xref: /linux/drivers/perf/apple_m1_cpu_pmu.c (revision 186c91aaf54989a9c74869dcc6ba031313d8e2b8)
1a639027aSMarc Zyngier // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2a639027aSMarc Zyngier /*
3a639027aSMarc Zyngier  * CPU PMU driver for the Apple M1 and derivatives
4a639027aSMarc Zyngier  *
5a639027aSMarc Zyngier  * Copyright (C) 2021 Google LLC
6a639027aSMarc Zyngier  *
7a639027aSMarc Zyngier  * Author: Marc Zyngier <maz@kernel.org>
8a639027aSMarc Zyngier  *
9a639027aSMarc Zyngier  * Most of the information used in this driver was provided by the
10a639027aSMarc Zyngier  * Asahi Linux project. The rest was experimentally discovered.
11a639027aSMarc Zyngier  */
12a639027aSMarc Zyngier 
13a639027aSMarc Zyngier #include <linux/of.h>
14a639027aSMarc Zyngier #include <linux/perf/arm_pmu.h>
15a639027aSMarc Zyngier #include <linux/platform_device.h>
16a639027aSMarc Zyngier 
17a639027aSMarc Zyngier #include <asm/apple_m1_pmu.h>
18a639027aSMarc Zyngier #include <asm/irq_regs.h>
19a639027aSMarc Zyngier #include <asm/perf_event.h>
20a639027aSMarc Zyngier 
21a639027aSMarc Zyngier #define M1_PMU_NR_COUNTERS		10
22a639027aSMarc Zyngier 
23a639027aSMarc Zyngier #define M1_PMU_CFG_EVENT		GENMASK(7, 0)
24a639027aSMarc Zyngier 
25a639027aSMarc Zyngier #define ANY_BUT_0_1			GENMASK(9, 2)
26a639027aSMarc Zyngier #define ONLY_2_TO_7			GENMASK(7, 2)
27a639027aSMarc Zyngier #define ONLY_2_4_6			(BIT(2) | BIT(4) | BIT(6))
28a639027aSMarc Zyngier #define ONLY_5_6_7			(BIT(5) | BIT(6) | BIT(7))
29a639027aSMarc Zyngier 
30a639027aSMarc Zyngier /*
31a639027aSMarc Zyngier  * Description of the events we actually know about, as well as those with
32a639027aSMarc Zyngier  * a specific counter affinity. Yes, this is a grand total of two known
33a639027aSMarc Zyngier  * counters, and the rest is anybody's guess.
34a639027aSMarc Zyngier  *
35a639027aSMarc Zyngier  * Not all counters can count all events. Counters #0 and #1 are wired to
36a639027aSMarc Zyngier  * count cycles and instructions respectively, and some events have
37a639027aSMarc Zyngier  * bizarre mappings (every other counter, or even *one* counter). These
38a639027aSMarc Zyngier  * restrictions equally apply to both P and E cores.
39a639027aSMarc Zyngier  *
40a639027aSMarc Zyngier  * It is worth noting that the PMUs attached to P and E cores are likely
41a639027aSMarc Zyngier  * to be different because the underlying uarches are different. At the
42a639027aSMarc Zyngier  * moment, we don't really need to distinguish between the two because we
43a639027aSMarc Zyngier  * know next to nothing about the events themselves, and we already have
44a639027aSMarc Zyngier  * per cpu-type PMU abstractions.
45a639027aSMarc Zyngier  *
46a639027aSMarc Zyngier  * If we eventually find out that the events are different across
47a639027aSMarc Zyngier  * implementations, we'll have to introduce per cpu-type tables.
48a639027aSMarc Zyngier  */
49a639027aSMarc Zyngier enum m1_pmu_events {
50a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_01	= 0x01,
51a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_CPU_CYCLES	= 0x02,
52a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_INSTRUCTIONS	= 0x8c,
53a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_8d	= 0x8d,
54a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_8e	= 0x8e,
55a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_8f	= 0x8f,
56a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_90	= 0x90,
57a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_93	= 0x93,
58a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_94	= 0x94,
59a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_95	= 0x95,
60a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_96	= 0x96,
61a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_97	= 0x97,
62a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_98	= 0x98,
63a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_99	= 0x99,
64a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_9a	= 0x9a,
65a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_9b	= 0x9b,
66a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_9c	= 0x9c,
67a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_9f	= 0x9f,
68a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_bf	= 0xbf,
69a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_c0	= 0xc0,
70a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_c1	= 0xc1,
71a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_c4	= 0xc4,
72a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_c5	= 0xc5,
73a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_c6	= 0xc6,
74a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_c8	= 0xc8,
75a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_ca	= 0xca,
76a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_cb	= 0xcb,
77a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_f5	= 0xf5,
78a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_f6	= 0xf6,
79a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_f7	= 0xf7,
80a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_f8	= 0xf8,
81a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_fd	= 0xfd,
82a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_PERFCTR_LAST		= M1_PMU_CFG_EVENT,
83a639027aSMarc Zyngier 
84a639027aSMarc Zyngier 	/*
85a639027aSMarc Zyngier 	 * From this point onwards, these are not actual HW events,
86a639027aSMarc Zyngier 	 * but attributes that get stored in hw->config_base.
