GNU Linux-libre 5.19-rc6-gnu
[releases.git] / drivers / hwtracing / coresight / coresight-tmc-etr.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright(C) 2016 Linaro Limited. All rights reserved.
4  * Author: Mathieu Poirier <mathieu.poirier@linaro.org>
5  */
6
7 #include <linux/atomic.h>
8 #include <linux/coresight.h>
9 #include <linux/dma-mapping.h>
10 #include <linux/iommu.h>
11 #include <linux/idr.h>
12 #include <linux/mutex.h>
13 #include <linux/refcount.h>
14 #include <linux/slab.h>
15 #include <linux/types.h>
16 #include <linux/vmalloc.h>
17 #include "coresight-catu.h"
18 #include "coresight-etm-perf.h"
19 #include "coresight-priv.h"
20 #include "coresight-tmc.h"
21
22 struct etr_flat_buf {
23         struct device   *dev;
24         dma_addr_t      daddr;
25         void            *vaddr;
26         size_t          size;
27 };
28
29 /*
30  * etr_perf_buffer - Perf buffer used for ETR
31  * @drvdata             - The ETR drvdaga this buffer has been allocated for.
32  * @etr_buf             - Actual buffer used by the ETR
33  * @pid                 - The PID this etr_perf_buffer belongs to.
34  * @snaphost            - Perf session mode
35  * @nr_pages            - Number of pages in the ring buffer.
36  * @pages               - Array of Pages in the ring buffer.
37  */
38 struct etr_perf_buffer {
39         struct tmc_drvdata      *drvdata;
40         struct etr_buf          *etr_buf;
41         pid_t                   pid;
42         bool                    snapshot;
43         int                     nr_pages;
44         void                    **pages;
45 };
46
47 /* Convert the perf index to an offset within the ETR buffer */
48 #define PERF_IDX2OFF(idx, buf)  ((idx) % ((buf)->nr_pages << PAGE_SHIFT))
49
50 /* Lower limit for ETR hardware buffer */
51 #define TMC_ETR_PERF_MIN_BUF_SIZE       SZ_1M
52
53 /*
54  * The TMC ETR SG has a page size of 4K. The SG table contains pointers
55  * to 4KB buffers. However, the OS may use a PAGE_SIZE different from
56  * 4K (i.e, 16KB or 64KB). This implies that a single OS page could
57  * contain more than one SG buffer and tables.
58  *
59  * A table entry has the following format:
60  *
61  * ---Bit31------------Bit4-------Bit1-----Bit0--
62  * |     Address[39:12]    | SBZ |  Entry Type  |
63  * ----------------------------------------------
64  *
65  * Address: Bits [39:12] of a physical page address. Bits [11:0] are
66  *          always zero.
67  *
68  * Entry type:
69  *      b00 - Reserved.
70  *      b01 - Last entry in the tables, points to 4K page buffer.
71  *      b10 - Normal entry, points to 4K page buffer.
72  *      b11 - Link. The address points to the base of next table.
73  */
74
75 typedef u32 sgte_t;
76
77 #define ETR_SG_PAGE_SHIFT               12
78 #define ETR_SG_PAGE_SIZE                (1UL << ETR_SG_PAGE_SHIFT)
79 #define ETR_SG_PAGES_PER_SYSPAGE        (PAGE_SIZE / ETR_SG_PAGE_SIZE)
80 #define ETR_SG_PTRS_PER_PAGE            (ETR_SG_PAGE_SIZE / sizeof(sgte_t))
81 #define ETR_SG_PTRS_PER_SYSPAGE         (PAGE_SIZE / sizeof(sgte_t))
82
83 #define ETR_SG_ET_MASK                  0x3
84 #define ETR_SG_ET_LAST                  0x1
85 #define ETR_SG_ET_NORMAL                0x2
86 #define ETR_SG_ET_LINK                  0x3
87
88 #define ETR_SG_ADDR_SHIFT               4
89
90 #define ETR_SG_ENTRY(addr, type) \
91         (sgte_t)((((addr) >> ETR_SG_PAGE_SHIFT) << ETR_SG_ADDR_SHIFT) | \
92                  (type & ETR_SG_ET_MASK))
93
94 #define ETR_SG_ADDR(entry) \
95         (((dma_addr_t)(entry) >> ETR_SG_ADDR_SHIFT) << ETR_SG_PAGE_SHIFT)
96 #define ETR_SG_ET(entry)                ((entry) & ETR_SG_ET_MASK)
97
98 /*
99  * struct etr_sg_table : ETR SG Table
100  * @sg_table:           Generic SG Table holding the data/table pages.
101  * @hwaddr:             hwaddress used by the TMC, which is the base
102  *                      address of the table.
103  */
104 struct etr_sg_table {
105         struct tmc_sg_table     *sg_table;
106         dma_addr_t              hwaddr;
107 };
108
109 /*
110  * tmc_etr_sg_table_entries: Total number of table entries required to map
111  * @nr_pages system pages.
112  *
113  * We need to map @nr_pages * ETR_SG_PAGES_PER_SYSPAGE data pages.
114  * Each TMC page can map (ETR_SG_PTRS_PER_PAGE - 1) buffer pointers,
115  * with the last entry pointing to another page of table entries.
116  * If we spill over to a new page for mapping 1 entry, we could as
117  * well replace the link entry of the previous page with the last entry.
118  */
119 static inline unsigned long __attribute_const__
120 tmc_etr_sg_table_entries(int nr_pages)
121 {
122         unsigned long nr_sgpages = nr_pages * ETR_SG_PAGES_PER_SYSPAGE;
123         unsigned long nr_sglinks = nr_sgpages / (ETR_SG_PTRS_PER_PAGE - 1);
124         /*
125          * If we spill over to a new page for 1 entry, we could as well
126          * make it the LAST entry in the previous page, skipping the Link
127          * address.
128          */
129         if (nr_sglinks && (nr_sgpages % (ETR_SG_PTRS_PER_PAGE - 1) < 2))
130                 nr_sglinks--;
131         return nr_sgpages + nr_sglinks;
132 }
133
134 /*
135  * tmc_pages_get_offset:  Go through all the pages in the tmc_pages
136  * and map the device address @addr to an offset within the virtual
137  * contiguous buffer.
138  */
139 static long
140 tmc_pages_get_offset(struct tmc_pages *tmc_pages, dma_addr_t addr)
141 {
142         int i;
143         dma_addr_t page_start;
144
145         for (i = 0; i < tmc_pages->nr_pages; i++) {
146                 page_start = tmc_pages->daddrs[i];
147                 if (addr >= page_start && addr < (page_start + PAGE_SIZE))
148                         return i * PAGE_SIZE + (addr - page_start);
149         }
150
151         return -EINVAL;
152 }
153
154 /*
155  * tmc_pages_free : Unmap and free the pages used by tmc_pages.
156  * If the pages were not allocated in tmc_pages_alloc(), we would
157  * simply drop the refcount.
158  */
159 static void tmc_pages_free(struct tmc_pages *tmc_pages,
160                            struct device *dev, enum dma_data_direction dir)
161 {
162         int i;
163         struct device *real_dev = dev->parent;
164
165         for (i = 0; i < tmc_pages->nr_pages; i++) {
166                 if (tmc_pages->daddrs && tmc_pages->daddrs[i])
167                         dma_unmap_page(real_dev, tmc_pages->daddrs[i],
168                                          PAGE_SIZE, dir);
169                 if (tmc_pages->pages && tmc_pages->pages[i])
170                         __free_page(tmc_pages->pages[i]);
171         }
172
173         kfree(tmc_pages->pages);
174         kfree(tmc_pages->daddrs);
175         tmc_pages->pages = NULL;
176         tmc_pages->daddrs = NULL;
177         tmc_pages->nr_pages = 0;
178 }
179
180 /*
181  * tmc_pages_alloc : Allocate and map pages for a given @tmc_pages.
182  * If @pages is not NULL, the list of page virtual addresses are
183  * used as the data pages. The pages are then dma_map'ed for @dev
184  * with dma_direction @dir.
185  *
186  * Returns 0 upon success, else the error number.
