->task;
1317                 goto retry;
1318         }
1319
1320         /*
1321          * Since we have the lock this context can't be scheduled
1322          * in, so we can change the state safely.
1323          */
1324         if (event->state == PERF_EVENT_STATE_INACTIVE) {
1325                 update_group_times(event);
1326                 event->state = PERF_EVENT_STATE_OFF;
1327         }
1328         raw_spin_unlock_irq(&ctx->lock);
1329 }
1330 EXPORT_SYMBOL_GPL(perf_event_disable);
1331
1332 static void perf_set_shadow_time(struct perf_event *event,
1333                                  struct perf_event_context *ctx,
1334                                  u64 tstamp)
1335 {
1336         /*
1337          * use the correct time source for the time snapshot
1338          *
1339          * We could get by without this by leveraging the
1340          * fact that to get to this function, the caller
1341          * has most likely already called update_context_time()
1342          * and update_cgrp_time_xx() and thus both timestamp
1343          * are identical (or very close). Given that tstamp is,
1344          * already adjusted for cgroup, we could say that:
1345          *    tstamp - ctx->timestamp
1346          * is equivalent to
1347          *    tstamp - cgrp->timestamp.
1348          *
1349          * Then, in perf_output_read(), the calculation would
1350          * work with no changes because:
1351          * - event is guaranteed scheduled in
1352          * - no scheduled out in between
1353          * - thus the timestamp would be the same
1354          *
1355          * But this is a bit hairy.
1356          *
1357          * So instead, we have an explicit cgroup call to remain
1358          * within the time time source all along. We believe it
1359          * is cleaner and simpler to understand.
1360          */
1361         if (is_cgroup_event(event))
1362                 perf_cgroup_set_shadow_time(event, tstamp);
1363         else
1364                 event->shadow_ctx_time = tstamp - ctx->timestamp;
1365 }
1366
1367 #define MAX_INTERRUPTS (~0ULL)
1368
1369 static void perf_log_throttle(struct perf_event *event, int enable);
1370
1371 static int
1372 event_sched_in(struct perf_event *event,
1373                  struct perf_cpu_context *cpuctx,
1374                  struct perf_event_context *ctx)
1375 {
1376         u64 tstamp = perf_event_time(event);
1377
1378         if (event->state <= PERF_EVENT_STATE_OFF)
1379                 return 0;
1380
1381         event->state = PERF_EVENT_STATE_ACTIVE;
1382         event->oncpu = smp_processor_id();
1383
1384         /*
1385          * Unthrottle events, since we scheduled we might have missed several
1386          * ticks already, also for a heavily scheduling task there is little
1387          * guarantee it'll get a tick in a timely manner.
1388          */
1389         if (unlikely(event->hw.interrupts == MAX_INTERRUPTS)) {
1390                 perf_log_throttle(event, 1);
1391                 event->hw.interrupts = 0;
1392         }
1393
1394         /*
1395          * The new state must be visible before we turn it on in the hardware:
1396          */
1397         smp_wmb();
1398
1399         if (event->pmu->add(event, PERF_EF_START)) {
1400                 event->state = PERF_EVENT_STATE_INACTIVE;
1401                 event->oncpu = -1;
1402                 return -EAGAIN;
1403         }
1404
1405         event->tstamp_running += tstamp - event->tstamp_stopped;
1406
1407         perf_set_shadow_time(event, ctx, tstamp);
1408
1409         if (!is_software_event(event))
1410                 cpuctx->active_oncpu++;
1411         ctx->nr_active++;
1412         if (event->attr.freq && event->attr.sample_freq)
1413                 ctx->nr_freq++;
1414
1415         if (event->attr.exclusive)
1416                 cpuctx->exclusive = 1;
1417
1418         return 0;
1419 }
1420
1421 static int
1422 group_sched_in(struct perf_event *group_event,
1423                struct perf_cpu_context *cpuctx,
1424                struct perf_event_context *ctx)
1425 {
1426         struct perf_event *event, *partial_group = NULL;
1427         struct pmu *pmu = group_event->pmu;
1428         u64 now = ctx->time;
1429         bool simulate = false;
1430
1431         if (group_event->state == PERF_EVENT_STATE_OFF)
1432                 return 0;
1433
1434         pmu->start_txn(pmu);
1435
1436         if (event_sched_in(group_event, cpuctx, ctx)) {
1437                 pmu->cancel_txn(pmu);
1438                 return -EAGAIN;
1439         }
1440
1441         /*
1442          * Schedule in siblings as one group (if any):
1443          */
1444         list_for_each_entry(event, &group_event->sibling_list, group_entry) {
1445                 if (event_sched_in(event, cpuctx, ctx)) {
1446                         partial_group = event;
1447                         goto group_error;
1448                 }
1449         }
1450
1451         if (!pmu->commit_txn(pmu))
1452                 return 0;
1453
1454 group_error:
1455         /*
1456          * Groups can be scheduled in as one unit only, so undo any
1457          * partial group before returning:
1458          * The events up to the failed event are scheduled out normally,
1459          * tstamp_stopped will be updated.
1460          *
1461          * The failed events and the remaining siblings need to have
1462          * their timings updated as if they had gone thru event_sched_in()
1463          * and event_sched_out(). This is required to get consistent timings
1464          * across the group. This also takes care of the case where the group
1465          * could never be scheduled by ensuring tstamp_stopped is set to mark
1466          * the time the event was actually stopped, such that time delta
1467          * calculation in update_event_times() is correct.
1468          */
1469         list_for_each_entry(event, &group_event->sibling_list, group_entry) {
1470                 if (event == partial_group)
1471                         simulate = true;
1472
1473                 if (simulate) {
1474                         event->tstamp_running += now - event->tstamp_stopped;
1475                         event->tstamp_stopped = now;
1476                 } else {
1477                         event_sched_out(event, cpuctx, ctx);
1478                 }
1479         }
1480         event_sched_out(group_event, cpuctx, ctx);
1481
1482         pmu->cancel_txn(pmu);
1483
1484         return -EAGAIN;
1485 }
1486
1487 /*
1488  * Work out whether we can put this event group on the CPU now.
1489  */
1490 static int group_can_go_on(struct perf_event *event,
1491                            struct perf_cpu_context *cpuctx,
1492                            int can_add_hw)
1493 {
1494         /*
1495          * Groups consisting entirely of software events can always go on.
1496          */
1497         if (event->group_flags & PERF_GROUP_SOFTWARE)
1498                 return 1;
1499         /*
1500          * If an exclusive group is already on, no other hardware
1501          * events can go on.
1502          */
1503         if (cpuctx->exclusive)
1504                 return 0;
1505         /*
1506          * If this group is exclusive and there are already
1507          * events on the CPU, it can't go on.
1508          */
1509         if (event->attr.exclusive && cpuctx->active_oncpu)
1510                 return 0;
1511         /*
1512          * Otherwise, try to add it if all previous groups were able
1513          * to go on.
1514          */
1515         return can_add_hw;
1516 }
1517
1518 static void add_event_to_ctx(struct perf_event *event,
1519                                struct perf_event_context *ctx)
1520 {
1521         u64 tstamp = perf_event_time(event);
1522
1523         list_add_event(event, ctx);
1524         perf_group_attach(event);
1525         event->tstamp_enabled = tstamp;
1526         event->tstamp_running = tstamp;
1527         event->tstamp_stopped = tstamp;
1528 }
1529
1530 static void task_ctx_sched_out(struct perf_event_context *ctx);
1531 static void
1532 ctx_sched_in(struct perf_event_context *ctx,
1533              struct perf_cpu_context *cpuctx,
1534              enum event_type_t event_type,
1535              struct task_struct *task);
1536
1537 static void perf_event_sched_in(struct perf_cpu_context *cpuctx,
1538                                 struct perf_event_context *ctx,
1539                                 struct task_struct *task)
1540 {
1541         cpu_ctx_sched_in(cpuctx, EVENT_PINNED, task);
1542         if (ctx)
1543                 ctx_sched_in(ctx, cpuctx, EVENT_PINNED, task);
1544         cpu_ctx_sched_in(cpuctx, EVENT_FLEXIBLE, task);
1545         if (ctx)
1546                 ctx_sched_in(ctx, cpuctx, EVENT_FLEXIBLE, task);
1547 }
1548
1549 /*
1550  * Cross CPU call to install and enable a performance event
1551  *
1552  * Must be called with ctx->mutex held
1553  */
1554 static int  __perf_install_in_context(void *info)
1555 {
1556         struct perf_event *event = info;
1557         struct perf_event_context *ctx = event->ctx;
1558         struct perf_cpu_context *cpuctx = __get_cpu_context(ctx);
1559         struct perf_event_context *task_ctx = cpuctx->task_ctx;
1560         struct task_struct *task = current;
1561
1562         perf_ctx_lock(cpuctx, task_ctx);
1563         perf_pmu_disable(cpuctx->ctx.pmu);
1564
1565         /*
1566          * If there was an active task_ctx schedule it out.
1567          */
1568         if (task_ctx)
1569                 task_ctx_sched_out(task_ctx);
1570
1571         /*
1572          * If the context we're installing events in is not the
1573          * active task_ctx, flip them.