87a639027aSMarc Zyngier 	 */
88a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_CFG_COUNT_USER		= BIT(8),
89a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_CFG_COUNT_KERNEL		= BIT(9),
90a639027aSMarc Zyngier };
91a639027aSMarc Zyngier 
92a639027aSMarc Zyngier /*
93a639027aSMarc Zyngier  * Per-event affinity table. Most events can be installed on counter
94a639027aSMarc Zyngier  * 2-9, but there are a number of exceptions. Note that this table
95a639027aSMarc Zyngier  * has been created experimentally, and I wouldn't be surprised if more
96a639027aSMarc Zyngier  * counters had strange affinities.
97a639027aSMarc Zyngier  */
98a639027aSMarc Zyngier static const u16 m1_pmu_event_affinity[M1_PMU_PERFCTR_LAST + 1] = {
99a639027aSMarc Zyngier 	[0 ... M1_PMU_PERFCTR_LAST]	= ANY_BUT_0_1,
100a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_01]	= BIT(7),
101a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_CPU_CYCLES]	= ANY_BUT_0_1 | BIT(0),
102a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_INSTRUCTIONS]	= BIT(7) | BIT(1),
103a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_8d]	= ONLY_5_6_7,
104a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_8e]	= ONLY_5_6_7,
105a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_8f]	= ONLY_5_6_7,
106a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_90]	= ONLY_5_6_7,
107a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_93]	= ONLY_5_6_7,
108a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_94]	= ONLY_5_6_7,
109a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_95]	= ONLY_5_6_7,
110a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_96]	= ONLY_5_6_7,
111a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_97]	= BIT(7),
112a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_98]	= ONLY_5_6_7,
113a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_99]	= ONLY_5_6_7,
114a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_9a]	= BIT(7),
115a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_9b]	= ONLY_5_6_7,
116a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_9c]	= ONLY_5_6_7,
117a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_9f]	= BIT(7),
118a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_bf]	= ONLY_5_6_7,
119a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_c0]	= ONLY_5_6_7,
120a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_c1]	= ONLY_5_6_7,
121a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_c4]	= ONLY_5_6_7,
122a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_c5]	= ONLY_5_6_7,
123a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_c6]	= ONLY_5_6_7,
124a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_c8]	= ONLY_5_6_7,
125a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_ca]	= ONLY_5_6_7,
126a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_cb]	= ONLY_5_6_7,
127a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_f5]	= ONLY_2_4_6,
128a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_f6]	= ONLY_2_4_6,
129a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_f7]	= ONLY_2_4_6,
130a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_f8]	= ONLY_2_TO_7,
131a639027aSMarc Zyngier 	[M1_PMU_PERFCTR_UNKNOWN_fd]	= ONLY_2_4_6,
132a639027aSMarc Zyngier };
133a639027aSMarc Zyngier 
134a639027aSMarc Zyngier static const unsigned m1_pmu_perf_map[PERF_COUNT_HW_MAX] = {
135a639027aSMarc Zyngier 	PERF_MAP_ALL_UNSUPPORTED,
136a639027aSMarc Zyngier 	[PERF_COUNT_HW_CPU_CYCLES]	= M1_PMU_PERFCTR_CPU_CYCLES,
137a639027aSMarc Zyngier 	[PERF_COUNT_HW_INSTRUCTIONS]	= M1_PMU_PERFCTR_INSTRUCTIONS,
138a639027aSMarc Zyngier 	/* No idea about the rest yet */
139a639027aSMarc Zyngier };
140a639027aSMarc Zyngier 
141a639027aSMarc Zyngier /* sysfs definitions */
142a639027aSMarc Zyngier static ssize_t m1_pmu_events_sysfs_show(struct device *dev,
143a639027aSMarc Zyngier 					struct device_attribute *attr,
144a639027aSMarc Zyngier 					char *page)
145a639027aSMarc Zyngier {
146a639027aSMarc Zyngier 	struct perf_pmu_events_attr *pmu_attr;
147a639027aSMarc Zyngier 
148a639027aSMarc Zyngier 	pmu_attr = container_of(attr, struct perf_pmu_events_attr, attr);
149a639027aSMarc Zyngier 
150a639027aSMarc Zyngier 	return sprintf(page, "event=0x%04llx\n", pmu_attr->id);