187  */
188 static int tmc_pages_alloc(struct tmc_pages *tmc_pages,
189                            struct device *dev, int node,
190                            enum dma_data_direction dir, void **pages)
191 {
192         int i, nr_pages;
193         dma_addr_t paddr;
194         struct page *page;
195         struct device *real_dev = dev->parent;
196
197         nr_pages = tmc_pages->nr_pages;
198         tmc_pages->daddrs = kcalloc(nr_pages, sizeof(*tmc_pages->daddrs),
199                                          GFP_KERNEL);
200         if (!tmc_pages->daddrs)
201                 return -ENOMEM;
202         tmc_pages->pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(*tmc_pages->pages),
203                                          GFP_KERNEL);
204         if (!tmc_pages->pages) {
205                 kfree(tmc_pages->daddrs);
206                 tmc_pages->daddrs = NULL;
207                 return -ENOMEM;
208         }
209
210         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
211                 if (pages && pages[i]) {
212                         page = virt_to_page(pages[i]);
213                         /* Hold a refcount on the page */
214                         get_page(page);
215                 } else {
216                         page = alloc_pages_node(node,
217                                                 GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, 0);
218                         if (!page)
219                                 goto err;
220                 }
221                 paddr = dma_map_page(real_dev, page, 0, PAGE_SIZE, dir);
222                 if (dma_mapping_error(real_dev, paddr))
223                         goto err;
224                 tmc_pages->daddrs[i] = paddr;
225                 tmc_pages->pages[i] = page;
226         }
227         return 0;
228 err:
229         tmc_pages_free(tmc_pages, dev, dir);
230         return -ENOMEM;
231 }
232
233 static inline long
234 tmc_sg_get_data_page_offset(struct tmc_sg_table *sg_table, dma_addr_t addr)
235 {
236         return tmc_pages_get_offset(&sg_table->data_pages, addr);
237 }
238
239 static inline void tmc_free_table_pages(struct tmc_sg_table *sg_table)
240 {
241         if (sg_table->table_vaddr)
242                 vunmap(sg_table->table_vaddr);
243         tmc_pages_free(&sg_table->table_pages, sg_table->dev, DMA_TO_DEVICE);
244 }
245
246 static void tmc_free_data_pages(struct tmc_sg_table *sg_table)
247 {
248         if (sg_table->data_vaddr)
249                 vunmap(sg_table->data_vaddr);
250         tmc_pages_free(&sg_table->data_pages, sg_table->dev, DMA_FROM_DEVICE);
251 }
252
253 void tmc_free_sg_table(struct tmc_sg_table *sg_table)
254 {
255         tmc_free_table_pages(sg_table);
256         tmc_free_data_pages(sg_table);
257 }
258 EXPORT_SYMBOL_GPL(tmc_free_sg_table);
259
260 /*
261  * Alloc pages for the table. Since this will be used by the device,
262  * allocate the pages closer to the device (i.e, dev_to_node(dev)
263  * rather than the CPU node).
264  */
265 static int tmc_alloc_table_pages(struct tmc_sg_table *sg_table)
266 {
267         int rc;
268         struct tmc_pages *table_pages = &sg_table->table_pages;
269
270         rc = tmc_pages_alloc(table_pages, sg_table->dev,
271                              dev_to_node(sg_table->dev),
272                              DMA_TO_DEVICE, NULL);
273         if (rc)
274                 return rc;
275         sg_table->table_vaddr = vmap(table_pages->pages,
276                                      table_pages->nr_pages,
277                                      VM_MAP,
278                                      PAGE_KERNEL);
279         if (!sg_table->table_vaddr)
280                 rc = -ENOMEM;
281         else
282                 sg_table->table_daddr = table_pages->daddrs[0];
283         return rc;
284 }
285
286 static int tmc_alloc_data_pages(struct tmc_sg_table *sg_table, void **pages)
287 {
288         int rc;
289
290         /* Allocate data pages on the node requested by the caller */
291         rc = tmc_pages_alloc(&sg_table->data_pages,
292                              sg_table->dev, sg_table->node,
293                              DMA_FROM_DEVICE, pages);
294         if (!rc) {
295                 sg_table->data_vaddr = vmap(sg_table->data_pages.pages,
296                                             sg_table->data_pages.nr_pages,
297                                             VM_MAP,
298                                             PAGE_KERNEL);
299                 if (!sg_table->data_vaddr)
300                         rc = -ENOMEM;
301         }
302         return rc;
303 }
304
305 /*
306  * tmc_alloc_sg_table: Allocate and setup dma pages for the TMC SG table
307  * and data buffers. TMC writes to the data buffers and reads from the SG
308  * Table pages.
309  *
310  * @dev         - Coresight device to which page should be DMA mapped.
311  * @node        - Numa node for mem allocations
312  * @nr_tpages   - Number of pages for the table entries.
313  * @nr_dpages   - Number of pages for Data buffer.
314  * @pages       - Optional list of virtual address of pages.
315  */
316 struct tmc_sg_table *tmc_alloc_sg_table(struct device *dev,
317                                         int node,
318                                         int nr_tpages,
319                                         int nr_dpages,
320                                         void **pages)
321 {
322         long rc;
323         struct tmc_sg_table *sg_table;
324
325         sg_table = kzalloc(sizeof(*sg_table), GFP_KERNEL);
326         if (!sg_table)
327                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
328         sg_table->data_pages.nr_pages = nr_dpages;
329         sg_table->table_pages.nr_pages = nr_tpages;
330         sg_table->node = node;
331         sg_table->dev = dev;
332
333         rc  = tmc_alloc_data_pages(sg_table, pages);
334         if (!rc)
335                 rc = tmc_alloc_table_pages(sg_table);
336         if (rc) {
337                 tmc_free_sg_table(sg_table);
338                 kfree(sg_table);
339                 return ERR_PTR(rc);
340         }
341
342         return sg_table;
343 }
344 EXPORT_SYMBOL_GPL(tmc_alloc_sg_table);
345
346 /*
347  * tmc_sg_table_sync_data_range: Sync the data buffer written
348  * by the device from @offset upto a @size bytes.
349  */
350 void tmc_sg_table_sync_data_range(struct tmc_sg_table *table,
351                                   u64 offset, u64 size)
352 {
353         int i, index, start;
354         int npages = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
355         struct device *real_dev = table->dev->parent;
356         struct tmc_pages *data = &table->data_pages;
357
358         start = offset >> PAGE_SHIFT;
359         for (i = start; i < (start + npages); i++) {
360                 index = i % data->nr_pages;
361                 dma_sync_single_for_cpu(real_dev, data->daddrs[index],
362                                         PAGE_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
363         }
364 }
365 EXPORT_SYMBOL_GPL(tmc_sg_table_sync_data_range);
366
367 /* tmc_sg_sync_table: Sync the page table */
368 void tmc_sg_table_sync_table(struct tmc_sg_table *sg_table)
369 {
370         int i;
371         struct device *real_dev = sg_table->dev->parent;
372         struct tmc_pages *table_pages = &sg_table->table_pages;
373
374         for (i = 0; i < table_pages->nr_pages; i++)
375                 dma_sync_single_for_device(real_dev, table_pages->daddrs[i],
376                                            PAGE_SIZE, DMA_TO_DEVICE);
377 }
378 EXPORT_SYMBOL_GPL(tmc_sg_table_sync_table);
379
380 /*
381  * tmc_sg_table_get_data: Get the buffer pointer for data @offset
382  * in the SG buffer. The @bufpp is updated to point to the buffer.
383  * Returns :
384  *      the length of linear data available at @offset.
385  *      or
386  *      <= 0 if no data is available.
387  */
388 ssize_t tmc_sg_table_get_data(struct tmc_sg_table *sg_table,
389                               u64 offset, size_t len, char **bufpp)
390 {
391         size_t size;
392         int pg_idx = offset >> PAGE_SHIFT;
393         int pg_offset = offset & (PAGE_SIZE - 1);
394         struct tmc_pages *data_pages = &sg_table->data_pages;
395
396         size = tmc_sg_table_buf_size(sg_table);
397         if (offset >= size)
398                 return -EINVAL;
399
400         /* Make sure we don't go beyond the end */
401         len = (len < (size - offset)) ? len : size - offset;
402         /* Respect the page boundaries */
403         len = (len < (PAGE_SIZE - pg_offset)) ? len : (PAGE_SIZE - pg_offset);
404         if (len > 0)
405                 *bufpp = page_address(data_pages->pages[pg_idx]) + pg_offset;
406         return len;
407 }
408 EXPORT_SYMBOL_GPL(tmc_sg_table_get_data);
409
410 #ifdef ETR_SG_DEBUG
411 /* Map a dma address to virtual address */
412 static unsigned long
413 tmc_sg_daddr_to_vaddr(struct tmc_sg_table *sg_table,
414                       dma_addr_t addr, bool table)
415 {
416         long offset;
417         unsigned long base;
418         struct tmc_pages *tmc_pages;
419
420         if (table) {
421                 tmc_pages = &sg_table->table_pages;
422                 base = (unsigned long)sg_table->table_vaddr;
423         } else {
424                 tmc_pages = &sg_table->data_pages;
425                 base = (unsigned long)sg_table->data_vaddr;
426         }
427
428         offset = tmc_pages_get_offset(tmc_pages, addr);
429         if (offset < 0)
430                 return 0;
431         return base + offset;
432 }
433
434 /* Dump the given sg_table */
435 static void tmc_etr_sg_table_dump(struct etr_sg_table *etr_table)
436 {
437         sgte_t *ptr;
438         int i = 0;
439         dma_addr_t addr;
440         struct tmc_sg_table *sg_table = etr_table->sg_table;
441
442         ptr = (sgte_t *)tmc_sg_daddr_to_vaddr(sg_table,
443                                               etr_table->hwaddr, true);
444         while (ptr) {
445                 addr = ETR_SG_ADDR(*ptr);
446                 switch (ETR_SG_ET(*ptr)) {
447                 case ETR_SG_ET_NORMAL:
448                         dev_dbg(sg_table->dev,
449                                 "%05d: %p\t:[N] 0x%llx\n", i, ptr, addr);
450                         ptr++;
451                         break;
452                 case ETR_SG_ET_LINK:
453                         dev_dbg(sg_table->dev,
454                                 "%05d: *** %p\t:{L} 0x%llx ***\n",
455                                  i, ptr, addr);
456                         ptr = (sgte_t *)tmc_sg_daddr_to_vaddr(sg_table,
457                                                               addr, true);
458                         break;
459                 case ETR_SG_ET_LAST:
460                         dev_dbg(sg_table->dev,
461                                 "%05d: ### %p\t:[L] 0x%llx ###\n",
462                                  i, ptr, addr);
463                         return;
464                 default:
465                         dev_dbg(sg_table->dev,
466                                 "%05d: xxx %p\t:[INVALID] 0x%llx xxx\n",
467                                  i, ptr, addr);
468                         return;
469                 }
470                 i++;
471         }
472         dev_dbg(sg_table->dev, "******* End of Table *****\n");
473 }
474 #else
475 static inline void tmc_etr_sg_table_dump(struct etr_sg_table *etr_table) {}
476 #endif
477
478 /*
479  * Populate the SG Table page table entries from table/data
480  * pages allocated. Each Data page has ETR_SG_PAGES_PER_SYSPAGE SG pages.