1574          */
1575         if (ctx->task && task_ctx != ctx) {
1576                 if (task_ctx)
1577                         raw_spin_unlock(&task_ctx->lock);
1578                 raw_spin_lock(&ctx->lock);
1579                 task_ctx = ctx;
1580         }
1581
1582         if (task_ctx) {
1583                 cpuctx->task_ctx = task_ctx;
1584                 task = task_ctx->task;
1585         }
1586
1587         cpu_ctx_sched_out(cpuctx, EVENT_ALL);
1588
1589         update_context_time(ctx);
1590         /*
1591          * update cgrp time only if current cgrp
1592          * matches event->cgrp. Must be done before
1593          * calling add_event_to_ctx()
1594          */
1595         update_cgrp_time_from_event(event);
1596
1597         add_event_to_ctx(event, ctx);
1598
1599         /*
1600          * Schedule everything back in
1601          */
1602         perf_event_sched_in(cpuctx, task_ctx, task);
1603
1604         perf_pmu_enable(cpuctx->ctx.pmu);
1605         perf_ctx_unlock(cpuctx, task_ctx);
1606
1607         return 0;
1608 }
1609
1610 /*
1611  * Attach a performance event to a context
1612  *
1613  * First we add the event to the list with the hardware enable bit
1614  * in event->hw_config cleared.
1615  *
1616  * If the event is attached to a task which is on a CPU we use a smp
1617  * call to enable it in the task context. The task might have been
1618  * scheduled away, but we check this in the smp call again.
1619  */
1620 static void
1621 perf_install_in_context(struct perf_event_context *ctx,
1622                         struct perf_event *event,
1623                         int cpu)
1624 {
1625         struct task_struct *task = ctx->task;
1626
1627         lockdep_assert_held(&ctx->mutex);
1628
1629         event->ctx = ctx;
1630
1631         if (!task) {
1632                 /*
1633                  * Per cpu events are installed via an smp call and
1634                  * the install is always successful.
1635                  */
1636                 cpu_function_call(cpu, __perf_install_in_context, event);
1637                 return;
1638         }
1639
1640 retry:
1641         if (!task_function_call(task, __perf_install_in_context, event))
1642                 return;
1643
1644         raw_spin_lock_irq(&ctx->lock);
1645         /*
1646          * If we failed to find a running task, but find the context active now
1647          * that we've acquired the ctx->lock, retry.
1648          */
1649         if (ctx->is_active) {
1650                 raw_spin_unlock_irq(&ctx->lock);
1651                 goto retry;
1652         }
1653
1654         /*
1655          * Since the task isn't running, its safe to add the event, us holding
1656          * the ctx->lock ensures the task won't get scheduled in.
1657          */
1658         add_event_to_ctx(event, ctx);
1659         raw_spin_unlock_irq(&ctx->lock);
1660 }
1661
1662 /*
1663  * Put a event into inactive state and update time fields.
1664  * Enabling the leader of a group effectively enables all
1665  * the group members that aren't explicitly disabled, so we
1666  * have to update their ->tstamp_enabled also.
1667  * Note: this works for group members as well as group leaders
1668  * since the non-leader members' sibling_lists will be empty.
1669  */
1670 static void __perf_event_mark_enabled(struct perf_event *event)
1671 {
1672         struct perf_event *sub;
1673         u64 tstamp = perf_event_time(event);
1674
1675         event->state = PERF_EVENT_STATE_INACTIVE;
1676         event->tstamp_enabled = tstamp - event->total_time_enabled;
1677         list_for_each_entry(sub, &event->sibling_list, group_entry) {
1678                 if (sub->state >= PERF_EVENT_STATE_INACTIVE)
1679                         sub->tstamp_enabled = tstamp - sub->total_time_enabled;
1680         }
1681 }
1682
1683 /*
1684  * Cross CPU call to enable a performance event
1685  */
1686 static int __perf_event_enable(void *info)
1687 {
1688         struct perf_event *event = info;
1689         struct perf_event_context *ctx = event->ctx;
1690         struct perf_event *leader = event->group_leader;
1691         struct perf_cpu_context *cpuctx = __get_cpu_context(ctx);
1692         int err;
1693
1694         if (WARN_ON_ONCE(!ctx->is_active))
1695                 return -EINVAL;
1696
1697         raw_spin_lock(&ctx->lock);
1698         update_context_time(ctx);
1699
1700         if (event->state >= PERF_EVENT_STATE_INACTIVE)
1701                 goto unlock;
1702
1703         /*
1704          * set current task's cgroup time reference point
1705          */
1706         perf_cgroup_set_timestamp(current, ctx);
1707
1708         __perf_event_mark_enabled(event);
1709
1710         if (!event_filter_match(event)) {
1711                 if (is_cgroup_event(event))
1712                         perf_cgroup_defer_enabled(event);
1713                 goto unlock;
1714         }
1715
1716         /*
1717          * If the event is in a group and isn't the group leader,
1718          * then don't put it on unless the group is on.
1719          */
1720         if (leader != event && leader->state != PERF_EVENT_STATE_ACTIVE)
1721                 goto unlock;
1722
1723         if (!group_can_go_on(event, cpuctx, 1)) {
1724                 err = -EEXIST;
1725         } else {
1726                 if (event == leader)
1727                         err = group_sched_in(event, cpuctx, ctx);
1728                 else
1729                         err = event_sched_in(event, cpuctx, ctx);
1730         }
1731
1732         if (err) {
1733                 /*
1734                  * If this event can't go on and it's part of a
1735                  * group, then the whole group has to come off.
1736                  */
1737                 if (leader != event)
1738                         group_sched_out(leader, cpuctx, ctx);
1739                 if (leader->attr.pinned) {
1740                         update_group_times(leader);
1741                         leader->state = PERF_EVENT_STATE_ERROR;
1742                 }
1743         }
1744
1745 unlock:
1746         raw_spin_unlock(&ctx->lock);
1747
1748         return 0;
1749 }
1750
1751 /*
1752  * Enable a event.
1753  *
1754  * If event->ctx is a cloned context, callers must make sure that
1755  * every task struct that event->ctx->task could possibly point to
1756  * remains valid.  This condition is satisfied when called through
1757  * perf_event_for_each_child or perf_event_for_each as described
1758  * for perf_event_disable.
1759  */
1760 void perf_event_enable(struct perf_event *event)
1761 {
1762         struct perf_event_context *ctx = event->ctx;
1763         struct task_struct *task = ctx->task;
1764
1765         if (!task) {
1766                 /*
1767                  * Enable the event on the cpu that it's on
1768                  */
1769                 cpu_function_call(event->cpu, __perf_event_enable, event);
1770                 return;
1771         }
1772
1773         raw_spin_lock_irq(&ctx->lock);
1774         if (event->state >= PERF_EVENT_STATE_INACTIVE)
1775                 goto out;
1776
1777         /*
1778          * If the event is in error state, clear that first.
1779          * That way, if we see the event in error state below, we
1780          * know that it has gone back into error state, as distinct
1781          * from the task having been scheduled away before the
1782          * cross-call arrived.
1783          */
1784         if (event->state == PERF_EVENT_STATE_ERROR)
1785                 event->state = PERF_EVENT_STATE_OFF;
1786
1787 retry:
1788         if (!ctx->is_active) {
1789                 __perf_event_mark_enabled(event);
1790                 goto out;
1791         }
1792
1793         raw_spin_unlock_irq(&ctx->lock);
1794
1795         if (!task_function_call(task, __perf_event_enable, event))
1796                 return;
1797
1798         raw_spin_lock_irq(&ctx->lock);
1799
1800         /*
1801          * If the context is active and the event is still off,
1802          * we need to retry the cross-call.
1803          */
1804         if (ctx->is_active && event->state == PERF_EVENT_STATE_OFF) {
1805                 /*
1806                  * task could have been flipped by a concurrent
1807                  * perf_event_context_sched_out()
1808                  */
1809                 task = ctx->task;
1810                 goto retry;
1811         }
1812
1813 out:
1814         raw_spin_unlock_irq(&ctx->lock);
1815 }
1816 EXPORT_SYMBOL_GPL(perf_event_enable);
1817
1818 int perf_event_refresh(struct perf_event *event, int refresh)
1819 {
1820         /*
1821          * not supported on inherited events
1822          */
1823         if (event->attr.inherit || !is_sampling_event(event))
1824                 return -EINVAL;
1825
1826         atomic_add(refresh, &event->event_limit);
1827         perf_event_enable(event);
1828
1829         return 0;
1830 }
1831 EXPORT_SYMBOL_GPL(perf_event_refresh);
1832
1833 static void ctx_sched_out(struct perf_event_context *ctx,
1834                           struct perf_cpu_context *cpuctx,
1835                           enum event_type_t event_type)
1836 {
1837         struct perf_event *event;
1838         int is_active = ctx->is_active;
1839
1840         ctx->is_active &= ~event_type;
1841         if (likely(!ctx->nr_events))
1842                 return;
1843
1844         update_context_time(ctx);
1845         update_cgrp_time_from_cpuctx(cpuctx);
1846         if (!ctx->nr_active)
1847                 return;
1848
1849         perf_pmu_disable(ctx->pmu);
1850         if ((is_active & EVENT_PINNED) && (event_type & EVENT_PINNED)) {
1851                 list_for_each_entry(event, &ctx->pinned_groups, group_entry)
1852                         group_sched_out(event, cpuctx, ctx);
1853         }
1854
1855         if ((is_active & EVENT_FLEXIBLE) && (event_type & EVENT_FLEXIBLE)) {
1856                 list_for_each_entry(event, &ctx->flexible_groups, group_entry)
1857                         group_sched_out(event, cpuctx, ctx);
1858         }
1859         perf_pmu_enable(ctx->pmu);
1860 }
1861
1862 /*
1863  * Test whether two contexts are equivalent, i.e. whether they
1864  * have both been cloned from the same version of the same context
1865  * and they both have the same number of enabled events.
1866  * If the number of enabled events is the same, then the set
1867  * of enabled events should be the same, because these are both
1868  * inherited contexts, therefore we can't access individual events
1869  * in them directly with an fd; we can only enable/disable all
1870  * events via prctl, or enable/disable all events in a family
1871  * via ioctl, which will have the same effect on both contexts.