151a639027aSMarc Zyngier }
152a639027aSMarc Zyngier 
153a639027aSMarc Zyngier #define M1_PMU_EVENT_ATTR(name, config)					\
154a639027aSMarc Zyngier 	PMU_EVENT_ATTR_ID(name, m1_pmu_events_sysfs_show, config)
155a639027aSMarc Zyngier 
156a639027aSMarc Zyngier static struct attribute *m1_pmu_event_attrs[] = {
157a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_EVENT_ATTR(cycles, M1_PMU_PERFCTR_CPU_CYCLES),
158a639027aSMarc Zyngier 	M1_PMU_EVENT_ATTR(instructions, M1_PMU_PERFCTR_INSTRUCTIONS),
159a639027aSMarc Zyngier 	NULL,
160a639027aSMarc Zyngier };
161a639027aSMarc Zyngier 
162a639027aSMarc Zyngier static const struct attribute_group m1_pmu_events_attr_group = {
163a639027aSMarc Zyngier 	.name = "events",
164a639027aSMarc Zyngier 	.attrs = m1_pmu_event_attrs,
165a639027aSMarc Zyngier };
166a639027aSMarc Zyngier 
167a639027aSMarc Zyngier PMU_FORMAT_ATTR(event, "config:0-7");
168a639027aSMarc Zyngier 
169a639027aSMarc Zyngier static struct attribute *m1_pmu_format_attrs[] = {
170a639027aSMarc Zyngier 	&format_attr_event.attr,
171a639027aSMarc Zyngier 	NULL,
172a639027aSMarc Zyngier };
173a639027aSMarc Zyngier 
174a639027aSMarc Zyngier static const struct attribute_group m1_pmu_format_attr_group = {
175a639027aSMarc Zyngier 	.name = "format",
176a639027aSMarc Zyngier 	.attrs = m1_pmu_format_attrs,
177a639027aSMarc Zyngier };
178a639027aSMarc Zyngier 
179a639027aSMarc Zyngier /* Low level accessors. No synchronisation. */
180a639027aSMarc Zyngier #define PMU_READ_COUNTER(_idx)						\
181a639027aSMarc Zyngier 	case _idx:	return read_sysreg_s(SYS_IMP_APL_PMC## _idx ##_EL1)
182a639027aSMarc Zyngier 
183a639027aSMarc Zyngier #define PMU_WRITE_COUNTER(_val, _idx)					\
184a639027aSMarc Zyngier 	case _idx:							\
185a639027aSMarc Zyngier 		write_sysreg_s(_val, SYS_IMP_APL_PMC## _idx ##_EL1);	\
186a639027aSMarc Zyngier 		return
187a639027aSMarc Zyngier 
188a639027aSMarc Zyngier static u64 m1_pmu_read_hw_counter(unsigned int index)
189a639027aSMarc Zyngier {
190a639027aSMarc Zyngier 	switch (index) {
191a639027aSMarc Zyngier 		PMU_READ_COUNTER(0);
192a639027aSMarc Zyngier 		PMU_READ_COUNTER(1);
193a639027aSMarc Zyngier 		PMU_READ_COUNTER(2);
194a639027aSMarc Zyngier 		PMU_READ_COUNTER(3);
195a639027aSMarc Zyngier 		PMU_READ_COUNTER(4);
196a639027aSMarc Zyngier 		PMU_READ_COUNTER(5);
197a639027aSMarc Zyngier 		PMU_READ_COUNTER(6);
198a639027aSMarc Zyngier 		PMU_READ_COUNTER(7);
199a639027aSMarc Zyngier 		PMU_READ_COUNTER(8);
200a639027aSMarc Zyngier 		PMU_READ_COUNTER(9);
201a639027aSMarc Zyngier 	}
202a639027aSMarc Zyngier 
203a639027aSMarc Zyngier 	BUG();
204a639027aSMarc Zyngier }
205a639027aSMarc Zyngier 
206a639027aSMarc Zyngier static void m1_pmu_write_hw_counter(u64 val, unsigned int index)
207a639027aSMarc Zyngier {
208a639027aSMarc Zyngier 	switch (index) {
209a639027aSMarc Zyngier 		PMU_WRITE_COUNTER(val, 0);
210a639027aSMarc Zyngier 		PMU_WRITE_COUNTER(val, 1);
211a639027aSMarc Zyngier 		PMU_WRITE_COUNTER(val, 2);
212a639027aSMarc Zyngier 		PMU_WRITE_COUNTER(val, 3);
213a639027aSMarc Zyngier 		PMU_WRITE_COUNTER(val, 4);
214a639027aSMarc Zyngier 		PMU_WRITE_COUNTER(val, 5);
215a639027aSMarc Zyngier 		PMU_WRITE_COUNTER(val, 6);
216a639027aSMarc Zyngier 		PMU_WRITE_COUNTER(val, 7);
217a639027aSMarc Zyngier 		PMU_WRITE_COUNTER(val, 8);
218a639027aSMarc Zyngier 		PMU_WRITE_COUNTER(val, 9);
219a639027aSMarc Zyngier 	}
220a639027aSMarc Zyngier 
221a639027aSMarc Zyngier 	BUG();
222a639027aSMarc Zyngier }
223a639027aSMarc Zyngier 
224a639027aSMarc Zyngier #define get_bit_offset(index, mask)	(__ffs(mask) + (index))
225a639027aSMarc Zyngier 
226a639027aSMarc Zyngier static void __m1_pmu_enable_counter(unsigned int index, bool en)
227a639027aSMarc Zyngier {
228a639027aSMarc Zyngier 	u64 val, bit;
229a639027aSMarc Zyngier 
230a639027aSMarc Zyngier 	switch (index) {
231a639027aSMarc Zyngier 	case 0 ... 7:
232a639027aSMarc Zyngier 		bit = BIT(get_bit_offset(index, PMCR0_CNT_ENABLE_0_7));
233a639027aSMarc Zyngier 		break;
234a639027aSMarc Zyngier 	case 8 ... 9:
235a639027aSMarc Zyngier 		bit = BIT(get_bit_offset(index - 8, PMCR0_CNT_ENABLE_8_9));
236a639027aSMarc Zyngier 		break;
237a639027aSMarc Zyngier 	default:
238a639027aSMarc Zyngier 		BUG();
239a639027aSMarc Zyngier 	}
240a639027aSMarc Zyngier 