481  * So does a Table page. So we keep track of indices of the tables
482  * in each system page and move the pointers accordingly.
483  */
484 #define INC_IDX_ROUND(idx, size) ((idx) = ((idx) + 1) % (size))
485 static void tmc_etr_sg_table_populate(struct etr_sg_table *etr_table)
486 {
487         dma_addr_t paddr;
488         int i, type, nr_entries;
489         int tpidx = 0; /* index to the current system table_page */
490         int sgtidx = 0; /* index to the sg_table within the current syspage */
491         int sgtentry = 0; /* the entry within the sg_table */
492         int dpidx = 0; /* index to the current system data_page */
493         int spidx = 0; /* index to the SG page within the current data page */
494         sgte_t *ptr; /* pointer to the table entry to fill */
495         struct tmc_sg_table *sg_table = etr_table->sg_table;
496         dma_addr_t *table_daddrs = sg_table->table_pages.daddrs;
497         dma_addr_t *data_daddrs = sg_table->data_pages.daddrs;
498
499         nr_entries = tmc_etr_sg_table_entries(sg_table->data_pages.nr_pages);
500         /*
501          * Use the contiguous virtual address of the table to update entries.
502          */
503         ptr = sg_table->table_vaddr;
504         /*
505          * Fill all the entries, except the last entry to avoid special
506          * checks within the loop.
507          */
508         for (i = 0; i < nr_entries - 1; i++) {
509                 if (sgtentry == ETR_SG_PTRS_PER_PAGE - 1) {
510                         /*
511                          * Last entry in a sg_table page is a link address to
512                          * the next table page. If this sg_table is the last
513                          * one in the system page, it links to the first
514                          * sg_table in the next system page. Otherwise, it
515                          * links to the next sg_table page within the system
516                          * page.
517                          */
518                         if (sgtidx == ETR_SG_PAGES_PER_SYSPAGE - 1) {
519                                 paddr = table_daddrs[tpidx + 1];
520                         } else {
521                                 paddr = table_daddrs[tpidx] +
522                                         (ETR_SG_PAGE_SIZE * (sgtidx + 1));
523                         }
524                         type = ETR_SG_ET_LINK;
525                 } else {
526                         /*
527                          * Update the indices to the data_pages to point to the
528                          * next sg_page in the data buffer.
529                          */
530                         type = ETR_SG_ET_NORMAL;
531                         paddr = data_daddrs[dpidx] + spidx * ETR_SG_PAGE_SIZE;
532                         if (!INC_IDX_ROUND(spidx, ETR_SG_PAGES_PER_SYSPAGE))
533                                 dpidx++;
534                 }
535                 *ptr++ = ETR_SG_ENTRY(paddr, type);
536                 /*
537                  * Move to the next table pointer, moving the table page index
538                  * if necessary
539                  */
540                 if (!INC_IDX_ROUND(sgtentry, ETR_SG_PTRS_PER_PAGE)) {
541                         if (!INC_IDX_ROUND(sgtidx, ETR_SG_PAGES_PER_SYSPAGE))
542                                 tpidx++;
543                 }
544         }
545
546         /* Set up the last entry, which is always a data pointer */
547         paddr = data_daddrs[dpidx] + spidx * ETR_SG_PAGE_SIZE;
548         *ptr++ = ETR_SG_ENTRY(paddr, ETR_SG_ET_LAST);
549 }
550
551 /*
552  * tmc_init_etr_sg_table: Allocate a TMC ETR SG table, data buffer of @size and
553  * populate the table.
554  *
555  * @dev         - Device pointer for the TMC
556  * @node        - NUMA node where the memory should be allocated
557  * @size        - Total size of the data buffer
558  * @pages       - Optional list of page virtual address
559  */
560 static struct etr_sg_table *
561 tmc_init_etr_sg_table(struct device *dev, int node,
562                       unsigned long size, void **pages)
563 {
564         int nr_entries, nr_tpages;
565         int nr_dpages = size >> PAGE_SHIFT;
566         struct tmc_sg_table *sg_table;
567         struct etr_sg_table *etr_table;
568
569         etr_table = kzalloc(sizeof(*etr_table), GFP_KERNEL);
570         if (!etr_table)
571                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
572         nr_entries = tmc_etr_sg_table_entries(nr_dpages);
573         nr_tpages = DIV_ROUND_UP(nr_entries, ETR_SG_PTRS_PER_SYSPAGE);
574
575         sg_table = tmc_alloc_sg_table(dev, node, nr_tpages, nr_dpages, pages);
576         if (IS_ERR(sg_table)) {
577                 kfree(etr_table);
578                 return ERR_CAST(sg_table);
579         }
580
581         etr_table->sg_table = sg_table;
582         /* TMC should use table base address for DBA */
583         etr_table->hwaddr = sg_table->table_daddr;
584         tmc_etr_sg_table_populate(etr_table);
585         /* Sync the table pages for the HW */
586         tmc_sg_table_sync_table(sg_table);
587         tmc_etr_sg_table_dump(etr_table);
588
589         return etr_table;
590 }
591
592 /*
593  * tmc_etr_alloc_flat_buf: Allocate a contiguous DMA buffer.
594  */
595 static int tmc_etr_alloc_flat_buf(struct tmc_drvdata *drvdata,
596                                   struct etr_buf *etr_buf, int node,
597                                   void **pages)
598 {
599         struct etr_flat_buf *flat_buf;
600         struct device *real_dev = drvdata->csdev->dev.parent;
601
602         /* We cannot reuse existing pages for flat buf */
603         if (pages)
604                 return -EINVAL;
605
606         flat_buf = kzalloc(sizeof(*flat_buf), GFP_KERNEL);
607         if (!flat_buf)
608                 return -ENOMEM;
609
610         flat_buf->vaddr = dma_alloc_noncoherent(real_dev, etr_buf->size,
611                                                 &flat_buf->daddr,
612                                                 DMA_FROM_DEVICE, GFP_KERNEL);
613         if (!flat_buf->vaddr) {
614                 kfree(flat_buf);
615                 return -ENOMEM;
616         }
617
618         flat_buf->size = etr_buf->size;
619         flat_buf->dev = &drvdata->csdev->dev;
620         etr_buf->hwaddr = flat_buf->daddr;
621         etr_buf->mode = ETR_MODE_FLAT;
622         etr_buf->private = flat_buf;
623         return 0;
624 }
625
626 static void tmc_etr_free_flat_buf(struct etr_buf *etr_buf)
627 {
628         struct etr_flat_buf *flat_buf = etr_buf->private;
629
630         if (flat_buf && flat_buf->daddr) {
631                 struct device *real_dev = flat_buf->dev->parent;
632
633                 dma_free_noncoherent(real_dev, etr_buf->size,
634                                      flat_buf->vaddr, flat_buf->daddr,
635                                      DMA_FROM_DEVICE);
636         }
637         kfree(flat_buf);
638 }
639
640 static void tmc_etr_sync_flat_buf(struct etr_buf *etr_buf, u64 rrp, u64 rwp)
641 {
642         struct etr_flat_buf *flat_buf = etr_buf->private;
643         struct device *real_dev = flat_buf->dev->parent;
644
645         /*
646          * Adjust the buffer to point to the beginning of the trace data
647          * and update the available trace data.
648          */
649         etr_buf->offset = rrp - etr_buf->hwaddr;
650         if (etr_buf->full)
651                 etr_buf->len = etr_buf->size;
652         else
653                 etr_buf->len = rwp - rrp;
654
655         /*
656          * The driver always starts tracing at the beginning of the buffer,
657          * the only reason why we would get a wrap around is when the buffer
658          * is full.  Sync the entire buffer in one go for this case.