1872  */
1873 static int context_equiv(struct perf_event_context *ctx1,
1874                          struct perf_event_context *ctx2)
1875 {
1876         return ctx1->parent_ctx && ctx1->parent_ctx == ctx2->parent_ctx
1877                 && ctx1->parent_gen == ctx2->parent_gen
1878                 && !ctx1->pin_count && !ctx2->pin_count;
1879 }
1880
1881 static void __perf_event_sync_stat(struct perf_event *event,
1882                                      struct perf_event *next_event)
1883 {
1884         u64 value;
1885
1886         if (!event->attr.inherit_stat)
1887                 return;
1888
1889         /*
1890          * Update the event value, we cannot use perf_event_read()
1891          * because we're in the middle of a context switch and have IRQs
1892          * disabled, which upsets smp_call_function_single(), however
1893          * we know the event must be on the current CPU, therefore we
1894          * don't need to use it.
1895          */
1896         switch (event->state) {
1897         case PERF_EVENT_STATE_ACTIVE:
1898                 event->pmu->read(event);
1899                 /* fall-through */
1900
1901         case PERF_EVENT_STATE_INACTIVE:
1902                 update_event_times(event);
1903                 break;
1904
1905         default:
1906                 break;
1907         }
1908
1909         /*
1910          * In order to keep per-task stats reliable we need to flip the event
1911          * values when we flip the contexts.
1912          */
1913         value = local64_read(&next_event->count);
1914         value = local64_xchg(&event->count, value);
1915         local64_set(&next_event->count, value);
1916
1917         swap(event->total_time_enabled, next_event->total_time_enabled);
1918         swap(event->total_time_running, next_event->total_time_running);
1919
1920         /*
1921          * Since we swizzled the values, update the user visible data too.
1922          */
1923         perf_event_update_userpage(event);
1924         perf_event_update_userpage(next_event);
1925 }
1926
1927 #define list_next_entry(pos, member) \
1928         list_entry(pos->member.next, typeof(*pos), member)
1929
1930 static void perf_event_sync_stat(struct perf_event_context *ctx,
1931                                    struct perf_event_context *next_ctx)
1932 {
1933         struct perf_event *event, *next_event;
1934
1935         if (!ctx->nr_stat)
1936                 return;
1937
1938         update_context_time(ctx);
1939
1940         event = list_first_entry(&ctx->event_list,
1941                                    struct perf_event, event_entry);
1942
1943         next_event = list_first_entry(&next_ctx->event_list,
1944                                         struct perf_event, event_entry);
1945
1946         while (&event->event_entry != &ctx->event_list &&
1947                &next_event->event_entry != &next_ctx->event_list) {
1948
1949                 __perf_event_sync_stat(event, next_event);
1950
1951                 event = list_next_entry(event, event_entry);
1952                 next_event = list_next_entry(next_event, event_entry);
1953         }
1954 }
1955
1956 static void perf_event_context_sched_out(struct task_struct *task, int ctxn,
1957                                          struct task_struct *next)
1958 {
1959         struct perf_event_context *ctx = task->perf_event_ctxp[ctxn];
1960         struct perf_event_context *next_ctx;
1961         struct perf_event_context *parent;
1962         struct perf_cpu_context *cpuctx;
1963         int do_switch = 1;
1964
1965         if (likely(!ctx))
1966                 return;
1967
1968         cpuctx = __get_cpu_context(ctx);
1969         if (!cpuctx->task_ctx)
1970                 return;
1971
1972         rcu_read_lock();
1973         parent = rcu_dereference(ctx->parent_ctx);
1974         next_ctx = next->perf_event_ctxp[ctxn];
1975         if (parent && next_ctx &&
1976             rcu_dereference(next_ctx->parent_ctx) == parent) {
1977                 /*
1978                  * Looks like the two contexts are clones, so we might be
1979                  * able to optimize the context switch.  We lock both
1980                  * contexts and check that they are clones under the
1981                  * lock (including re-checking that neither has been
1982                  * uncloned in the meantime).  It doesn't matter which
1983                  * order we take the locks because no other cpu could
1984                  * be trying to lock both of these tasks.
1985                  */
1986                 raw_spin_lock(&ctx->lock);
1987                 raw_spin_lock_nested(&next_ctx->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1988                 if (context_equiv(ctx, next_ctx)) {
1989                         /*
1990                          * XXX do we need a memory barrier of sorts
1991                          * wrt to rcu_dereference() of perf_event_ctxp
1992                          */
1993                         task->perf_event_ctxp[ctxn] = next_ctx;
1994                         next->perf_event_ctxp[ctxn] = ctx;
1995                         ctx->task = next;
1996                         next_ctx->task = task;
1997                         do_switch = 0;
1998
1999                         perf_event_sync_stat(ctx, next_ctx);
2000                 }
2001                 raw_spin_unlock(&next_ctx->lock);
2002                 raw_spin_unlock(&ctx->lock);
2003         }
2004         rcu_read_unlock();
2005
2006         if (do_switch) {
2007                 raw_spin_lock(&ctx->lock);
2008                 ctx_sched_out(ctx, cpuctx, EVENT_ALL);
2009                 cpuctx->task_ctx = NULL;
2010                 raw_spin_unlock(&ctx->lock);
2011         }
2012 }
2013
2014 #define for_each_task_context_nr(ctxn)                                  \
2015         for ((ctxn) = 0; (ctxn) < perf_nr_task_contexts; (ctxn)++)
2016
2017 /*
2018  * Called from scheduler to remove the events of the current task,
2019  * with interrupts disabled.
2020  *
2021  * We stop each event and update the event value in event->count.
2022  *
2023  * This does not protect us against NMI, but disable()
2024  * sets the disabled bit in the control field of event _before_
2025  * accessing the event control register. If a NMI hits, then it will
2026  * not restart the event.
2027  */
2028 void __perf_event_task_sched_out(struct task_struct *task,
2029                                  struct task_struct *next)
2030 {
2031         int ctxn;
2032
2033         for_each_task_context_nr(ctxn)
2034                 perf_event_context_sched_out(task, ctxn, next);
2035
2036         /*
2037          * if cgroup events exist on this CPU, then we need
2038          * to check if we have to switch out PMU state.
2039          * cgroup event are system-wide mode only
2040          */
2041         if (atomic_read(&__get_cpu_var(perf_cgroup_events)))
2042                 perf_cgroup_sched_out(task, next);
2043 }
2044
2045 static void task_ctx_sched_out(struct perf_event_context *ctx)
2046 {
2047         struct perf_cpu_context *cpuctx = __get_cpu_context(ctx);
2048
2049         if (!cpuctx->task_ctx)
2050                 return;
2051
2052         if (WARN_ON_ONCE(ctx != cpuctx->task_ctx))
2053                 return;
2054
2055         ctx_sched_out(ctx, cpuctx, EVENT_ALL);
2056         cpuctx->task_ctx = NULL;
2057 }
2058
2059 /*
2060  * Called with IRQs disabled
2061  */
2062 static void cpu_ctx_sched_out(struct perf_cpu_context *cpuctx,
2063                               enum event_type_t event_type)
2064 {
2065         ctx_sched_out(&cpuctx->ctx, cpuctx, event_type);
2066 }
2067
2068 static void
2069 ctx_pinned_sched_in(struct perf_event_context *ctx,
2070                     struct perf_cpu_context *cpuctx)
2071 {
2072         struct perf_event *event;
2073
2074         list_for_each_entry(event, &ctx->pinned_groups, group_entry) {
2075                 if (event->state <= PERF_EVENT_STATE_OFF)
2076                         continue;
2077                 if (!event_filter_match(event))
2078                         continue;
2079
2080                 /* may need to reset tstamp_enabled */
2081                 if (is_cgroup_event(event))
2082                         perf_cgroup_mark_enabled(event, ctx);
2083
2084                 if (group_can_go_on(event, cpuctx, 1))
2085                         group_sched_in(event, cpuctx, ctx);
2086
2087                 /*
2088                  * If this pinned group hasn't been scheduled,
2089                  * put it in error state.
2090                  */
2091                 if (event->state == PERF_EVENT_STATE_INACTIVE) {
2092                         update_group_times(event);
2093                         event->state = PERF_EVENT_STATE_ERROR;
2094                 }
2095         }
2096 }
2097
2098 static void
2099 ctx_flexible_sched_in(struct perf_event_context *ctx,
2100                       struct perf_cpu_context *cpuctx)
2101 {
2102         struct perf_event *event;
2103         int can_add_hw = 1;
2104
2105         list_for_each_entry(event, &ctx->flexible_groups, group_entry) {
2106                 /* Ignore events in OFF or ERROR state */
2107                 if (event->state <= PERF_EVENT_STATE_OFF)
2108                         continue;
2109                 /*
2110                  * Listen to the 'cpu' scheduling filter constraint
2111                  * of events:
2112                  */
2113                 if (!event_filter_match(event))
2114                         continue;
2115
2116                 /* may need to reset tstamp_enabled */
2117                 if (is_cgroup_event(event))
2118                         perf_cgroup_mark_enabled(event, ctx);
2119
2120                 if (group_can_go_on(event, cpuctx, can_add_hw)) {
2121                         if (group_sched_in(event, cpuctx, ctx))
2122                                 can_add_hw = 0;
2123                 }
2124         }
2125 }
2126
2127 static void
2128 ctx_sched_in(struct perf_event_context *ctx,
2129              struct perf_cpu_context *cpuctx,
2130              enum event_type_t event_type,
2131              struct task_struct *task)
2132 {
2133         u64 now;
2134         int is_active = ctx->is_active;
2135
2136         ctx->is_active |= event_type;
2137         if (likely(!ctx->nr_events))
2138                 return;
2139
2140         now = perf_clock();
2141         ctx->timestamp = now;
2142         perf_cgroup_set_timestamp(task, ctx);
2143         /*
2144          * First go through the list and put on any pinned groups
2145          * in order to give them the best chance of going on.