241a639027aSMarc Zyngier 	val = read_sysreg_s(SYS_IMP_APL_PMCR0_EL1);
242a639027aSMarc Zyngier 
243a639027aSMarc Zyngier 	if (en)
244a639027aSMarc Zyngier 		val |= bit;
245a639027aSMarc Zyngier 	else
246a639027aSMarc Zyngier 		val &= ~bit;
247a639027aSMarc Zyngier 
248a639027aSMarc Zyngier 	write_sysreg_s(val, SYS_IMP_APL_PMCR0_EL1);
249a639027aSMarc Zyngier }
250a639027aSMarc Zyngier 
251a639027aSMarc Zyngier static void m1_pmu_enable_counter(unsigned int index)
252a639027aSMarc Zyngier {
253a639027aSMarc Zyngier 	__m1_pmu_enable_counter(index, true);
254a639027aSMarc Zyngier }
255a639027aSMarc Zyngier 
256a639027aSMarc Zyngier static void m1_pmu_disable_counter(unsigned int index)
257a639027aSMarc Zyngier {
258a639027aSMarc Zyngier 	__m1_pmu_enable_counter(index, false);
259a639027aSMarc Zyngier }
260a639027aSMarc Zyngier 
261a639027aSMarc Zyngier static void __m1_pmu_enable_counter_interrupt(unsigned int index, bool en)
262a639027aSMarc Zyngier {
263a639027aSMarc Zyngier 	u64 val, bit;
264a639027aSMarc Zyngier 
265a639027aSMarc Zyngier 	switch (index) {
266a639027aSMarc Zyngier 	case 0 ... 7:
267a639027aSMarc Zyngier 		bit = BIT(get_bit_offset(index, PMCR0_PMI_ENABLE_0_7));
268a639027aSMarc Zyngier 		break;
269a639027aSMarc Zyngier 	case 8 ... 9:
270a639027aSMarc Zyngier 		bit = BIT(get_bit_offset(index - 8, PMCR0_PMI_ENABLE_8_9));
271a639027aSMarc Zyngier 		break;
272a639027aSMarc Zyngier 	default:
273a639027aSMarc Zyngier 		BUG();
274a639027aSMarc Zyngier 	}
275a639027aSMarc Zyngier 
276a639027aSMarc Zyngier 	val = read_sysreg_s(SYS_IMP_APL_PMCR0_EL1);
277a639027aSMarc Zyngier 
278a639027aSMarc Zyngier 	if (en)
279a639027aSMarc Zyngier 		val |= bit;
280a639027aSMarc Zyngier 	else
281a639027aSMarc Zyngier 		val &= ~bit;
282a639027aSMarc Zyngier 
283a639027aSMarc Zyngier 	write_sysreg_s(val, SYS_IMP_APL_PMCR0_EL1);
284a639027aSMarc Zyngier }
285a639027aSMarc Zyngier 
286a639027aSMarc Zyngier static void m1_pmu_enable_counter_interrupt(unsigned int index)
287a639027aSMarc Zyngier {
288a639027aSMarc Zyngier 	__m1_pmu_enable_counter_interrupt(index, true);
289a639027aSMarc Zyngier }
290a639027aSMarc Zyngier 
291a639027aSMarc Zyngier static void m1_pmu_disable_counter_interrupt(unsigned int index)
292a639027aSMarc Zyngier {
293a639027aSMarc Zyngier 	__m1_pmu_enable_counter_interrupt(index, false);
294a639027aSMarc Zyngier }
295a639027aSMarc Zyngier 
296a639027aSMarc Zyngier static void m1_pmu_configure_counter(unsigned int index, u8 event,
297a639027aSMarc Zyngier 				     bool user, bool kernel)
298a639027aSMarc Zyngier {
299a639027aSMarc Zyngier 	u64 val, user_bit, kernel_bit;
300a639027aSMarc Zyngier 	int shift;
301a639027aSMarc Zyngier 
302a639027aSMarc Zyngier 	switch (index) {
303a639027aSMarc Zyngier 	case 0 ... 7:
304a639027aSMarc Zyngier 		user_bit = BIT(get_bit_offset(index, PMCR1_COUNT_A64_EL0_0_7));
305a639027aSMarc Zyngier 		kernel_bit = BIT(get_bit_offset(index, PMCR1_COUNT_A64_EL1_0_7));
306a639027aSMarc Zyngier 		break;
307a639027aSMarc Zyngier 	case 8 ... 9:
308a639027aSMarc Zyngier 		user_bit = BIT(get_bit_offset(index - 8, PMCR1_COUNT_A64_EL0_8_9));
309a639027aSMarc Zyngier 		kernel_bit = BIT(get_bit_offset(index - 8, PMCR1_COUNT_A64_EL1_8_9));
310a639027aSMarc Zyngier 		break;
311a639027aSMarc Zyngier 	default:
312a639027aSMarc Zyngier 		BUG();
313a639027aSMarc Zyngier 	}
314a639027aSMarc Zyngier 
315a639027aSMarc Zyngier 	val = read_sysreg_s(SYS_IMP_APL_PMCR1_EL1);
316a639027aSMarc Zyngier 
317a639027aSMarc Zyngier 	if (user)
318a639027aSMarc Zyngier 		val |= user_bit;
319a639027aSMarc Zyngier 	else
320a639027aSMarc Zyngier 		val &= ~user_bit;
321a639027aSMarc Zyngier 
322a639027aSMarc Zyngier 	if (kernel)
323a639027aSMarc Zyngier 		val |= kernel_bit;
324a639027aSMarc Zyngier 	else
325a639027aSMarc Zyngier 		val &= ~kernel_bit;
326a639027aSMarc Zyngier 
327a639027aSMarc Zyngier 	write_sysreg_s(val, SYS_IMP_APL_PMCR1_EL1);
328a639027aSMarc Zyngier 
329a639027aSMarc Zyngier 	/*
330a639027aSMarc Zyngier 	 * Counters 0 and 1 have fixed events. For anything else,
331a639027aSMarc Zyngier 	 * place the event at the expected location in the relevant
332a639027aSMarc Zyngier 	 * register (PMESR0 holds the event configuration for counters
333a639027aSMarc Zyngier 	 * 2-5, resp. PMESR1 for counters 6-9).