659          */
660         if (etr_buf->offset + etr_buf->len > etr_buf->size)
661                 dma_sync_single_for_cpu(real_dev, flat_buf->daddr,
662                                         etr_buf->size, DMA_FROM_DEVICE);
663         else
664                 dma_sync_single_for_cpu(real_dev,
665                                         flat_buf->daddr + etr_buf->offset,
666                                         etr_buf->len, DMA_FROM_DEVICE);
667 }
668
669 static ssize_t tmc_etr_get_data_flat_buf(struct etr_buf *etr_buf,
670                                          u64 offset, size_t len, char **bufpp)
671 {
672         struct etr_flat_buf *flat_buf = etr_buf->private;
673
674         *bufpp = (char *)flat_buf->vaddr + offset;
675         /*
676          * tmc_etr_buf_get_data already adjusts the length to handle
677          * buffer wrapping around.
678          */
679         return len;
680 }
681
682 static const struct etr_buf_operations etr_flat_buf_ops = {
683         .alloc = tmc_etr_alloc_flat_buf,
684         .free = tmc_etr_free_flat_buf,
685         .sync = tmc_etr_sync_flat_buf,
686         .get_data = tmc_etr_get_data_flat_buf,
687 };
688
689 /*
690  * tmc_etr_alloc_sg_buf: Allocate an SG buf @etr_buf. Setup the parameters
691  * appropriately.
692  */
693 static int tmc_etr_alloc_sg_buf(struct tmc_drvdata *drvdata,
694                                 struct etr_buf *etr_buf, int node,
695                                 void **pages)
696 {
697         struct etr_sg_table *etr_table;
698         struct device *dev = &drvdata->csdev->dev;
699
700         etr_table = tmc_init_etr_sg_table(dev, node,
701                                           etr_buf->size, pages);
702         if (IS_ERR(etr_table))
703                 return -ENOMEM;
704         etr_buf->hwaddr = etr_table->hwaddr;
705         etr_buf->mode = ETR_MODE_ETR_SG;
706         etr_buf->private = etr_table;
707         return 0;
708 }
709
710 static void tmc_etr_free_sg_buf(struct etr_buf *etr_buf)
711 {
712         struct etr_sg_table *etr_table = etr_buf->private;
713
714         if (etr_table) {
715                 tmc_free_sg_table(etr_table->sg_table);
716                 kfree(etr_table);
717         }
718 }
719
720 static ssize_t tmc_etr_get_data_sg_buf(struct etr_buf *etr_buf, u64 offset,
721                                        size_t len, char **bufpp)
722 {
723         struct etr_sg_table *etr_table = etr_buf->private;
724
725         return tmc_sg_table_get_data(etr_table->sg_table, offset, len, bufpp);
726 }
727
728 static void tmc_etr_sync_sg_buf(struct etr_buf *etr_buf, u64 rrp, u64 rwp)
729 {
730         long r_offset, w_offset;
731         struct etr_sg_table *etr_table = etr_buf->private;
732         struct tmc_sg_table *table = etr_table->sg_table;
733
734         /* Convert hw address to offset in the buffer */
735         r_offset = tmc_sg_get_data_page_offset(table, rrp);
736         if (r_offset < 0) {
737                 dev_warn(table->dev,
738                          "Unable to map RRP %llx to offset\n", rrp);
739                 etr_buf->len = 0;
740                 return;
741         }
742
743         w_offset = tmc_sg_get_data_page_offset(table, rwp);
744         if (w_offset < 0) {
745                 dev_warn(table->dev,
746                          "Unable to map RWP %llx to offset\n", rwp);
747                 etr_buf->len = 0;
748                 return;
749         }
750
751         etr_buf->offset = r_offset;
752         if (etr_buf->full)
753                 etr_buf->len = etr_buf->size;
754         else
755                 etr_buf->len = ((w_offset < r_offset) ? etr_buf->size : 0) +
756                                 w_offset - r_offset;
757         tmc_sg_table_sync_data_range(table, r_offset, etr_buf->len);
758 }
759
760 static const struct etr_buf_operations etr_sg_buf_ops = {
761         .alloc = tmc_etr_alloc_sg_buf,
762         .free = tmc_etr_free_sg_buf,
763         .sync = tmc_etr_sync_sg_buf,
764         .get_data = tmc_etr_get_data_sg_buf,
765 };
766
767 /*
768  * TMC ETR could be connected to a CATU device, which can provide address
769  * translation service. This is represented by the Output port of the TMC
770  * (ETR) connected to the input port of the CATU.
771  *
772  * Returns      : coresight_device ptr for the CATU device if a CATU is found.
773  *              : NULL otherwise.
774  */
775 struct coresight_device *
776 tmc_etr_get_catu_device(struct tmc_drvdata *drvdata)
777 {
778         int i;
779         struct coresight_device *tmp, *etr = drvdata->csdev;
780
781         if (!IS_ENABLED(CONFIG_CORESIGHT_CATU))
782                 return NULL;
783
784         for (i = 0; i < etr->pdata->nr_outport; i++) {
785                 tmp = etr->pdata->conns[i].child_dev;
786                 if (tmp && coresight_is_catu_device(tmp))
787                         return tmp;
788         }
789
790         return NULL;
791 }
792 EXPORT_SYMBOL_GPL(tmc_etr_get_catu_device);
793
794 static inline int tmc_etr_enable_catu(struct tmc_drvdata *drvdata,
795                                       struct etr_buf *etr_buf)
796 {
797         struct coresight_device *catu = tmc_etr_get_catu_device(drvdata);
798
799         if (catu && helper_ops(catu)->enable)
800                 return helper_ops(catu)->enable(catu, etr_buf);
801         return 0;
802 }
803
804 static inline void tmc_etr_disable_catu(struct tmc_drvdata *drvdata)
805 {
806         struct coresight_device *catu = tmc_etr_get_catu_device(drvdata);
807
808         if (catu && helper_ops(catu)->disable)
809                 helper_ops(catu)->disable(catu, drvdata->etr_buf);
810 }
811
812 static const struct etr_buf_operations *etr_buf_ops[] = {
813         [ETR_MODE_FLAT] = &etr_flat_buf_ops,
814         [ETR_MODE_ETR_SG] = &etr_sg_buf_ops,
815         [ETR_MODE_CATU] = NULL,
816 };
817
818 void tmc_etr_set_catu_ops(const struct etr_buf_operations *catu)
819 {
820         etr_buf_ops[ETR_MODE_CATU] = catu;
821 }
822 EXPORT_SYMBOL_GPL(tmc_etr_set_catu_ops);
823
824 void tmc_etr_remove_catu_ops(void)
825 {
826         etr_buf_ops[ETR_MODE_CATU] = NULL;
827 }
828 EXPORT_SYMBOL_GPL(tmc_etr_remove_catu_ops);
829
830 static inline int tmc_etr_mode_alloc_buf(int mode,
831                                          struct tmc_drvdata *drvdata,
832                                          struct etr_buf *etr_buf, int node,
833                                          void **pages)
834 {
835         int rc = -EINVAL;
836
837         switch (mode) {
838         case ETR_MODE_FLAT:
839         case ETR_MODE_ETR_SG:
840         case ETR_MODE_CATU:
841                 if (etr_buf_ops[mode] && etr_buf_ops[mode]->alloc)
842                         rc = etr_buf_ops[mode]->alloc(drvdata, etr_buf,
843                                                       node, pages);
844                 if (!rc)
845                         etr_buf->ops = etr_buf_ops[mode];
846                 return rc;
847         default:
848                 return -EINVAL;
849         }
850 }
851
852 /*
853  * tmc_alloc_etr_buf: Allocate a buffer use by ETR.
854  * @drvdata     : ETR device details.
855  * @size        : size of the requested buffer.
856  * @flags       : Required properties for the buffer.
857  * @node        : Node for memory allocations.
858  * @pages       : An optional list of pages.
859  */
860 static struct etr_buf *tmc_alloc_etr_buf(struct tmc_drvdata *drvdata,
861                                          ssize_t size, int flags,
862                                          int node, void **pages)
863 {
864         int rc = -ENOMEM;
865         bool has_etr_sg, has_iommu;
866         bool has_sg, has_catu;
867         struct etr_buf *etr_buf;
868         struct device *dev = &drvdata->csdev->dev;
869
870         has_etr_sg = tmc_etr_has_cap(drvdata, TMC_ETR_SG);
871         has_iommu = iommu_get_domain_for_dev(dev->parent);
872         has_catu = !!tmc_etr_get_catu_device(drvdata);
873
874         has_sg = has_catu || has_etr_sg;
875
876         etr_buf = kzalloc(sizeof(*etr_buf), GFP_KERNEL);
877         if (!etr_buf)
878                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
879
880         etr_buf->size = size;
881
882         /*
883          * If we have to use an existing list of pages, we cannot reliably
884          * use a contiguous DMA memory (even if we have an IOMMU). Otherwise,
885          * we use the contiguous DMA memory if at least one of the following
886          * conditions is true:
887          *  a) The ETR cannot use Scatter-Gather.