2146          */
2147         if (!(is_active & EVENT_PINNED) && (event_type & EVENT_PINNED))
2148                 ctx_pinned_sched_in(ctx, cpuctx);
2149
2150         /* Then walk through the lower prio flexible groups */
2151         if (!(is_active & EVENT_FLEXIBLE) && (event_type & EVENT_FLEXIBLE))
2152                 ctx_flexible_sched_in(ctx, cpuctx);
2153 }
2154
2155 static void cpu_ctx_sched_in(struct perf_cpu_context *cpuctx,
2156                              enum event_type_t event_type,
2157                              struct task_struct *task)
2158 {
2159         struct perf_event_context *ctx = &cpuctx->ctx;
2160
2161         ctx_sched_in(ctx, cpuctx, event_type, task);
2162 }
2163
2164 static void perf_event_context_sched_in(struct perf_event_context *ctx,
2165                                         struct task_struct *task)
2166 {
2167         struct perf_cpu_context *cpuctx;
2168
2169         cpuctx = __get_cpu_context(ctx);
2170         if (cpuctx->task_ctx == ctx)
2171                 return;
2172
2173         perf_ctx_lock(cpuctx, ctx);
2174         perf_pmu_disable(ctx->pmu);
2175         /*
2176          * We want to keep the following priority order:
2177          * cpu pinned (that don't need to move), task pinned,
2178          * cpu flexible, task flexible.
2179          */
2180         cpu_ctx_sched_out(cpuctx, EVENT_FLEXIBLE);
2181
2182         if (ctx->nr_events)
2183                 cpuctx->task_ctx = ctx;
2184
2185         perf_event_sched_in(cpuctx, cpuctx->task_ctx, task);
2186
2187         perf_pmu_enable(ctx->pmu);
2188         perf_ctx_unlock(cpuctx, ctx);
2189
2190         /*
2191          * Since these rotations are per-cpu, we need to ensure the
2192          * cpu-context we got scheduled on is actually rotating.
2193          */
2194         perf_pmu_rotate_start(ctx->pmu);
2195 }
2196
2197 /*
2198  * Called from scheduler to add the events of the current task
2199  * with interrupts disabled.
2200  *
2201  * We restore the event value and then enable it.
2202  *
2203  * This does not protect us against NMI, but enable()
2204  * sets the enabled bit in the control field of event _before_
2205  * accessing the event control register. If a NMI hits, then it will
2206  * keep the event running.
2207  */
2208 void __perf_event_task_sched_in(struct task_struct *prev,
2209                                 struct task_struct *task)
2210 {
2211         struct perf_event_context *ctx;
2212         int ctxn;
2213
2214         for_each_task_context_nr(ctxn) {
2215                 ctx = task->perf_event_ctxp[ctxn];
2216                 if (likely(!ctx))
2217                         continue;
2218
2219                 perf_event_context_sched_in(ctx, task);
2220         }
2221         /*
2222          * if cgroup events exist on this CPU, then we need
2223          * to check if we have to switch in PMU state.
2224          * cgroup event are system-wide mode only
2225          */
2226         if (atomic_read(&__get_cpu_var(perf_cgroup_events)))
2227                 perf_cgroup_sched_in(prev, task);
2228 }
2229
2230 static u64 perf_calculate_period(struct perf_event *event, u64 nsec, u64 count)
2231 {
2232         u64 frequency = event->attr.sample_freq;
2233         u64 sec = NSEC_PER_SEC;
2234         u64 divisor, dividend;
2235
2236         int count_fls, nsec_fls, frequency_fls, sec_fls;
2237
2238         count_fls = fls64(count);
2239         nsec_fls = fls64(nsec);
2240         frequency_fls = fls64(frequency);
2241         sec_fls = 30;
2242
2243         /*
2244          * We got @count in @nsec, with a target of sample_freq HZ
2245          * the target period becomes:
2246          *
2247          *             @count * 10^9
2248          * period = -------------------
2249          *          @nsec * sample_freq
2250          *
2251          */
2252
2253         /*
2254          * Reduce accuracy by one bit such that @a and @b converge
2255          * to a similar magnitude.
2256          */
2257 #define REDUCE_FLS(a, b)                \
2258 do {                                    \
2259         if (a##_fls > b##_fls) {        \
2260                 a >>= 1;                \
2261                 a##_fls--;              \
2262         } else {                        \
2263                 b >>= 1;                \
2264                 b##_fls--;              \
2265         }                               \
2266 } while (0)
2267
2268         /*
2269          * Reduce accuracy until either term fits in a u64, then proceed with
2270          * the other, so that finally we can do a u64/u64 division.
2271          */
2272         while (count_fls + sec_fls > 64 && nsec_fls + frequency_fls > 64) {
2273                 REDUCE_FLS(nsec, frequency);
2274                 REDUCE_FLS(sec, count);
2275         }
2276
2277         if (count_fls + sec_fls > 64) {
2278                 divisor = nsec * frequency;
2279
2280                 while (count_fls + sec_fls > 64) {
2281                         REDUCE_FLS(count, sec);
2282                         divisor >>= 1;
2283                 }
2284
2285                 dividend = count * sec;
2286         } else {
2287                 dividend = count * sec;
2288
2289                 while (nsec_fls + frequency_fls > 64) {
2290                         REDUCE_FLS(nsec, frequency);
2291                         dividend >>= 1;
2292                 }
2293
2294                 divisor = nsec * frequency;
2295         }
2296
2297         if (!divisor)
2298                 return dividend;
2299
2300         return div64_u64(dividend, divisor);
2301 }
2302
2303 static void perf_adjust_period(struct perf_event *event, u64 nsec, u64 count)
2304 {
2305         struct hw_perf_event *hwc = &event->hw;
2306         s64 period, sample_period;
2307         s64 delta;
2308
2309         period = perf_calculate_period(event, nsec, count);
2310
2311         delta = (s64)(period - hwc->sample_period);
2312         delta = (delta + 7) / 8; /* low pass filter */
2313
2314         sample_period = hwc->sample_period + delta;
2315
2316         if (!sample_period)
2317                 sample_period = 1;
2318
2319         hwc->sample_period = sample_period;
2320
2321         if (local64_read(&hwc->period_left) > 8*sample_period) {
2322                 event->pmu->stop(event, PERF_EF_UPDATE);
2323                 local64_set(&hwc->period_left, 0);
2324                 event->pmu->start(event, PERF_EF_RELOAD);
2325         }
2326 }
2327
2328 static void perf_ctx_adjust_freq(struct perf_event_context *ctx, u64 period)
2329 {
2330         struct perf_event *event;
2331         struct hw_perf_event *hwc;
2332         u64 interrupts, now;
2333         s64 delta;
2334
2335         if (!ctx->nr_freq)
2336                 return;
2337
2338         list_for_each_entry_rcu(event, &ctx->event_list, event_entry) {
2339                 if (event->state != PERF_EVENT_STATE_ACTIVE)
2340                         continue;
2341
2342                 if (!event_filter_match(event))
2343                         continue;
2344
2345                 hwc = &event->hw;
2346
2347                 interrupts = hwc->interrupts;
2348                 hwc->interrupts = 0;
2349
2350                 /*
2351                  * unthrottle events on the tick
2352                  */
2353                 if (interrupts == MAX_INTERRUPTS) {
2354                         perf_log_throttle(event, 1);
2355                         event->pmu->start(event, 0);
2356                 }
2357
2358                 if (!event->attr.freq || !event->attr.sample_freq)
2359                         continue;
2360
2361                 event->pmu->read(event);
2362                 now = local64_read(&event->count);
2363                 delta = now - hwc->freq_count_stamp;
2364                 hwc->freq_count_stamp = now;
2365
2366                 if (delta > 0)
2367                         perf_adjust_period(event, period, delta);
2368         }
2369 }
2370
2371 /*
2372  * Round-robin a context's events:
2373  */
2374 static void rotate_ctx(struct perf_event_context *ctx)
2375 {
2376         /*
2377          * Rotate the first entry last of non-pinned groups. Rotation might be
2378          * disabled by the inheritance code.
2379          */
2380         if (!ctx->rotate_disable)
2381                 list_rotate_left(&ctx->flexible_groups);
2382 }
2383
2384 /*
2385  * perf_pmu_rotate_start() and perf_rotate_context() are fully serialized
2386  * because they're strictly cpu affine and rotate_start is called with IRQs
2387  * disabled, while rotate_context is called from IRQ context.