334a639027aSMarc Zyngier 	 */
335a639027aSMarc Zyngier 	switch (index) {
336a639027aSMarc Zyngier 	case 0 ... 1:
337a639027aSMarc Zyngier 		break;
338a639027aSMarc Zyngier 	case 2 ... 5:
339a639027aSMarc Zyngier 		shift = (index - 2) * 8;
340a639027aSMarc Zyngier 		val = read_sysreg_s(SYS_IMP_APL_PMESR0_EL1);
341a639027aSMarc Zyngier 		val &= ~((u64)0xff << shift);
342a639027aSMarc Zyngier 		val |= (u64)event << shift;
343a639027aSMarc Zyngier 		write_sysreg_s(val, SYS_IMP_APL_PMESR0_EL1);
344a639027aSMarc Zyngier 		break;
345a639027aSMarc Zyngier 	case 6 ... 9:
346a639027aSMarc Zyngier 		shift = (index - 6) * 8;
347a639027aSMarc Zyngier 		val = read_sysreg_s(SYS_IMP_APL_PMESR1_EL1);
348a639027aSMarc Zyngier 		val &= ~((u64)0xff << shift);
349a639027aSMarc Zyngier 		val |= (u64)event << shift;
350a639027aSMarc Zyngier 		write_sysreg_s(val, SYS_IMP_APL_PMESR1_EL1);
351a639027aSMarc Zyngier 		break;
352a639027aSMarc Zyngier 	}
353a639027aSMarc Zyngier }
354a639027aSMarc Zyngier 
355a639027aSMarc Zyngier /* arm_pmu backend */
356a639027aSMarc Zyngier static void m1_pmu_enable_event(struct perf_event *event)
357a639027aSMarc Zyngier {
358a639027aSMarc Zyngier 	bool user, kernel;
359a639027aSMarc Zyngier 	u8 evt;
360a639027aSMarc Zyngier 
361a639027aSMarc Zyngier 	evt = event->hw.config_base & M1_PMU_CFG_EVENT;
362a639027aSMarc Zyngier 	user = event->hw.config_base & M1_PMU_CFG_COUNT_USER;
363a639027aSMarc Zyngier 	kernel = event->hw.config_base & M1_PMU_CFG_COUNT_KERNEL;
364a639027aSMarc Zyngier 
365a639027aSMarc Zyngier 	m1_pmu_disable_counter_interrupt(event->hw.idx);
366a639027aSMarc Zyngier 	m1_pmu_disable_counter(event->hw.idx);
367a639027aSMarc Zyngier 	isb();
368a639027aSMarc Zyngier 
369a639027aSMarc Zyngier 	m1_pmu_configure_counter(event->hw.idx, evt, user, kernel);
370a639027aSMarc Zyngier 	m1_pmu_enable_counter(event->hw.idx);
371a639027aSMarc Zyngier 	m1_pmu_enable_counter_interrupt(event->hw.idx);
372a639027aSMarc Zyngier 	isb();
373a639027aSMarc Zyngier }
374a639027aSMarc Zyngier 
375a639027aSMarc Zyngier static void m1_pmu_disable_event(struct perf_event *event)
376a639027aSMarc Zyngier {
377a639027aSMarc Zyngier 	m1_pmu_disable_counter_interrupt(event->hw.idx);
378a639027aSMarc Zyngier 	m1_pmu_disable_counter(event->hw.idx);
379a639027aSMarc Zyngier 	isb();
380a639027aSMarc Zyngier }
381a639027aSMarc Zyngier 
382a639027aSMarc Zyngier static irqreturn_t m1_pmu_handle_irq(struct arm_pmu *cpu_pmu)
383a639027aSMarc Zyngier {
384a639027aSMarc Zyngier 	struct pmu_hw_events *cpuc = this_cpu_ptr(cpu_pmu->hw_events);
385a639027aSMarc Zyngier 	struct pt_regs *regs;
386a639027aSMarc Zyngier 	u64 overflow, state;
387a639027aSMarc Zyngier 	int idx;
388a639027aSMarc Zyngier 
389a639027aSMarc Zyngier 	overflow = read_sysreg_s(SYS_IMP_APL_PMSR_EL1);
390a639027aSMarc Zyngier 	if (!overflow) {
391a639027aSMarc Zyngier 		/* Spurious interrupt? */
392a639027aSMarc Zyngier 		state = read_sysreg_s(SYS_IMP_APL_PMCR0_EL1);
393a639027aSMarc Zyngier 		state &= ~PMCR0_IACT;
394a639027aSMarc Zyngier 		write_sysreg_s(state, SYS_IMP_APL_PMCR0_EL1);
395a639027aSMarc Zyngier 		isb();
396a639027aSMarc Zyngier 		return IRQ_NONE;
397a639027aSMarc Zyngier 	}
398a639027aSMarc Zyngier 
399a639027aSMarc Zyngier 	cpu_pmu->stop(cpu_pmu);
400a639027aSMarc Zyngier 
401a639027aSMarc Zyngier 	regs = get_irq_regs();
402a639027aSMarc Zyngier 
403a639027aSMarc Zyngier 	for (idx = 0; idx < cpu_pmu->num_events; idx++) {
404a639027aSMarc Zyngier 		struct perf_event *event = cpuc->events[idx];
405a639027aSMarc Zyngier 		struct perf_sample_data data;
406a639027aSMarc Zyngier 
407a639027aSMarc Zyngier 		if (!event)
408a639027aSMarc Zyngier 			continue;
409a639027aSMarc Zyngier 
410a639027aSMarc Zyngier 		armpmu_event_update(event);
411a639027aSMarc Zyngier 		perf_sample_data_init(&data, 0, event->hw.last_period);