888          *  b) we have a backing IOMMU
889          *  c) The requested memory size is smaller (< 1M).
890          *
891          * Fallback to available mechanisms.
892          *
893          */
894         if (!pages &&
895             (!has_sg || has_iommu || size < SZ_1M))
896                 rc = tmc_etr_mode_alloc_buf(ETR_MODE_FLAT, drvdata,
897                                             etr_buf, node, pages);
898         if (rc && has_etr_sg)
899                 rc = tmc_etr_mode_alloc_buf(ETR_MODE_ETR_SG, drvdata,
900                                             etr_buf, node, pages);
901         if (rc && has_catu)
902                 rc = tmc_etr_mode_alloc_buf(ETR_MODE_CATU, drvdata,
903                                             etr_buf, node, pages);
904         if (rc) {
905                 kfree(etr_buf);
906                 return ERR_PTR(rc);
907         }
908
909         refcount_set(&etr_buf->refcount, 1);
910         dev_dbg(dev, "allocated buffer of size %ldKB in mode %d\n",
911                 (unsigned long)size >> 10, etr_buf->mode);
912         return etr_buf;
913 }
914
915 static void tmc_free_etr_buf(struct etr_buf *etr_buf)
916 {
917         WARN_ON(!etr_buf->ops || !etr_buf->ops->free);
918         etr_buf->ops->free(etr_buf);
919         kfree(etr_buf);
920 }
921
922 /*
923  * tmc_etr_buf_get_data: Get the pointer the trace data at @offset
924  * with a maximum of @len bytes.
925  * Returns: The size of the linear data available @pos, with *bufpp
926  * updated to point to the buffer.
927  */
928 static ssize_t tmc_etr_buf_get_data(struct etr_buf *etr_buf,
929                                     u64 offset, size_t len, char **bufpp)
930 {
931         /* Adjust the length to limit this transaction to end of buffer */
932         len = (len < (etr_buf->size - offset)) ? len : etr_buf->size - offset;
933
934         return etr_buf->ops->get_data(etr_buf, (u64)offset, len, bufpp);
935 }
936
937 static inline s64
938 tmc_etr_buf_insert_barrier_packet(struct etr_buf *etr_buf, u64 offset)
939 {
940         ssize_t len;
941         char *bufp;
942
943         len = tmc_etr_buf_get_data(etr_buf, offset,
944                                    CORESIGHT_BARRIER_PKT_SIZE, &bufp);
945         if (WARN_ON(len < CORESIGHT_BARRIER_PKT_SIZE))
946                 return -EINVAL;
947         coresight_insert_barrier_packet(bufp);
948         return offset + CORESIGHT_BARRIER_PKT_SIZE;
949 }
950
951 /*
952  * tmc_sync_etr_buf: Sync the trace buffer availability with drvdata.
953  * Makes sure the trace data is synced to the memory for consumption.
954  * @etr_buf->offset will hold the offset to the beginning of the trace data
955  * within the buffer, with @etr_buf->len bytes to consume.
956  */
957 static void tmc_sync_etr_buf(struct tmc_drvdata *drvdata)
958 {
959         struct etr_buf *etr_buf = drvdata->etr_buf;
960         u64 rrp, rwp;
961         u32 status;
962
963         rrp = tmc_read_rrp(drvdata);
964         rwp = tmc_read_rwp(drvdata);
965         status = readl_relaxed(drvdata->base + TMC_STS);
966
967         /*
968          * If there were memory errors in the session, truncate the
969          * buffer.
970          */
971         if (WARN_ON_ONCE(status & TMC_STS_MEMERR)) {
972                 dev_dbg(&drvdata->csdev->dev,
973                         "tmc memory error detected, truncating buffer\n");
974                 etr_buf->len = 0;
975                 etr_buf->full = false;
976                 return;
977         }
978
979         etr_buf->full = !!(status & TMC_STS_FULL);
980
981         WARN_ON(!etr_buf->ops || !etr_buf->ops->sync);
982
983         etr_buf->ops->sync(etr_buf, rrp, rwp);
984 }
985
986 static void __tmc_etr_enable_hw(struct tmc_drvdata *drvdata)
987 {
988         u32 axictl, sts;
989         struct etr_buf *etr_buf = drvdata->etr_buf;
990
991         CS_UNLOCK(drvdata->base);
992
993         /* Wait for TMCSReady bit to be set */
994         tmc_wait_for_tmcready(drvdata);
995
996         writel_relaxed(etr_buf->size / 4, drvdata->base + TMC_RSZ);
997         writel_relaxed(TMC_MODE_CIRCULAR_BUFFER, drvdata->base + TMC_MODE);
998
999         axictl = readl_relaxed(drvdata->base + TMC_AXICTL);
1000         axictl &= ~TMC_AXICTL_CLEAR_MASK;
1001         axictl |= TMC_AXICTL_PROT_CTL_B1;
1002         axictl |= TMC_AXICTL_WR_BURST(drvdata->max_burst_size);
1003         axictl |= TMC_AXICTL_AXCACHE_OS;
1004
1005         if (tmc_etr_has_cap(drvdata, TMC_ETR_AXI_ARCACHE)) {
1006                 axictl &= ~TMC_AXICTL_ARCACHE_MASK;
1007                 axictl |= TMC_AXICTL_ARCACHE_OS;
1008         }
1009
1010         if (etr_buf->mode == ETR_MODE_ETR_SG)
1011                 axictl |= TMC_AXICTL_SCT_GAT_MODE;
1012
1013         writel_relaxed(axictl, drvdata->base + TMC_AXICTL);
1014         tmc_write_dba(drvdata, etr_buf->hwaddr);
1015         /*
1016          * If the TMC pointers must be programmed before the session,
1017          * we have to set it properly (i.e, RRP/RWP to base address and
1018          * STS to "not full").
1019          */
1020         if (tmc_etr_has_cap(drvdata, TMC_ETR_SAVE_RESTORE)) {
1021                 tmc_write_rrp(drvdata, etr_buf->hwaddr);
1022                 tmc_write_rwp(drvdata, etr_buf->hwaddr);
1023                 sts = readl_relaxed(drvdata->base + TMC_STS) & ~TMC_STS_FULL;
1024                 writel_relaxed(sts, drvdata->base + TMC_STS);
1025         }
1026
1027         writel_relaxed(TMC_FFCR_EN_FMT | TMC_FFCR_EN_TI |
1028                        TMC_FFCR_FON_FLIN | TMC_FFCR_FON_TRIG_EVT |
1029                        TMC_FFCR_TRIGON_TRIGIN,
1030                        drvdata->base + TMC_FFCR);
1031         writel_relaxed(drvdata->trigger_cntr, drvdata->base + TMC_TRG);
1032         tmc_enable_hw(drvdata);
1033
1034         CS_LOCK(drvdata->base);
1035 }
1036
1037 static int tmc_etr_enable_hw(struct tmc_drvdata *drvdata,
1038                              struct etr_buf *etr_buf)
1039 {
1040         int rc;
1041
1042         /* Callers should provide an appropriate buffer for use */
1043         if (WARN_ON(!etr_buf))
1044                 return -EINVAL;
1045
1046         if ((etr_buf->mode == ETR_MODE_ETR_SG) &&
1047             WARN_ON(!tmc_etr_has_cap(drvdata, TMC_ETR_SG)))
1048                 return -EINVAL;
1049
1050         if (WARN_ON(drvdata->etr_buf))
1051                 return -EBUSY;
1052
1053         /*
1054          * If this ETR is connected to a CATU, enable it before we turn
1055          * this on.
1056          */
1057         rc = tmc_etr_enable_catu(drvdata, etr_buf);
1058         if (rc)
1059                 return rc;
1060         rc = coresight_claim_device(drvdata->csdev);
1061         if (!rc) {
1062                 drvdata->etr_buf = etr_buf;
1063                 __tmc_etr_enable_hw(drvdata);
1064         }
1065
1066         return rc;
1067 }
1068
1069 /*
1070  * Return the available trace data in the buffer (starts at etr_buf->offset,
1071  * limited by etr_buf->len) from @pos, with a maximum limit of @len,
1072  * also updating the @bufpp on where to find it. Since the trace data
1073  * starts at anywhere in the buffer, depending on the RRP, we adjust the
1074  * @len returned to handle buffer wrapping around.
1075  *
1076  * We are protected here by drvdata->reading != 0, which ensures the
1077  * sysfs_buf stays alive.