2388  */
2389 static void perf_rotate_context(struct perf_cpu_context *cpuctx)
2390 {
2391         u64 interval = (u64)cpuctx->jiffies_interval * TICK_NSEC;
2392         struct perf_event_context *ctx = NULL;
2393         int rotate = 0, remove = 1, freq = 0;
2394
2395         if (cpuctx->ctx.nr_events) {
2396                 remove = 0;
2397                 if (cpuctx->ctx.nr_events != cpuctx->ctx.nr_active)
2398                         rotate = 1;
2399                 if (cpuctx->ctx.nr_freq)
2400                         freq = 1;
2401         }
2402
2403         ctx = cpuctx->task_ctx;
2404         if (ctx && ctx->nr_events) {
2405                 remove = 0;
2406                 if (ctx->nr_events != ctx->nr_active)
2407                         rotate = 1;
2408                 if (ctx->nr_freq)
2409                         freq = 1;
2410         }
2411
2412         if (!rotate && !freq)
2413                 goto done;
2414
2415         perf_ctx_lock(cpuctx, cpuctx->task_ctx);
2416         perf_pmu_disable(cpuctx->ctx.pmu);
2417
2418         if (freq) {
2419                 perf_ctx_adjust_freq(&cpuctx->ctx, interval);
2420                 if (ctx)
2421                         perf_ctx_adjust_freq(ctx, interval);
2422         }
2423
2424         if (rotate) {
2425                 cpu_ctx_sched_out(cpuctx, EVENT_FLEXIBLE);
2426                 if (ctx)
2427                         ctx_sched_out(ctx, cpuctx, EVENT_FLEXIBLE);
2428
2429                 rotate_ctx(&cpuctx->ctx);
2430                 if (ctx)
2431                         rotate_ctx(ctx);
2432
2433                 perf_event_sched_in(cpuctx, ctx, current);
2434         }
2435
2436         perf_pmu_enable(cpuctx->ctx.pmu);
2437         perf_ctx_unlock(cpuctx, cpuctx->task_ctx);
2438
2439 done:
2440         if (remove)
2441                 list_del_init(&cpuctx->rotation_list);
2442 }
2443
2444 void perf_event_task_tick(void)
2445 {
2446         struct list_head *head = &__get_cpu_var(rotation_list);
2447         struct perf_cpu_context *cpuctx, *tmp;
2448
2449         WARN_ON(!irqs_disabled());
2450
2451         list_for_each_entry_safe(cpuctx, tmp, head, rotation_list) {
2452                 if (cpuctx->jiffies_interval == 1 ||
2453                                 !(jiffies % cpuctx->jiffies_interval))
2454                         perf_rotate_context(cpuctx);
2455         }
2456 }
2457
2458 static int event_enable_on_exec(struct perf_event *event,
2459                                 struct perf_event_context *ctx)
2460 {
2461         if (!event->attr.enable_on_exec)
2462                 return 0;
2463
2464         event->attr.enable_on_exec = 0;
2465         if (event->state >= PERF_EVENT_STATE_INACTIVE)
2466                 return 0;
2467
2468         __perf_event_mark_enabled(event);
2469
2470         return 1;
2471 }
2472
2473 /*
2474  * Enable all of a task's events that have been marked enable-on-exec.
2475  * This expects task == current.
2476  */
2477 static void perf_event_enable_on_exec(struct perf_event_context *ctx)
2478 {
2479         struct perf_event *event;
2480         unsigned long flags;
2481         int enabled = 0;
2482         int ret;
2483
2484         local_irq_save(flags);
2485         if (!ctx || !ctx->nr_events)
2486                 goto out;
2487
2488         /*
2489          * We must ctxsw out cgroup events to avoid conflict
2490          * when invoking perf_task_event_sched_in() later on
2491          * in this function. Otherwise we end up trying to
2492          * ctxswin cgroup events which are already scheduled
2493          * in.
2494          */
2495         perf_cgroup_sched_out(current, NULL);
2496
2497         raw_spin_lock(&ctx->lock);
2498         task_ctx_sched_out(ctx);
2499
2500         list_for_each_entry(event, &ctx->event_list, event_entry) {
2501                 ret = event_enable_on_exec(event, ctx);
2502                 if (ret)
2503                         enabled = 1;
2504         }
2505
2506         /*
2507          * Unclone this context if we enabled any event.
2508          */
2509         if (enabled)
2510                 unclone_ctx(ctx);
2511
2512         raw_spin_unlock(&ctx->lock);
2513
2514         /*
2515          * Also calls ctxswin for cgroup events, if any:
2516          */
2517         perf_event_context_sched_in(ctx, ctx->task);
2518 out:
2519         local_irq_restore(flags);
2520 }
2521
2522 /*
2523  * Cross CPU call to read the hardware event
2524  */
2525 static void __perf_event_read(void *info)
2526 {
2527         struct perf_event *event = info;
2528         struct perf_event_context *ctx = event->ctx;
2529         struct perf_cpu_context *cpuctx = __get_cpu_context(ctx);
2530
2531         /*
2532          * If this is a task context, we need to check whether it is
2533          * the current task context of this cpu.  If not it has been
2534          * scheduled out before the smp call arrived.  In that case
2535          * event->count would have been updated to a recent sample
2536          * when the event was scheduled out.
2537          */
2538         if (ctx->task && cpuctx->task_ctx != ctx)
2539                 return;
2540
2541         raw_spin_lock(&ctx->lock);
2542         if (ctx->is_active) {
2543                 update_context_time(ctx);
2544                 update_cgrp_time_from_event(event);
2545         }
2546         update_event_times(event);
2547         if (event->state == PERF_EVENT_STATE_ACTIVE)
2548                 event->pmu->read(event);
2549         raw_spin_unlock(&ctx->lock);
2550 }
2551
2552 static inline u64 perf_event_count(struct perf_event *event)
2553 {
2554         return local64_read(&event->count) + atomic64_read(&event->child_count);
2555 }
2556
2557 static u64 perf_event_read(struct perf_event *event)
2558 {
2559         /*
2560          * If event is enabled and currently active on a CPU, update the
2561          * value in the event structure:
2562          */
2563         if (event->state == PERF_EVENT_STATE_ACTIVE) {
2564                 smp_call_function_single(event->oncpu,
2565                                          __perf_event_read, event, 1);
2566         } else if (event->state == PERF_EVENT_STATE_INACTIVE) {
2567                 struct perf_event_context *ctx = event->ctx;
2568                 unsigned long flags;
2569
2570                 raw_spin_lock_irqsave(&ctx->lock, flags);
2571                 /*
2572                  * may read while context is not active
2573                  * (e.g., thread is blocked), in that case
2574                  * we cannot update context time
2575                  */
2576                 if (ctx->is_active) {
2577                         update_context_time(ctx);
2578                         update_cgrp_time_from_event(event);
2579                 }
2580                 update_event_times(event);
2581                 raw_spin_unlock_irqrestore(&ctx->lock, flags);
2582         }
2583
2584         return perf_event_count(event);
2585 }
2586
2587 /*
2588  * Initialize the perf_event context in a task_struct:
2589  */
2590 static void __perf_event_init_context(struct perf_event_context *ctx)
2591 {
2592         raw_spin_lock_init(&ctx->lock);
2593         mutex_init(&ctx->mutex);
2594         INIT_LIST_HEAD(&ctx->pinned_groups);
2595         INIT_LIST_HEAD(&ctx->flexible_groups);
2596         INIT_LIST_HEAD(&ctx->event_list);
2597         atomic_set(&ctx->refcount, 1);
2598 }
2599
2600 static struct perf_event_context *
2601 alloc_perf_context(struct pmu *pmu, struct task_struct *task)
2602 {
2603         struct perf_event_context *ctx;
2604
2605         ctx = kzalloc(sizeof(struct perf_event_context), GFP_KERNEL);
2606         if (!ctx)
2607                 return NULL;
2608
2609         __perf_event_init_context(ctx);
2610         if (task) {
2611                 ctx->task = task;
2612                 get_task_struct(task);
2613         }
2614         ctx->pmu = pmu;
2615
2616         return ctx;
2617 }
2618
2619 static struct task_struct *
2620 find_lively_task_by_vpid(pid_t vpid)
2621 {
2622         struct task_struct *task;
2623         int err;
2624
2625         rcu_read_lock();
2626         if (!vpid)
2627                 task = current;
2628         else
2629                 task = find_task_by_vpid(vpid);
2630         if (task)
2631                 get_task_struct(task);
2632         rcu_read_unlock();
2633
2634         if (!task)
2635                 return ERR_PTR(-ESRCH);
2636
2637         /* Reuse ptrace permission checks for now. */
2638         err = -EACCES;
2639         if (!ptrace_may_access(task, PTRACE_MODE_READ))
2640                 goto errout;
2641
2642         return task;
2643 errout:
2644         put_task_struct(task);
2645         return ERR_PTR(err);
2646
2647 }
2648
2649 /*
2650  * Returns a matching context with refcount and pincount.
2651  */
2652 static struct perf_event_context *
2653 find_get_context(struct pmu *pmu, struct task_struct *task, int cpu)
2654 {
2655         struct perf_event_context *ctx;
2656         struct perf_cpu_context *cpuctx;
2657         unsigned long flags;
2658         int ctxn, err;
2659
2660         if (!task) {
2661                 /* Must be root to operate on a CPU event: */
2662                 if (perf_paranoid_cpu() && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2663                         return ERR_PTR(-EACCES);
2664
2665                 /*
2666                  * We could be clever and allow to attach a event to an
2667                  * offline CPU and activate it when the CPU comes up, but
2668                  * that's for later.
2669                  */
2670                 if (!cpu_online(cpu))
2671                         return ERR_PTR(-ENODEV);
2672
2673                 cpuctx = per_cpu_ptr(pmu->pmu_cpu_context, cpu);
2674                 ctx = &cpuctx->ctx;
2675                 get_ctx(ctx);
2676                 ++ctx->pin_count;
2677
2678                 return ctx;
2679         }
2680
2681         err = -EINVAL;
2682         ctxn = pmu->task_ctx_nr;
2683         if (ctxn < 0)
2684                 goto errout;
2685
2686 retry:
2687         ctx = perf_lock_task_context(task, ctxn, &flags);
2688         if (ctx) {
2689                 unclone_ctx(ctx);
2690                 ++ctx->pin_count;
2691                 raw_spin_unlock_irqrestore(&ctx->lock, flags);
2692         } else {
2693                 ctx = alloc_perf_context(pmu, task);
2694                 err = -ENOMEM;
2695                 if (!ctx)
2696                         goto errout;
2697
2698                 err = 0;
2699                 mutex_lock(&task->perf_event_mutex);
2700                 /*
2701                  * If it has already passed perf_event_exit_task().