412a639027aSMarc Zyngier 		if (!armpmu_event_set_period(event))
413a639027aSMarc Zyngier 			continue;
414a639027aSMarc Zyngier 
415a639027aSMarc Zyngier 		if (perf_event_overflow(event, &data, regs))
416a639027aSMarc Zyngier 			m1_pmu_disable_event(event);
417a639027aSMarc Zyngier 	}
418a639027aSMarc Zyngier 
419a639027aSMarc Zyngier 	cpu_pmu->start(cpu_pmu);
420a639027aSMarc Zyngier 
421a639027aSMarc Zyngier 	return IRQ_HANDLED;
422a639027aSMarc Zyngier }
423a639027aSMarc Zyngier 
424a639027aSMarc Zyngier static u64 m1_pmu_read_counter(struct perf_event *event)
425a639027aSMarc Zyngier {
426a639027aSMarc Zyngier 	return m1_pmu_read_hw_counter(event->hw.idx);
427a639027aSMarc Zyngier }
428a639027aSMarc Zyngier 
429a639027aSMarc Zyngier static void m1_pmu_write_counter(struct perf_event *event, u64 value)
430a639027aSMarc Zyngier {
431a639027aSMarc Zyngier 	m1_pmu_write_hw_counter(value, event->hw.idx);
432a639027aSMarc Zyngier 	isb();
433a639027aSMarc Zyngier }
434a639027aSMarc Zyngier 
435a639027aSMarc Zyngier static int m1_pmu_get_event_idx(struct pmu_hw_events *cpuc,
436a639027aSMarc Zyngier 				struct perf_event *event)
437a639027aSMarc Zyngier {
438a639027aSMarc Zyngier 	unsigned long evtype = event->hw.config_base & M1_PMU_CFG_EVENT;
439a639027aSMarc Zyngier 	unsigned long affinity = m1_pmu_event_affinity[evtype];
440a639027aSMarc Zyngier 	int idx;
441a639027aSMarc Zyngier 
442a639027aSMarc Zyngier 	/*
443a639027aSMarc Zyngier 	 * Place the event on the first free counter that can count
444a639027aSMarc Zyngier 	 * this event.
445a639027aSMarc Zyngier 	 *
446a639027aSMarc Zyngier 	 * We could do a better job if we had a view of all the events
447a639027aSMarc Zyngier 	 * counting on the PMU at any given time, and by placing the
448a639027aSMarc Zyngier 	 * most constraining events first.
449a639027aSMarc Zyngier 	 */
450a639027aSMarc Zyngier 	for_each_set_bit(idx, &affinity, M1_PMU_NR_COUNTERS) {
451a639027aSMarc Zyngier 		if (!test_and_set_bit(idx, cpuc->used_mask))
452a639027aSMarc Zyngier 			return idx;
453a639027aSMarc Zyngier 	}
454a639027aSMarc Zyngier 
455a639027aSMarc Zyngier 	return -EAGAIN;
456a639027aSMarc Zyngier }
457a639027aSMarc Zyngier 
458a639027aSMarc Zyngier static void m1_pmu_clear_event_idx(struct pmu_hw_events *cpuc,
459a639027aSMarc Zyngier 				   struct perf_event *event)
460a639027aSMarc Zyngier {
461a639027aSMarc Zyngier 	clear_bit(event->hw.idx, cpuc->used_mask);
462a639027aSMarc Zyngier }
463a639027aSMarc Zyngier 
464a639027aSMarc Zyngier static void __m1_pmu_set_mode(u8 mode)
465a639027aSMarc Zyngier {
466a639027aSMarc Zyngier 	u64 val;
467a639027aSMarc Zyngier 
468a639027aSMarc Zyngier 	val = read_sysreg_s(SYS_IMP_APL_PMCR0_EL1);
469a639027aSMarc Zyngier 	val &= ~(PMCR0_IMODE | PMCR0_IACT);
470a639027aSMarc Zyngier 	val |= FIELD_PREP(PMCR0_IMODE, mode);
471a639027aSMarc Zyngier 	write_sysreg_s(val, SYS_IMP_APL_PMCR0_EL1);
472a639027aSMarc Zyngier 	isb();
473a639027aSMarc Zyngier }
474a639027aSMarc Zyngier 
475a639027aSMarc Zyngier static void m1_pmu_start(struct arm_pmu *cpu_pmu)
476a639027aSMarc Zyngier {
477a639027aSMarc Zyngier 	__m1_pmu_set_mode(PMCR0_IMODE_FIQ);
478a639027aSMarc Zyngier }
479a639027aSMarc Zyngier 
480a639027aSMarc Zyngier static void m1_pmu_stop(struct arm_pmu *cpu_pmu)
481a639027aSMarc Zyngier {
482a639027aSMarc Zyngier 	__m1_pmu_set_mode(PMCR0_IMODE_OFF);
483a639027aSMarc Zyngier }
484a639027aSMarc Zyngier 
485a639027aSMarc Zyngier static int m1_pmu_map_event(struct perf_event *event)
486a639027aSMarc Zyngier {
487a639027aSMarc Zyngier 	/*
488a639027aSMarc Zyngier 	 * Although the counters are 48bit wide, bit 47 is what
489a639027aSMarc Zyngier 	 * triggers the overflow interrupt. Advertise the counters
490a639027aSMarc Zyngier 	 * being 47bit wide to mimick the behaviour of the ARM PMU.