1078  */
1079 ssize_t tmc_etr_get_sysfs_trace(struct tmc_drvdata *drvdata,
1080                                 loff_t pos, size_t len, char **bufpp)
1081 {
1082         s64 offset;
1083         ssize_t actual = len;
1084         struct etr_buf *etr_buf = drvdata->sysfs_buf;
1085
1086         if (pos + actual > etr_buf->len)
1087                 actual = etr_buf->len - pos;
1088         if (actual <= 0)
1089                 return actual;
1090
1091         /* Compute the offset from which we read the data */
1092         offset = etr_buf->offset + pos;
1093         if (offset >= etr_buf->size)
1094                 offset -= etr_buf->size;
1095         return tmc_etr_buf_get_data(etr_buf, offset, actual, bufpp);
1096 }
1097
1098 static struct etr_buf *
1099 tmc_etr_setup_sysfs_buf(struct tmc_drvdata *drvdata)
1100 {
1101         return tmc_alloc_etr_buf(drvdata, drvdata->size,
1102                                  0, cpu_to_node(0), NULL);
1103 }
1104
1105 static void
1106 tmc_etr_free_sysfs_buf(struct etr_buf *buf)
1107 {
1108         if (buf)
1109                 tmc_free_etr_buf(buf);
1110 }
1111
1112 static void tmc_etr_sync_sysfs_buf(struct tmc_drvdata *drvdata)
1113 {
1114         struct etr_buf *etr_buf = drvdata->etr_buf;
1115
1116         if (WARN_ON(drvdata->sysfs_buf != etr_buf)) {
1117                 tmc_etr_free_sysfs_buf(drvdata->sysfs_buf);
1118                 drvdata->sysfs_buf = NULL;
1119         } else {
1120                 tmc_sync_etr_buf(drvdata);
1121                 /*
1122                  * Insert barrier packets at the beginning, if there was
1123                  * an overflow.
1124                  */
1125                 if (etr_buf->full)
1126                         tmc_etr_buf_insert_barrier_packet(etr_buf,
1127                                                           etr_buf->offset);
1128         }
1129 }
1130
1131 static void __tmc_etr_disable_hw(struct tmc_drvdata *drvdata)
1132 {
1133         CS_UNLOCK(drvdata->base);
1134
1135         tmc_flush_and_stop(drvdata);
1136         /*
1137          * When operating in sysFS mode the content of the buffer needs to be
1138          * read before the TMC is disabled.
1139          */
1140         if (drvdata->mode == CS_MODE_SYSFS)
1141                 tmc_etr_sync_sysfs_buf(drvdata);
1142
1143         tmc_disable_hw(drvdata);
1144
1145         CS_LOCK(drvdata->base);
1146
1147 }
1148
1149 void tmc_etr_disable_hw(struct tmc_drvdata *drvdata)
1150 {
1151         __tmc_etr_disable_hw(drvdata);
1152         /* Disable CATU device if this ETR is connected to one */
1153         tmc_etr_disable_catu(drvdata);
1154         coresight_disclaim_device(drvdata->csdev);
1155         /* Reset the ETR buf used by hardware */
1156         drvdata->etr_buf = NULL;
1157 }
1158
1159 static int tmc_enable_etr_sink_sysfs(struct coresight_device *csdev)
1160 {
1161         int ret = 0;
1162         unsigned long flags;
1163         struct tmc_drvdata *drvdata = dev_get_drvdata(csdev->dev.parent);
1164         struct etr_buf *sysfs_buf = NULL, *new_buf = NULL, *free_buf = NULL;
1165
1166         /*
1167          * If we are enabling the ETR from disabled state, we need to make
1168          * sure we have a buffer with the right size. The etr_buf is not reset
1169          * immediately after we stop the tracing in SYSFS mode as we wait for
1170          * the user to collect the data. We may be able to reuse the existing
1171          * buffer, provided the size matches. Any allocation has to be done
1172          * with the lock released.
1173          */
1174         spin_lock_irqsave(&drvdata->spinlock, flags);
1175         sysfs_buf = READ_ONCE(drvdata->sysfs_buf);
1176         if (!sysfs_buf || (sysfs_buf->size != drvdata->size)) {
1177                 spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1178
1179                 /* Allocate memory with the locks released */
1180                 free_buf = new_buf = tmc_etr_setup_sysfs_buf(drvdata);
1181                 if (IS_ERR(new_buf))
1182                         return PTR_ERR(new_buf);
1183
1184                 /* Let's try again */
1185                 spin_lock_irqsave(&drvdata->spinlock, flags);
1186         }
1187
1188         if (drvdata->reading || drvdata->mode == CS_MODE_PERF) {
1189                 ret = -EBUSY;
1190                 goto out;
1191         }
1192
1193         /*
1194          * In sysFS mode we can have multiple writers per sink.  Since this
1195          * sink is already enabled no memory is needed and the HW need not be
1196          * touched, even if the buffer size has changed.
1197          */
1198         if (drvdata->mode == CS_MODE_SYSFS) {
1199                 atomic_inc(csdev->refcnt);
1200                 goto out;
1201         }
1202
1203         /*
1204          * If we don't have a buffer or it doesn't match the requested size,
1205          * use the buffer allocated above. Otherwise reuse the existing buffer.
1206          */
1207         sysfs_buf = READ_ONCE(drvdata->sysfs_buf);
1208         if (!sysfs_buf || (new_buf && sysfs_buf->size != new_buf->size)) {
1209                 free_buf = sysfs_buf;
1210                 drvdata->sysfs_buf = new_buf;
1211         }
1212
1213         ret = tmc_etr_enable_hw(drvdata, drvdata->sysfs_buf);
1214         if (!ret) {
1215                 drvdata->mode = CS_MODE_SYSFS;
1216                 atomic_inc(csdev->refcnt);
1217         }
1218 out:
1219         spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1220
1221         /* Free memory outside the spinlock if need be */
1222         if (free_buf)
1223                 tmc_etr_free_sysfs_buf(free_buf);
1224
1225         if (!ret)
1226                 dev_dbg(&csdev->dev, "TMC-ETR enabled\n");
1227
1228         return ret;
1229 }
1230
1231 /*
1232  * alloc_etr_buf: Allocate ETR buffer for use by perf.
1233  * The size of the hardware buffer is dependent on the size configured
1234  * via sysfs and the perf ring buffer size. We prefer to allocate the
1235  * largest possible size, scaling down the size by half until it
1236  * reaches a minimum limit (1M), beyond which we give up.
1237  */
1238 static struct etr_buf *
1239 alloc_etr_buf(struct tmc_drvdata *drvdata, struct perf_event *event,
1240               int nr_pages, void **pages, bool snapshot)
1241 {
1242         int node;
1243         struct etr_buf *etr_buf;
1244         unsigned long size;
1245
1246         node = (event->cpu == -1) ? NUMA_NO_NODE : cpu_to_node(event->cpu);
1247         /*
1248          * Try to match the perf ring buffer size if it is larger
1249          * than the size requested via sysfs.
1250          */
1251         if ((nr_pages << PAGE_SHIFT) > drvdata->size) {
1252                 etr_buf = tmc_alloc_etr_buf(drvdata, (nr_pages << PAGE_SHIFT),
1253                                             0, node, NULL);
1254                 if (!IS_ERR(etr_buf))
1255                         goto done;
1256         }
1257
1258         /*
1259          * Else switch to configured size for this ETR
1260          * and scale down until we hit the minimum limit.
1261          */
1262         size = drvdata->size;
1263         do {
1264                 etr_buf = tmc_alloc_etr_buf(drvdata, size, 0, node, NULL);
1265                 if (!IS_ERR(etr_buf))
1266                         goto done;
1267                 size /= 2;
1268         } while (size >= TMC_ETR_PERF_MIN_BUF_SIZE);
1269
1270         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1271
1272 done:
1273         return etr_buf;
1274 }
1275
1276 static struct etr_buf *
1277 get_perf_etr_buf_cpu_wide(struct tmc_drvdata *drvdata,
1278                           struct perf_event *event, int nr_pages,
1279                           void **pages, bool snapshot)
1280 {
1281         int ret;
1282         pid_t pid = task_pid_nr(event->owner);
1283         struct etr_buf *etr_buf;
1284
1285 retry:
1286         /*
1287          * An etr_perf_buffer is associated with an event and holds a reference
1288          * to the AUX ring buffer that was created for that event.  In CPU-wide
1289          * N:1 mode multiple events (one per CPU), each with its own AUX ring
1290          * buffer, share a sink.  As such an etr_perf_buffer is created for each
1291          * event but a single etr_buf associated with the ETR is shared between
1292          * them.  The last event in a trace session will copy the content of the
1293          * etr_buf to its AUX ring buffer.  Ring buffer associated to other
1294          * events are simply not used an freed as events are destoyed.  We still
1295          * need to allocate a ring buffer for each event since we don't know
1296          * which event will be last.
1297          */
1298
1299         /*
1300          * The first thing to do here is check if an etr_buf has already been
1301          * allocated for this session.  If so it is shared with this event,
1302          * otherwise it is created.