2702                  * we must see PF_EXITING, it takes this mutex too.
2703                  */
2704                 if (task->flags & PF_EXITING)
2705                         err = -ESRCH;
2706                 else if (task->perf_event_ctxp[ctxn])
2707                         err = -EAGAIN;
2708                 else {
2709                         get_ctx(ctx);
2710                         ++ctx->pin_count;
2711                         rcu_assign_pointer(task->perf_event_ctxp[ctxn], ctx);
2712                 }
2713                 mutex_unlock(&task->perf_event_mutex);
2714
2715                 if (unlikely(err)) {
2716                         put_ctx(ctx);
2717
2718                         if (err == -EAGAIN)
2719                                 goto retry;
2720                         goto errout;
2721                 }
2722         }
2723
2724         return ctx;
2725
2726 errout:
2727         return ERR_PTR(err);
2728 }
2729
2730 static void perf_event_free_filter(struct perf_event *event);
2731
2732 static void free_event_rcu(struct rcu_head *head)
2733 {
2734         struct perf_event *event;
2735
2736         event = container_of(head, struct perf_event, rcu_head);
2737         if (event->ns)
2738                 put_pid_ns(event->ns);
2739         perf_event_free_filter(event);
2740         kfree(event);
2741 }
2742
2743 static void ring_buffer_put(struct ring_buffer *rb);
2744
2745 static void free_event(struct perf_event *event)
2746 {
2747         irq_work_sync(&event->pending);
2748
2749         if (!event->parent) {
2750                 if (event->attach_state & PERF_ATTACH_TASK)
2751                         jump_label_dec_deferred(&perf_sched_events);
2752                 if (event->attr.mmap || event->attr.mmap_data)
2753                         atomic_dec(&nr_mmap_events);
2754                 if (event->attr.comm)
2755                         atomic_dec(&nr_comm_events);
2756                 if (event->attr.task)
2757                         atomic_dec(&nr_task_events);
2758                 if (event->attr.sample_type & PERF_SAMPLE_CALLCHAIN)
2759                         put_callchain_buffers();
2760                 if (is_cgroup_event(event)) {
2761                         atomic_dec(&per_cpu(perf_cgroup_events, event->cpu));
2762                         jump_label_dec_deferred(&perf_sched_events);
2763                 }
2764         }
2765
2766         if (event->rb) {
2767                 ring_buffer_put(event->rb);
2768                 event->rb = NULL;
2769         }
2770
2771         if (is_cgroup_event(event))
2772                 perf_detach_cgroup(event);
2773
2774         if (event->destroy)
2775                 event->destroy(event);
2776
2777         if (event->ctx)
2778                 put_ctx(event->ctx);
2779
2780         call_rcu(&event->rcu_head, free_event_rcu);
2781 }
2782
2783 int perf_event_release_kernel(struct perf_event *event)
2784 {
2785         struct perf_event_context *ctx = event->ctx;
2786
2787         WARN_ON_ONCE(ctx->parent_ctx);
2788         /*
2789          * There are two ways this annotation is useful:
2790          *
2791          *  1) there is a lock recursion from perf_event_exit_task
2792          *     see the comment there.
2793          *
2794          *  2) there is a lock-inversion with mmap_sem through
2795          *     perf_event_read_group(), which takes faults while
2796          *     holding ctx->mutex, however this is called after
2797          *     the last filedesc died, so there is no possibility
2798          *     to trigger the AB-BA case.
2799          */
2800         mutex_lock_nested(&ctx->mutex, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2801         raw_spin_lock_irq(&ctx->lock);
2802         perf_group_detach(event);
2803         raw_spin_unlock_irq(&ctx->lock);
2804         perf_remove_from_context(event);
2805         mutex_unlock(&ctx->mutex);
2806
2807         free_event(event);
2808
2809         return 0;
2810 }
2811 EXPORT_SYMBOL_GPL(perf_event_release_kernel);
2812
2813 /*
2814  * Called when the last reference to the file is gone.
2815  */
2816 static int perf_release(struct inode *inode, struct file *file)
2817 {
2818         struct perf_event *event = file->private_data;
2819         struct task_struct *owner;
2820
2821         file->private_data = NULL;
2822
2823         rcu_read_lock();
2824         owner = ACCESS_ONCE(event->owner);
2825         /*
2826          * Matches the smp_wmb() in perf_event_exit_task(). If we observe
2827          * !owner it means the list deletion is complete and we can indeed
2828          * free this event, otherwise we need to serialize on
2829          * owner->perf_event_mutex.
2830          */
2831         smp_read_barrier_depends();
2832         if (owner) {
2833                 /*
2834                  * Since delayed_put_task_struct() also drops the last
2835                  * task reference we can safely take a new reference
2836                  * while holding the rcu_read_lock().
2837                  */
2838                 get_task_struct(owner);
2839         }
2840         rcu_read_unlock();
2841
2842         if (owner) {
2843                 mutex_lock(&owner->perf_event_mutex);
2844                 /*
2845                  * We have to re-check the event->owner field, if it is cleared
2846                  * we raced with perf_event_exit_task(), acquiring the mutex
2847                  * ensured they're done, and we can proceed with freeing the
2848                  * event.
2849                  */
2850                 if (event->owner)
2851                         list_del_init(&event->owner_entry);
2852                 mutex_unlock(&owner->perf_event_mutex);
2853                 put_task_struct(owner);
2854         }
2855
2856         return perf_event_release_kernel(event);
2857 }
2858
2859 u64 perf_event_read_value(struct perf_event *event, u64 *enabled, u64 *running)
2860 {
2861         struct perf_event *child;
2862         u64 total = 0;
2863
2864         *enabled = 0;
2865         *running = 0;
2866
2867         mutex_lock(&event->child_mutex);
2868         total += perf_event_read(event);
2869         *enabled += event->total_time_enabled +
2870                         atomic64_read(&event->child_total_time_enabled);
2871         *running += event->total_time_running +
2872                         atomic64_read(&event->child_total_time_running);
2873
2874         list_for_each_entry(child, &event->child_list, child_list) {
2875                 total += perf_event_read(child);
2876                 *enabled += child->total_time_enabled;
2877                 *running += child->total_time_running;
2878         }
2879         mutex_unlock(&event->child_mutex);
2880
2881         return total;
2882 }
2883 EXPORT_SYMBOL_GPL(perf_event_read_value);
2884
2885 static int perf_event_read_group(struct perf_event *event,
2886                                    u64 read_format, char __user *buf)
2887 {
2888         struct perf_event *leader = event->group_leader, *sub;
2889         int n = 0, size = 0, ret = -EFAULT;
2890         struct perf_event_context *ctx = leader->ctx;
2891         u64 values[5];
2892         u64 count, enabled, running;
2893
2894         mutex_lock(&ctx->mutex);
2895         count = perf_event_read_value(leader, &enabled, &running);
2896
2897         values[n++] = 1 + leader->nr_siblings;
2898         if (read_format & PERF_FORMAT_TOTAL_TIME_ENABLED)
2899                 values[n++] = enabled;
2900         if (read_format & PERF_FORMAT_TOTAL_TIME_RUNNING)
2901                 values[n++] = running;
2902         values[n++] = count;
2903         if (read_format & PERF_FORMAT_ID)
2904                 values[n++] = primary_event_id(leader);
2905
2906         size = n * sizeof(u64);
2907
2908         if (copy_to_user(buf, values, size))
2909                 goto unlock;
2910
2911         ret = size;
2912
2913         list_for_each_entry(sub, &leader->sibling_list, group_entry) {
2914                 n = 0;
2915
2916                 values[n++] = perf_event_read_value(sub, &enabled, &running);
2917                 if (read_format & PERF_FORMAT_ID)
2918                         values[n++] = primary_event_id(sub);
2919
2920                 size = n * sizeof(u64);
2921
2922                 if (copy_to_user(buf + ret, values, size)) {
2923                         ret = -EFAULT;
2924                         goto unlock;
2925                 }
2926
2927                 ret += size;
2928         }
2929 unlock:
2930         mutex_unlock(&ctx->mutex);
2931
2932         return ret;
2933 }
2934
2935 static int perf_event_read_one(struct perf_event *event,
2936                                  u64 read_format, char __user *buf)
2937 {
2938         u64 enabled, running;
2939         u64 values[4];
2940         int n = 0;
2941
2942         values[n++] = perf_event_read_value(event, &enabled, &running);
2943         if (read_format & PERF_FORMAT_TOTAL_TIME_ENABLED)
2944                 values[n++] = enabled;
2945         if (read_format & PERF_FORMAT_TOTAL_TIME_RUNNING)
2946                 values[n++] = running;
2947         if (read_format & PERF_FORMAT_ID)
2948                 values[n++] = primary_event_id(event);
2949
2950         if (copy_to_user(buf, values, n * sizeof(u64)))
2951                 return -EFAULT;
2952
2953         return n * sizeof(u64);
2954 }
2955
2956 /*
2957  * Read the performance event - simple non blocking version for now
2958  */
2959 static ssize_t
2960 perf_read_hw(struct perf_event *event, char __user *buf, size_t count)
2961 {
2962         u64 read_format = event->attr.read_format;
2963         int ret;
2964
2965         /*
2966          * Return end-of-file for a read on a event that is in
2967          * error state (i.e. because it was pinned but it couldn't be
2968          * scheduled on to the CPU at some point).