491a639027aSMarc Zyngier 	 */
492a639027aSMarc Zyngier 	event->hw.flags |= ARMPMU_EVT_47BIT;
493a639027aSMarc Zyngier 	return armpmu_map_event(event, &m1_pmu_perf_map, NULL, M1_PMU_CFG_EVENT);
494a639027aSMarc Zyngier }
495a639027aSMarc Zyngier 
4968be3593bSMarc Zyngier static int m2_pmu_map_event(struct perf_event *event)
4978be3593bSMarc Zyngier {
4988be3593bSMarc Zyngier 	/*
4998be3593bSMarc Zyngier 	 * Same deal as the above, except that M2 has 64bit counters.
5008be3593bSMarc Zyngier 	 * Which, as far as we're concerned, actually means 63 bits.
5018be3593bSMarc Zyngier 	 * Yes, this is getting awkward.
5028be3593bSMarc Zyngier 	 */
5038be3593bSMarc Zyngier 	event->hw.flags |= ARMPMU_EVT_63BIT;
5048be3593bSMarc Zyngier 	return armpmu_map_event(event, &m1_pmu_perf_map, NULL, M1_PMU_CFG_EVENT);
5058be3593bSMarc Zyngier }
5068be3593bSMarc Zyngier 
507a639027aSMarc Zyngier static void m1_pmu_reset(void *info)
508a639027aSMarc Zyngier {
509a639027aSMarc Zyngier 	int i;
510a639027aSMarc Zyngier 
511a639027aSMarc Zyngier 	__m1_pmu_set_mode(PMCR0_IMODE_OFF);
512a639027aSMarc Zyngier 
513a639027aSMarc Zyngier 	for (i = 0; i < M1_PMU_NR_COUNTERS; i++) {
514a639027aSMarc Zyngier 		m1_pmu_disable_counter(i);
515a639027aSMarc Zyngier 		m1_pmu_disable_counter_interrupt(i);
516a639027aSMarc Zyngier 		m1_pmu_write_hw_counter(0, i);
517a639027aSMarc Zyngier 	}
518a639027aSMarc Zyngier 
519a639027aSMarc Zyngier 	isb();
520a639027aSMarc Zyngier }
521a639027aSMarc Zyngier 
522a639027aSMarc Zyngier static int m1_pmu_set_event_filter(struct hw_perf_event *event,
523a639027aSMarc Zyngier 				   struct perf_event_attr *attr)
524a639027aSMarc Zyngier {
525a639027aSMarc Zyngier 	unsigned long config_base = 0;
526a639027aSMarc Zyngier 
527*186c91aaSJames Clark 	if (!attr->exclude_guest) {
528*186c91aaSJames Clark 		pr_debug("ARM performance counters do not support mode exclusion\n");
529*186c91aaSJames Clark 		return -EOPNOTSUPP;
530*186c91aaSJames Clark 	}
531a639027aSMarc Zyngier 	if (!attr->exclude_kernel)
532a639027aSMarc Zyngier 		config_base |= M1_PMU_CFG_COUNT_KERNEL;
533a639027aSMarc Zyngier 	if (!attr->exclude_user)
534a639027aSMarc Zyngier 		config_base |= M1_PMU_CFG_COUNT_USER;
535a639027aSMarc Zyngier 
536a639027aSMarc Zyngier 	event->config_base = config_base;
537a639027aSMarc Zyngier 
538a639027aSMarc Zyngier 	return 0;
539a639027aSMarc Zyngier }
540a639027aSMarc Zyngier 
5418be3593bSMarc Zyngier static int m1_pmu_init(struct arm_pmu *cpu_pmu, u32 flags)
542a639027aSMarc Zyngier {
543a639027aSMarc Zyngier 	cpu_pmu->handle_irq	  = m1_pmu_handle_irq;
544a639027aSMarc Zyngier 	cpu_pmu->enable		  = m1_pmu_enable_event;
545a639027aSMarc Zyngier 	cpu_pmu->disable	  = m1_pmu_disable_event;
546a639027aSMarc Zyngier 	cpu_pmu->read_counter	  = m1_pmu_read_counter;
547a639027aSMarc Zyngier 	cpu_pmu->write_counter	  = m1_pmu_write_counter;
548a639027aSMarc Zyngier 	cpu_pmu->get_event_idx	  = m1_pmu_get_event_idx;
549a639027aSMarc Zyngier 	cpu_pmu->clear_event_idx  = m1_pmu_clear_event_idx;
550a639027aSMarc Zyngier 	cpu_pmu->start		  = m1_pmu_start;
551a639027aSMarc Zyngier 	cpu_pmu->stop		  = m1_pmu_stop;
5528be3593bSMarc Zyngier 
5538be3593bSMarc Zyngier 	if (flags & ARMPMU_EVT_47BIT)
554a639027aSMarc Zyngier 		cpu_pmu->map_event = m1_pmu_map_event;
5558be3593bSMarc Zyngier 	else if (flags & ARMPMU_EVT_63BIT)