1303          */
1304         mutex_lock(&drvdata->idr_mutex);
1305         etr_buf = idr_find(&drvdata->idr, pid);
1306         if (etr_buf) {
1307                 refcount_inc(&etr_buf->refcount);
1308                 mutex_unlock(&drvdata->idr_mutex);
1309                 return etr_buf;
1310         }
1311
1312         /* If we made it here no buffer has been allocated, do so now. */
1313         mutex_unlock(&drvdata->idr_mutex);
1314
1315         etr_buf = alloc_etr_buf(drvdata, event, nr_pages, pages, snapshot);
1316         if (IS_ERR(etr_buf))
1317                 return etr_buf;
1318
1319         /* Now that we have a buffer, add it to the IDR. */
1320         mutex_lock(&drvdata->idr_mutex);
1321         ret = idr_alloc(&drvdata->idr, etr_buf, pid, pid + 1, GFP_KERNEL);
1322         mutex_unlock(&drvdata->idr_mutex);
1323
1324         /* Another event with this session ID has allocated this buffer. */
1325         if (ret == -ENOSPC) {
1326                 tmc_free_etr_buf(etr_buf);
1327                 goto retry;
1328         }
1329
1330         /* The IDR can't allocate room for a new session, abandon ship. */
1331         if (ret == -ENOMEM) {
1332                 tmc_free_etr_buf(etr_buf);
1333                 return ERR_PTR(ret);
1334         }
1335
1336
1337         return etr_buf;
1338 }
1339
1340 static struct etr_buf *
1341 get_perf_etr_buf_per_thread(struct tmc_drvdata *drvdata,
1342                             struct perf_event *event, int nr_pages,
1343                             void **pages, bool snapshot)
1344 {
1345         /*
1346          * In per-thread mode the etr_buf isn't shared, so just go ahead
1347          * with memory allocation.
1348          */
1349         return alloc_etr_buf(drvdata, event, nr_pages, pages, snapshot);
1350 }
1351
1352 static struct etr_buf *
1353 get_perf_etr_buf(struct tmc_drvdata *drvdata, struct perf_event *event,
1354                  int nr_pages, void **pages, bool snapshot)
1355 {
1356         if (event->cpu == -1)
1357                 return get_perf_etr_buf_per_thread(drvdata, event, nr_pages,
1358                                                    pages, snapshot);
1359
1360         return get_perf_etr_buf_cpu_wide(drvdata, event, nr_pages,
1361                                          pages, snapshot);
1362 }
1363
1364 static struct etr_perf_buffer *
1365 tmc_etr_setup_perf_buf(struct tmc_drvdata *drvdata, struct perf_event *event,
1366                        int nr_pages, void **pages, bool snapshot)
1367 {
1368         int node;
1369         struct etr_buf *etr_buf;
1370         struct etr_perf_buffer *etr_perf;
1371
1372         node = (event->cpu == -1) ? NUMA_NO_NODE : cpu_to_node(event->cpu);
1373
1374         etr_perf = kzalloc_node(sizeof(*etr_perf), GFP_KERNEL, node);
1375         if (!etr_perf)
1376                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1377
1378         etr_buf = get_perf_etr_buf(drvdata, event, nr_pages, pages, snapshot);
1379         if (!IS_ERR(etr_buf))
1380                 goto done;
1381
1382         kfree(etr_perf);
1383         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1384
1385 done:
1386         /*
1387          * Keep a reference to the ETR this buffer has been allocated for
1388          * in order to have access to the IDR in tmc_free_etr_buffer().
1389          */
1390         etr_perf->drvdata = drvdata;
1391         etr_perf->etr_buf = etr_buf;
1392
1393         return etr_perf;
1394 }
1395
1396
1397 static void *tmc_alloc_etr_buffer(struct coresight_device *csdev,
1398                                   struct perf_event *event, void **pages,
1399                                   int nr_pages, bool snapshot)
1400 {
1401         struct etr_perf_buffer *etr_perf;
1402         struct tmc_drvdata *drvdata = dev_get_drvdata(csdev->dev.parent);
1403
1404         etr_perf = tmc_etr_setup_perf_buf(drvdata, event,
1405                                           nr_pages, pages, snapshot);
1406         if (IS_ERR(etr_perf)) {
1407                 dev_dbg(&csdev->dev, "Unable to allocate ETR buffer\n");
1408                 return NULL;
1409         }
1410
1411         etr_perf->pid = task_pid_nr(event->owner);
1412         etr_perf->snapshot = snapshot;
1413         etr_perf->nr_pages = nr_pages;
1414         etr_perf->pages = pages;
1415
1416         return etr_perf;
1417 }
1418
1419 static void tmc_free_etr_buffer(void *config)
1420 {
1421         struct etr_perf_buffer *etr_perf = config;
1422         struct tmc_drvdata *drvdata = etr_perf->drvdata;
1423         struct etr_buf *buf, *etr_buf = etr_perf->etr_buf;
1424
1425         if (!etr_buf)
1426                 goto free_etr_perf_buffer;
1427
1428         mutex_lock(&drvdata->idr_mutex);
1429         /* If we are not the last one to use the buffer, don't touch it. */
1430         if (!refcount_dec_and_test(&etr_buf->refcount)) {
1431                 mutex_unlock(&drvdata->idr_mutex);
1432                 goto free_etr_perf_buffer;
1433         }
1434
1435         /* We are the last one, remove from the IDR and free the buffer. */
1436         buf = idr_remove(&drvdata->idr, etr_perf->pid);
1437         mutex_unlock(&drvdata->idr_mutex);
1438
1439         /*
1440          * Something went very wrong if the buffer associated with this ID
1441          * is not the same in the IDR.  Leak to avoid use after free.
1442          */
1443         if (buf && WARN_ON(buf != etr_buf))
1444                 goto free_etr_perf_buffer;
1445
1446         tmc_free_etr_buf(etr_perf->etr_buf);
1447
1448 free_etr_perf_buffer:
1449         kfree(etr_perf);
1450 }
1451
1452 /*
1453  * tmc_etr_sync_perf_buffer: Copy the actual trace data from the hardware
1454  * buffer to the perf ring buffer.
1455  */
1456 static void tmc_etr_sync_perf_buffer(struct etr_perf_buffer *etr_perf,
1457                                      unsigned long head,
1458                                      unsigned long src_offset,
1459                                      unsigned long to_copy)
1460 {
1461         long bytes;
1462         long pg_idx, pg_offset;
1463         char **dst_pages, *src_buf;
1464         struct etr_buf *etr_buf = etr_perf->etr_buf;
1465
1466         head = PERF_IDX2OFF(head, etr_perf);
1467         pg_idx = head >> PAGE_SHIFT;
1468         pg_offset = head & (PAGE_SIZE - 1);
1469         dst_pages = (char **)etr_perf->pages;
1470
1471         while (to_copy > 0) {
1472                 /*
1473                  * In one iteration, we can copy minimum of :
1474                  *  1) what is available in the source buffer,
1475                  *  2) what is available in the source buffer, before it
1476                  *     wraps around.
1477                  *  3) what is available in the destination page.
1478                  * in one iteration.
1479                  */
1480                 if (src_offset >= etr_buf->size)
1481                         src_offset -= etr_buf->size;
1482                 bytes = tmc_etr_buf_get_data(etr_buf, src_offset, to_copy,
1483                                              &src_buf);
1484                 if (WARN_ON_ONCE(bytes <= 0))
1485                         break;
1486                 bytes = min(bytes, (long)(PAGE_SIZE - pg_offset));
1487
1488                 memcpy(dst_pages[pg_idx] + pg_offset, src_buf, bytes);
1489
1490                 to_copy -= bytes;
1491
1492                 /* Move destination pointers */
1493                 pg_offset += bytes;
1494                 if (pg_offset == PAGE_SIZE) {
1495                         pg_offset = 0;
1496                         if (++pg_idx == etr_perf->nr_pages)
1497                                 pg_idx = 0;
1498                 }
1499
1500                 /* Move source pointers */
1501                 src_offset += bytes;
1502         }
1503 }
1504
1505 /*
1506  * tmc_update_etr_buffer : Update the perf ring buffer with the
1507  * available trace data. We use software double buffering at the moment.
1508  *
1509  * TODO: Add support for reusing the perf ring buffer.
1510  */
1511 static unsigned long
1512 tmc_update_etr_buffer(struct coresight_device *csdev,
1513                       struct perf_output_handle *handle,
1514                       void *config)
1515 {
1516         bool lost = false;
1517         unsigned long flags, offset, size = 0;
1518         struct tmc_drvdata *drvdata = dev_get_drvdata(csdev->dev.parent);
1519         struct etr_perf_buffer *etr_perf = config;
1520         struct etr_buf *etr_buf = etr_perf->etr_buf;
1521
1522         spin_lock_irqsave(&drvdata->spinlock, flags);
1523
1524         /* Don't do anything if another tracer is using this sink */
1525         if (atomic_read(csdev->refcnt) != 1) {
1526                 spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1527                 goto out;
1528         }
1529
1530         if (WARN_ON(drvdata->perf_buf != etr_buf)) {
1531                 lost = true;
1532                 spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1533                 goto out;
1534         }
1535
1536         CS_UNLOCK(drvdata->base);
1537
1538         tmc_flush_and_stop(drvdata);
1539         tmc_sync_etr_buf(drvdata);
1540
1541         CS_LOCK(drvdata->base);
1542         spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1543
1544         lost = etr_buf->full;
1545         offset = etr_buf->offset;
1546         size = etr_buf->len;
1547
1548         /*
1549          * The ETR buffer may be bigger than the space available in the
1550          * perf ring buffer (handle->size).  If so advance the offset so that we
1551          * get the latest trace data.  In snapshot mode none of that matters
1552          * since we are expected to clobber stale data in favour of the latest
1553          * traces.