2969          */
2970         if (event->state == PERF_EVENT_STATE_ERROR)
2971                 return 0;
2972
2973         if (count < event->read_size)
2974                 return -ENOSPC;
2975
2976         WARN_ON_ONCE(event->ctx->parent_ctx);
2977         if (read_format & PERF_FORMAT_GROUP)
2978                 ret = perf_event_read_group(event, read_format, buf);
2979         else
2980                 ret = perf_event_read_one(event, read_format, buf);
2981
2982         return ret;
2983 }
2984
2985 static ssize_t
2986 perf_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)
2987 {
2988         struct perf_event *event = file->private_data;
2989
2990         return perf_read_hw(event, buf, count);
2991 }
2992
2993 static unsigned int perf_poll(struct file *file, poll_table *wait)
2994 {
2995         struct perf_event *event = file->private_data;
2996         struct ring_buffer *rb;
2997         unsigned int events = POLL_HUP;
2998
2999         /*
3000          * Race between perf_event_set_output() and perf_poll(): perf_poll()
3001          * grabs the rb reference but perf_event_set_output() overrides it.
3002          * Here is the timeline for two threads T1, T2:
3003          * t0: T1, rb = rcu_dereference(event->rb)
3004          * t1: T2, old_rb = event->rb
3005          * t2: T2, event->rb = new rb
3006          * t3: T2, ring_buffer_detach(old_rb)
3007          * t4: T1, ring_buffer_attach(rb1)
3008          * t5: T1, poll_wait(event->waitq)
3009          *
3010          * To avoid this problem, we grab mmap_mutex in perf_poll()
3011          * thereby ensuring that the assignment of the new ring buffer
3012          * and the detachment of the old buffer appear atomic to perf_poll()
3013          */
3014         mutex_lock(&event->mmap_mutex);
3015
3016         rcu_read_lock();
3017         rb = rcu_dereference(event->rb);
3018         if (rb) {
3019                 ring_buffer_attach(event, rb);
3020                 events = atomic_xchg(&rb->poll, 0);
3021         }
3022         rcu_read_unlock();
3023
3024         mutex_unlock(&event->mmap_mutex);
3025
3026         poll_wait(file, &event->waitq, wait);
3027
3028         return events;
3029 }
3030
3031 static void perf_event_reset(struct perf_event *event)
3032 {
3033         (void)perf_event_read(event);
3034         local64_set(&event->count, 0);
3035         perf_event_update_userpage(event);
3036 }
3037
3038 /*
3039  * Holding the top-level event's child_mutex means that any
3040  * descendant process that has inherited this event will block
3041  * in sync_child_event if it goes to exit, thus satisfying the
3042  * task existence requirements of perf_event_enable/disable.
3043  */
3044 static void perf_event_for_each_child(struct perf_event *event,
3045                                         void (*func)(struct perf_event *))
3046 {
3047         struct perf_event *child;
3048
3049         WARN_ON_ONCE(event->ctx->parent_ctx);
3050         mutex_lock(&event->child_mutex);
3051         func(event);
3052         list_for_each_entry(child, &event->child_list, child_list)
3053                 func(child);
3054         mutex_unlock(&event->child_mutex);
3055 }
3056
3057 static void perf_event_for_each(struct perf_event *event,
3058                                   void (*func)(struct perf_event *))
3059 {
3060         struct perf_event_context *ctx = event->ctx;
3061         struct perf_event *sibling;
3062
3063         WARN_ON_ONCE(ctx->parent_ctx);
3064         mutex_lock(&ctx->mutex);
3065         event = event->group_leader;
3066
3067         perf_event_for_each_child(event, func);
3068         func(event);
3069         list_for_each_entry(sibling, &event->sibling_list, group_entry)
3070                 perf_event_for_each_child(event, func);
3071         mutex_unlock(&ctx->mutex);
3072 }
3073
3074 static int perf_event_period(struct perf_event *event, u64 __user *arg)
3075 {
3076         struct perf_event_context *ctx = event->ctx;
3077         int ret = 0;
3078         u64 value;
3079
3080         if (!is_sampling_event(event))
3081                 return -EINVAL;
3082
3083         if (copy_from_user(&value, arg, sizeof(value)))
3084                 return -EFAULT;
3085
3086         if (!value)
3087                 return -EINVAL;
3088
3089         raw_spin_lock_irq(&ctx->lock);
3090         if (event->attr.freq) {
3091                 if (value > sysctl_perf_event_sample_rate) {
3092                         ret = -EINVAL;
3093                         goto unlock;
3094                 }
3095
3096                 event->attr.sample_freq = value;
3097         } else {
3098                 event->attr.sample_period = value;
3099                 event->hw.sample_period = value;
3100         }
3101 unlock:
3102         raw_spin_unlock_irq(&ctx->lock);
3103
3104         return ret;
3105 }
3106
3107 static const struct file_operations perf_fops;
3108
3109 static struct perf_event *perf_fget_light(int fd, int *fput_needed)
3110 {
3111         struct file *file;
3112
3113         file = fget_light(fd, fput_needed);
3114         if (!file)
3115                 return ERR_PTR(-EBADF);
3116
3117         if (file->f_op != &perf_fops) {
3118                 fput_light(file, *fput_needed);
3119                 *fput_needed = 0;
3120                 return ERR_PTR(-EBADF);
3121         }
3122
3123         return file->private_data;
3124 }
3125
3126 static int perf_event_set_output(struct perf_event *event,
3127                                  struct perf_event *output_event);
3128 static int perf_event_set_filter(struct perf_event *event, void __user *arg);
3129
3130 static long perf_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
3131 {
3132         struct perf_event *event = file->private_data;
3133         void (*func)(struct perf_event *);
3134         u32 flags = arg;
3135
3136         switch (cmd) {
3137         case PERF_EVENT_IOC_ENABLE:
3138                 func = perf_event_enable;
3139                 break;
3140         case PERF_EVENT_IOC_DISABLE:
3141                 func = perf_event_disable;
3142                 break;
3143         case PERF_EVENT_IOC_RESET:
3144                 func = perf_event_reset;
3145                 break;
3146
3147         case PERF_EVENT_IOC_REFRESH:
3148                 return perf_event_refresh(event, arg);
3149
3150         case PERF_EVENT_IOC_PERIOD:
3151                 return perf_event_period(event, (u64 __user *)arg);
3152
3153         case PERF_EVENT_IOC_SET_OUTPUT:
3154         {
3155                 struct perf_event *output_event = NULL;
3156                 int fput_needed = 0;
3157                 int ret;
3158
3159                 if (arg != -1) {
3160                         output_event = perf_fget_light(arg, &fput_needed);
3161                         if (IS_ERR(output_event))
3162                                 return PTR_ERR(output_event);
3163                 }
3164
3165                 ret = perf_event_set_output(event, output_event);
3166                 if (output_event)
3167                         fput_light(output_event->filp, fput_needed);
3168
3169                 return ret;
3170         }
3171
3172         case PERF_EVENT_IOC_SET_FILTER:
3173                 return perf_event_set_filter(event, (void __user *)arg);
3174
3175         default:
3176                 return -ENOTTY;
3177         }
3178
3179         if (flags & PERF_IOC_FLAG_GROUP)
3180                 perf_event_for_each(event, func);
3181         else
3182                 perf_event_for_each_child(event, func);
3183
3184         return 0;
3185 }
3186
3187 int perf_event_task_enable(void)
3188 {
3189         struct perf_event *event;
3190
3191         mutex_lock(&current->perf_event_mutex);
3192         list_for_each_entry(event, &current->perf_event_list, owner_entry)
3193                 perf_event_for_each_child(event, perf_event_enable);
3194         mutex_unlock(&current->perf_event_mutex);
3195
3196         return 0;
3197 }
3198
3199 int perf_event_task_disable(void)
3200 {
3201         struct perf_event *event;
3202
3203         mutex_lock(&current->perf_event_mutex);
3204         list_for_each_entry(event, &current->perf_event_list, owner_entry)
3205                 perf_event_for_each_child(event, perf_event_disable);
3206         mutex_unlock(&current->perf_event_mutex);
3207
3208         return 0;
3209 }
3210
3211 static int perf_event_index(struct perf_event *event)
3212 {
3213         if (event->hw.state & PERF_HES_STOPPED)
3214                 return 0;
3215
3216         if (event->state != PERF_EVENT_STATE_ACTIVE)
3217                 return 0;
3218
3219         return event->pmu->event_idx(event);
3220 }
3221
3222 static void calc_timer_values(struct perf_event *event,
3223                                 u64 *now,
3224                                 u64 *enabled,
3225                                 u64 *running)
3226 {
3227         u64 ctx_time;
3228
3229         *now = perf_clock();
3230         ctx_time = event->shadow_ctx_time + *now;
3231         *enabled = ctx_time - event->tstamp_enabled;
3232         *running = ctx_time - event->tstamp_running;
3233 }
3234
3235 void __weak perf_update_user_clock(struct perf_event_mmap_page *userpg, u64 now)
3236 {
3237 }
3238
3239 /*
3240  * Callers need to ensure there can be no nesting of this function, otherwise
3241  * the seqlock logic goes bad. We can not serialize this because the arch
3242  * code calls this from NMI context.
3243  */
3244 void perf_event_update_userpage(struct perf_event *event)
3245 {
3246         struct perf_event_mmap_page *userpg;
3247         struct ring_buffer *rb;
3248         u64 enabled, running, now;
3249
3250         rcu_read_lock();
3251         /*
3252          * compute total_time_enabled, total_time_running
3253          * based on snapshot values taken when the event
3254          * was last scheduled in.
3255          *
3256          * we cannot simply called update_context_time()
3257          * because of locking issue as we can be called in
3258          * NMI context
3259          */
3260         calc_timer_values(event, &now, &enabled, &running);
3261         rb = rcu_dereference(event->rb);
3262         if (!rb)
3263                 goto unlock;
3264
3265         userpg = rb->user_page;
3266
3267         /*
3268          * Disable preemption so as to not let the corresponding user-space
3269          * spin too long if we get preempted.