5568be3593bSMarc Zyngier 		cpu_pmu->map_event = m2_pmu_map_event;
5578be3593bSMarc Zyngier 	else
5588be3593bSMarc Zyngier 		return WARN_ON(-EINVAL);
5598be3593bSMarc Zyngier 
560a639027aSMarc Zyngier 	cpu_pmu->reset		  = m1_pmu_reset;
561a639027aSMarc Zyngier 	cpu_pmu->set_event_filter = m1_pmu_set_event_filter;
562a639027aSMarc Zyngier 
563a639027aSMarc Zyngier 	cpu_pmu->num_events	  = M1_PMU_NR_COUNTERS;
564a639027aSMarc Zyngier 	cpu_pmu->attr_groups[ARMPMU_ATTR_GROUP_EVENTS] = &m1_pmu_events_attr_group;
565a639027aSMarc Zyngier 	cpu_pmu->attr_groups[ARMPMU_ATTR_GROUP_FORMATS] = &m1_pmu_format_attr_group;
566a639027aSMarc Zyngier 	return 0;
567a639027aSMarc Zyngier }
568a639027aSMarc Zyngier 
569a639027aSMarc Zyngier /* Device driver gunk */
570a639027aSMarc Zyngier static int m1_pmu_ice_init(struct arm_pmu *cpu_pmu)
571a639027aSMarc Zyngier {
572a639027aSMarc Zyngier 	cpu_pmu->name = "apple_icestorm_pmu";
5738be3593bSMarc Zyngier 	return m1_pmu_init(cpu_pmu, ARMPMU_EVT_47BIT);
574a639027aSMarc Zyngier }
575a639027aSMarc Zyngier 
576a639027aSMarc Zyngier static int m1_pmu_fire_init(struct arm_pmu *cpu_pmu)
577a639027aSMarc Zyngier {
578a639027aSMarc Zyngier 	cpu_pmu->name = "apple_firestorm_pmu";
5798be3593bSMarc Zyngier 	return m1_pmu_init(cpu_pmu, ARMPMU_EVT_47BIT);
580a639027aSMarc Zyngier }
581a639027aSMarc Zyngier 
5827d0bfb7cSJanne Grunau static int m2_pmu_avalanche_init(struct arm_pmu *cpu_pmu)
5837d0bfb7cSJanne Grunau {
5847d0bfb7cSJanne Grunau 	cpu_pmu->name = "apple_avalanche_pmu";
5858be3593bSMarc Zyngier 	return m1_pmu_init(cpu_pmu, ARMPMU_EVT_63BIT);
5867d0bfb7cSJanne Grunau }
5877d0bfb7cSJanne Grunau 
5887d0bfb7cSJanne Grunau static int m2_pmu_blizzard_init(struct arm_pmu *cpu_pmu)
5897d0bfb7cSJanne Grunau {
5907d0bfb7cSJanne Grunau 	cpu_pmu->name = "apple_blizzard_pmu";
5918be3593bSMarc Zyngier 	return m1_pmu_init(cpu_pmu, ARMPMU_EVT_63BIT);
5927d0bfb7cSJanne Grunau }
5937d0bfb7cSJanne Grunau 
594a639027aSMarc Zyngier static const struct of_device_id m1_pmu_of_device_ids[] = {
5957d0bfb7cSJanne Grunau 	{ .compatible = "apple,avalanche-pmu",	.data = m2_pmu_avalanche_init, },
5967d0bfb7cSJanne Grunau 	{ .compatible = "apple,blizzard-pmu",	.data = m2_pmu_blizzard_init, },
597a639027aSMarc Zyngier 	{ .compatible = "apple,icestorm-pmu",	.data = m1_pmu_ice_init, },
598a639027aSMarc Zyngier 	{ .compatible = "apple,firestorm-pmu",	.data = m1_pmu_fire_init, },
599a639027aSMarc Zyngier 	{ },
600a639027aSMarc Zyngier };
601a639027aSMarc Zyngier MODULE_DEVICE_TABLE(of, m1_pmu_of_device_ids);
602a639027aSMarc Zyngier 
603a639027aSMarc Zyngier static int m1_pmu_device_probe(struct platform_device *pdev)
604a639027aSMarc Zyngier {
605a639027aSMarc Zyngier 	return arm_pmu_device_probe(pdev, m1_pmu_of_device_ids, NULL);
606a639027aSMarc Zyngier }
607a639027aSMarc Zyngier 
608a639027aSMarc Zyngier static struct platform_driver m1_pmu_driver = {
609a639027aSMarc Zyngier 	.driver		= {
610a639027aSMarc Zyngier 		.name			= "apple-m1-cpu-pmu",
611a639027aSMarc Zyngier 		.of_match_table		= m1_pmu_of_device_ids,
612a639027aSMarc Zyngier 		.suppress_bind_attrs	= true,
613a639027aSMarc Zyngier 	},
614a639027aSMarc Zyngier 	.probe		= m1_pmu_device_probe,
615a639027aSMarc Zyngier };
616a639027aSMarc Zyngier 
617a639027aSMarc Zyngier module_platform_driver(m1_pmu_driver);
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