1554          */
1555         if (!etr_perf->snapshot && size > handle->size) {
1556                 u32 mask = tmc_get_memwidth_mask(drvdata);
1557
1558                 /*
1559                  * Make sure the new size is aligned in accordance with the
1560                  * requirement explained in function tmc_get_memwidth_mask().
1561                  */
1562                 size = handle->size & mask;
1563                 offset = etr_buf->offset + etr_buf->len - size;
1564
1565                 if (offset >= etr_buf->size)
1566                         offset -= etr_buf->size;
1567                 lost = true;
1568         }
1569
1570         /* Insert barrier packets at the beginning, if there was an overflow */
1571         if (lost)
1572                 tmc_etr_buf_insert_barrier_packet(etr_buf, offset);
1573         tmc_etr_sync_perf_buffer(etr_perf, handle->head, offset, size);
1574
1575         /*
1576          * In snapshot mode we simply increment the head by the number of byte
1577          * that were written.  User space will figure out how many bytes to get
1578          * from the AUX buffer based on the position of the head.
1579          */
1580         if (etr_perf->snapshot)
1581                 handle->head += size;
1582
1583         /*
1584          * Ensure that the AUX trace data is visible before the aux_head
1585          * is updated via perf_aux_output_end(), as expected by the
1586          * perf ring buffer.
1587          */
1588         smp_wmb();
1589
1590 out:
1591         /*
1592          * Don't set the TRUNCATED flag in snapshot mode because 1) the
1593          * captured buffer is expected to be truncated and 2) a full buffer
1594          * prevents the event from being re-enabled by the perf core,
1595          * resulting in stale data being send to user space.
1596          */
1597         if (!etr_perf->snapshot && lost)
1598                 perf_aux_output_flag(handle, PERF_AUX_FLAG_TRUNCATED);
1599         return size;
1600 }
1601
1602 static int tmc_enable_etr_sink_perf(struct coresight_device *csdev, void *data)
1603 {
1604         int rc = 0;
1605         pid_t pid;
1606         unsigned long flags;
1607         struct tmc_drvdata *drvdata = dev_get_drvdata(csdev->dev.parent);
1608         struct perf_output_handle *handle = data;
1609         struct etr_perf_buffer *etr_perf = etm_perf_sink_config(handle);
1610
1611         spin_lock_irqsave(&drvdata->spinlock, flags);
1612          /* Don't use this sink if it is already claimed by sysFS */
1613         if (drvdata->mode == CS_MODE_SYSFS) {
1614                 rc = -EBUSY;
1615                 goto unlock_out;
1616         }
1617
1618         if (WARN_ON(!etr_perf || !etr_perf->etr_buf)) {
1619                 rc = -EINVAL;
1620                 goto unlock_out;
1621         }
1622
1623         /* Get a handle on the pid of the process to monitor */
1624         pid = etr_perf->pid;
1625
1626         /* Do not proceed if this device is associated with another session */
1627         if (drvdata->pid != -1 && drvdata->pid != pid) {
1628                 rc = -EBUSY;
1629                 goto unlock_out;
1630         }
1631
1632         /*
1633          * No HW configuration is needed if the sink is already in
1634          * use for this session.
1635          */
1636         if (drvdata->pid == pid) {
1637                 atomic_inc(csdev->refcnt);
1638                 goto unlock_out;
1639         }
1640
1641         rc = tmc_etr_enable_hw(drvdata, etr_perf->etr_buf);
1642         if (!rc) {
1643                 /* Associate with monitored process. */
1644                 drvdata->pid = pid;
1645                 drvdata->mode = CS_MODE_PERF;
1646                 drvdata->perf_buf = etr_perf->etr_buf;
1647                 atomic_inc(csdev->refcnt);
1648         }
1649
1650 unlock_out:
1651         spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1652         return rc;
1653 }
1654
1655 static int tmc_enable_etr_sink(struct coresight_device *csdev,
1656                                u32 mode, void *data)
1657 {
1658         switch (mode) {
1659         case CS_MODE_SYSFS:
1660                 return tmc_enable_etr_sink_sysfs(csdev);
1661         case CS_MODE_PERF:
1662                 return tmc_enable_etr_sink_perf(csdev, data);
1663         }
1664
1665         /* We shouldn't be here */
1666         return -EINVAL;
1667 }
1668
1669 static int tmc_disable_etr_sink(struct coresight_device *csdev)
1670 {
1671         unsigned long flags;
1672         struct tmc_drvdata *drvdata = dev_get_drvdata(csdev->dev.parent);
1673
1674         spin_lock_irqsave(&drvdata->spinlock, flags);
1675
1676         if (drvdata->reading) {
1677                 spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1678                 return -EBUSY;
1679         }
1680
1681         if (atomic_dec_return(csdev->refcnt)) {
1682                 spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1683                 return -EBUSY;
1684         }
1685
1686         /* Complain if we (somehow) got out of sync */
1687         WARN_ON_ONCE(drvdata->mode == CS_MODE_DISABLED);
1688         tmc_etr_disable_hw(drvdata);
1689         /* Dissociate from monitored process. */
1690         drvdata->pid = -1;
1691         drvdata->mode = CS_MODE_DISABLED;
1692         /* Reset perf specific data */
1693         drvdata->perf_buf = NULL;
1694
1695         spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1696
1697         dev_dbg(&csdev->dev, "TMC-ETR disabled\n");
1698         return 0;
1699 }
1700
1701 static const struct coresight_ops_sink tmc_etr_sink_ops = {
1702         .enable         = tmc_enable_etr_sink,
1703         .disable        = tmc_disable_etr_sink,
1704         .alloc_buffer   = tmc_alloc_etr_buffer,
1705         .update_buffer  = tmc_update_etr_buffer,
1706         .free_buffer    = tmc_free_etr_buffer,
1707 };
1708
1709 const struct coresight_ops tmc_etr_cs_ops = {
1710         .sink_ops       = &tmc_etr_sink_ops,
1711 };
1712
1713 int tmc_read_prepare_etr(struct tmc_drvdata *drvdata)
1714 {
1715         int ret = 0;
1716         unsigned long flags;
1717
1718         /* config types are set a boot time and never change */
1719         if (WARN_ON_ONCE(drvdata->config_type != TMC_CONFIG_TYPE_ETR))
1720                 return -EINVAL;
1721
1722         spin_lock_irqsave(&drvdata->spinlock, flags);
1723         if (drvdata->reading) {
1724                 ret = -EBUSY;
1725                 goto out;
1726         }
1727
1728         /*
1729          * We can safely allow reads even if the ETR is operating in PERF mode,
1730          * since the sysfs session is captured in mode specific data.
1731          * If drvdata::sysfs_data is NULL the trace data has been read already.
1732          */
1733         if (!drvdata->sysfs_buf) {
1734                 ret = -EINVAL;
1735                 goto out;
1736         }
1737
1738         /* Disable the TMC if we are trying to read from a running session. */
1739         if (drvdata->mode == CS_MODE_SYSFS)
1740                 __tmc_etr_disable_hw(drvdata);
1741
1742         drvdata->reading = true;
1743 out:
1744         spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1745
1746         return ret;
1747 }
1748
1749 int tmc_read_unprepare_etr(struct tmc_drvdata *drvdata)
1750 {
1751         unsigned long flags;
1752         struct etr_buf *sysfs_buf = NULL;
1753
1754         /* config types are set a boot time and never change */
1755         if (WARN_ON_ONCE(drvdata->config_type != TMC_CONFIG_TYPE_ETR))
1756                 return -EINVAL;
1757
1758         spin_lock_irqsave(&drvdata->spinlock, flags);
1759
1760         /* RE-enable the TMC if need be */
1761         if (drvdata->mode == CS_MODE_SYSFS) {
1762                 /*
1763                  * The trace run will continue with the same allocated trace
1764                  * buffer. Since the tracer is still enabled drvdata::buf can't
1765                  * be NULL.
1766                  */
1767                 __tmc_etr_enable_hw(drvdata);
1768         } else {
1769                 /*
1770                  * The ETR is not tracing and the buffer was just read.
1771                  * As such prepare to free the trace buffer.
1772                  */
1773                 sysfs_buf = drvdata->sysfs_buf;
1774                 drvdata->sysfs_buf = NULL;
1775         }
1776
1777         drvdata->reading = false;
1778         spin_unlock_irqrestore(&drvdata->spinlock, flags);
1779
1780         /* Free allocated memory out side of the spinlock */
1781         if (sysfs_buf)
1782                 tmc_etr_free_sysfs_buf(sysfs_buf);
1783
1784         return 0;
1785 }