3270          */
3271         preempt_disable();
3272         ++userpg->lock;
3273         barrier();
3274         userpg->index = perf_event_index(event);
3275         userpg->offset = perf_event_count(event);
3276         if (userpg->index)
3277                 userpg->offset -= local64_read(&event->hw.prev_count);
3278
3279         userpg->time_enabled = enabled +
3280                         atomic64_read(&event->child_total_time_enabled);
3281
3282         userpg->time_running = running +
3283                         atomic64_read(&event->child_total_time_running);
3284
3285         perf_update_user_clock(userpg, now);
3286
3287         barrier();
3288         ++userpg->lock;
3289         preempt_enable();
3290 unlock:
3291         rcu_read_unlock();
3292 }
3293
3294 static int perf_mmap_fault(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
3295 {
3296         struct perf_event *event = vma->vm_file->private_data;
3297         struct ring_buffer *rb;
3298         int ret = VM_FAULT_SIGBUS;
3299
3300         if (vmf->flags & FAULT_FLAG_MKWRITE) {
3301                 if (vmf->pgoff == 0)
3302                         ret = 0;
3303                 return ret;
3304         }
3305
3306         rcu_read_lock();
3307         rb = rcu_dereference(event->rb);
3308         if (!rb)
3309                 goto unlock;
3310
3311         if (vmf->pgoff && (vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE))
3312                 goto unlock;
3313
3314         vmf->page = perf_mmap_to_page(rb, vmf->pgoff);
3315         if (!vmf->page)
3316                 goto unlock;
3317
3318         get_page(vmf->page);
3319         vmf->page->mapping = vma->vm_file->f_mapping;
3320         vmf->page->index   = vmf->pgoff;
3321
3322         ret = 0;
3323 unlock:
3324         rcu_read_unlock();
3325
3326         return ret;
3327 }
3328
3329 static void ring_buffer_attach(struct perf_event *event,
3330                                struct ring_buffer *rb)
3331 {
3332         unsigned long flags;
3333
3334         if (!list_empty(&event->rb_entry))
3335                 return;
3336
3337         spin_lock_irqsave(&rb->event_lock, flags);
3338         if (!list_empty(&event->rb_entry))
3339                 goto unlock;
3340
3341         list_add(&event->rb_entry, &rb->event_list);
3342 unlock:
3343         spin_unlock_irqrestore(&rb->event_lock, flags);
3344 }
3345
3346 static void ring_buffer_detach(struct perf_event *event,
3347                                struct ring_buffer *rb)
3348 {
3349         unsigned long flags;
3350
3351         if (list_empty(&event->rb_entry))
3352                 return;
3353
3354         spin_lock_irqsave(&rb->event_lock, flags);
3355         list_del_init(&event->rb_entry);
3356         wake_up_all(&event->waitq);
3357         spin_unlock_irqrestore(&rb->event_lock, flags);
3358 }
3359
3360 static void ring_buffer_wakeup(struct perf_event *event)
3361 {
3362         struct ring_buffer *rb;
3363
3364         rcu_read_lock();
3365         rb = rcu_dereference(event->rb);
3366         if (!rb)
3367                 goto unlock;
3368
3369         list_for_each_entry_rcu(event, &rb->event_list, rb_entry)
3370                 wake_up_all(&event->waitq);
3371
3372 unlock:
3373         rcu_read_unlock();
3374 }
3375
3376 static void rb_free_rcu(struct rcu_head *rcu_head)
3377 {
3378         struct ring_buffer *rb;
3379
3380         rb = container_of(rcu_head, struct ring_buffer, rcu_head);
3381         rb_free(rb);
3382 }
3383
3384 static struct ring_buffer *ring_buffer_get(struct perf_event *event)
3385 {
3386         struct ring_buffer *rb;
3387
3388         rcu_read_lock();
3389         rb = rcu_dereference(event->rb);
3390         if (rb) {
3391                 if (!atomic_inc_not_zero(&rb->refcount))
3392                         rb = NULL;
3393         }
3394         rcu_read_unlock();
3395
3396         return rb;
3397 }
3398
3399 static void ring_buffer_put(struct ring_buffer *rb)
3400 {
3401         struct perf_event *event, *n;
3402         unsigned long flags;
3403
3404         if (!atomic_dec_and_test(&rb->refcount))
3405                 return;
3406
3407         spin_lock_irqsave(&rb->event_lock, flags);
3408         list_for_each_entry_safe(event, n, &rb->event_list, rb_entry) {
3409                 list_del_init(&event->rb_entry);
3410                 wake_up_all(&event->waitq);
3411         }
3412         spin_unlock_irqrestore(&rb->event_lock, flags);
3413
3414         call_rcu(&rb->rcu_head, rb_free_rcu);
3415 }
3416
3417 static void perf_mmap_open(struct vm_area_struct *vma)
3418 {
3419         struct perf_event *event = vma->vm_file->private_data;
3420
3421         atomic_inc(&event->mmap_count);
3422 }
3423
3424 static void perf_mmap_close(struct vm_area_struct *vma)
3425 {
3426         struct perf_event *event = vma->vm_file->private_data;
3427
3428         if (atomic_dec_and_mutex_lock(&event->mmap_count, &event->mmap_mutex)) {
3429                 unsigned long size = perf_data_size(event->rb);
3430                 struct user_struct *user = event->mmap_user;
3431                 struct ring_buffer *rb = event->rb;
3432
3433                 atomic_long_sub((size >> PAGE_SHIFT) + 1, &user->locked_vm);
3434                 vma->vm_mm->pinned_vm -= event->mmap_locked;
3435                 rcu_assign_pointer(event->rb, NULL);
3436                 ring_buffer_detach(event, rb);
3437                 mutex_unlock(&event->mmap_mutex);
3438
3439                 ring_buffer_put(rb);
3440                 free_uid(user);
3441         }
3442 }
3443
3444 static const struct vm_operations_struct perf_mmap_vmops = {
3445         .open           = perf_mmap_open,
3446         .close          = perf_mmap_close,
3447         .fault          = perf_mmap_fault,
3448         .page_mkwrite   = perf_mmap_fault,
3449 };
3450
3451 static int perf_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
3452 {
3453         struct perf_event *event = file->private_data;
3454         unsigned long user_locked, user_lock_limit;
3455         struct user_struct *user = current_user();
3456         unsigned long locked, lock_limit;
3457         struct ring_buffer *rb;
3458         unsigned long vma_size;
3459         unsigned long nr_pages;
3460         long user_extra, extra;
3461         int ret = 0, flags = 0;
3462
3463         /*
3464          * Don't allow mmap() of inherited per-task counters. This would
3465          * create a performance issue due to all children writing to the
3466          * same rb.
3467          */
3468         if (event->cpu == -1 && event->attr.inherit)
3469                 return -EINVAL;
3470
3471         if (!(vma->vm_flags & VM_SHARED))
3472                 return -EINVAL;
3473
3474         vma_size = vma->vm_end - vma->vm_start;
3475         nr_pages = (vma_size / PAGE_SIZE) - 1;
3476
3477         /*
3478          * If we have rb pages ensure they're a power-of-two number, so we
3479          * can do bitmasks instead of modulo.
3480          */
3481         if (nr_pages != 0 && !is_power_of_2(nr_pages))
3482                 return -EINVAL;
3483
3484         if (vma_size != PAGE_SIZE * (1 + nr_pages))
3485                 return -EINVAL;
3486
3487         if (vma->vm_pgoff != 0)
3488                 return -EINVAL;
3489
3490         WARN_ON_ONCE(event->ctx->parent_ctx);
3491         mutex_lock(&event->mmap_mutex);
3492         if (event->rb) {
3493                 if (event->rb->nr_pages == nr_pages)
3494                         atomic_inc(&event->rb->refcount);
3495                 else
3496                         ret = -EINVAL;
3497                 goto unlock;
3498         }
3499
3500         user_extra = nr_pages + 1;
3501         user_lock_limit = sysctl_perf_event_mlock >> (PAGE_SHIFT - 10);
3502
3503         /*
3504          * Increase the limit linearly with more CPUs:
3505          */
3506         user_lock_limit *= num_online_cpus();
3507
3508         user_locked = atomic_long_read(&user->locked_vm) + user_extra;
3509
3510         extra = 0;
3511         if (user_locked > user_lock_limit)
3512                 extra = user_locked - user_lock_limit;
3513
3514         lock_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK);
3515         lock_limit >>= PAGE_SHIFT;
3516         locked = vma->vm_mm->pinned_vm + extra;
3517
3518         if ((locked > lock_limit) && perf_paranoid_tracepoint_raw() &&
3519                 !capable(CAP_IPC_LOCK)) {
3520                 ret = -EPERM;
3521                 goto unlock;
3522         }
3523
3524         WARN_ON(event->rb);
3525
3526         if (vma->vm_flags & VM_WRITE)
3527                 flags |= RING_BUFFER_WRITABLE;
3528
3529         rb = rb_alloc(nr_pages, 
3530                 event->attr.watermark ? event->attr.wakeup_watermark : 0,
3531                 event->cpu, flags);
3532
3533         if (!rb) {
3534                 ret = -ENOMEM;
3535                 goto unlock;
3536         }
3537         rcu_assign_pointer(event->rb, rb);
3538
3539         atomic_long_add(user_extra, &user->locked_vm);
3540         event->mmap_locked = extra;
3541         event->mmap_user = get_current_user();
3542         vma->vm_mm->pinned_vm += event->mmap_locked;
3543
3544         perf_event_update_userpage(event);
3545
3546 unlock:
3547         if (!ret)
3548                 atomic_inc(&event->mmap_count);