tools/perf/util/cpumap.c

   1 #include "util.h"
   2 #include <api/fs/fs.h>
   3 #include "../perf.h"
   4 #include "cpumap.h"
   5 #include <assert.h>
   6 #include <stdio.h>
   7 #include <stdlib.h>
   8 #include <linux/bitmap.h>
   9 #include "asm/bug.h"
  10
  11 static int max_cpu_num;
  12 static int max_node_num;
  13 static int *cpunode_map;
  14
  15 static struct cpu_map *cpu_map__default_new(void)
  16 {
  17         struct cpu_map *cpus;
  18         int nr_cpus;
  19
  20         nr_cpus = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);
  21         if (nr_cpus < 0)
  22                 return NULL;
  23
  24         cpus = malloc(sizeof(*cpus) + nr_cpus * sizeof(int));
  25         if (cpus != NULL) {
  26                 int i;
  27                 for (i = 0; i < nr_cpus; ++i)
  28                         cpus->map[i] = i;
  29
  30                 cpus->nr = nr_cpus;
  31                 atomic_set(&cpus->refcnt, 1);
  32         }
  33
  34         return cpus;
  35 }
  36
  37 static struct cpu_map *cpu_map__trim_new(int nr_cpus, int *tmp_cpus)
  38 {
  39         size_t payload_size = nr_cpus * sizeof(int);
  40         struct cpu_map *cpus = malloc(sizeof(*cpus) + payload_size);
  41
  42         if (cpus != NULL) {
  43                 cpus->nr = nr_cpus;
  44                 memcpy(cpus->map, tmp_cpus, payload_size);
  45                 atomic_set(&cpus->refcnt, 1);
  46         }
  47
  48         return cpus;
  49 }
  50
  51 struct cpu_map *cpu_map__read(FILE *file)
  52 {
  53         struct cpu_map *cpus = NULL;
  54         int nr_cpus = 0;
  55         int *tmp_cpus = NULL, *tmp;
  56         int max_entries = 0;
  57         int n, cpu, prev;
  58         char sep;
  59
  60         sep = 0;
  61         prev = -1;
  62         for (;;) {
  63                 n = fscanf(file, "%u%c", &cpu, &sep);
  64                 if (n <= 0)
  65                         break;
  66                 if (prev >= 0) {
  67                         int new_max = nr_cpus + cpu - prev - 1;
  68
  69                         if (new_max >= max_entries) {
  70                                 max_entries = new_max + MAX_NR_CPUS / 2;
  71                                 tmp = realloc(tmp_cpus, max_entries * sizeof(int));
  72                                 if (tmp == NULL)
  73                                         goto out_free_tmp;
  74                                 tmp_cpus = tmp;
  75                         }
  76
  77                         while (++prev < cpu)
  78                                 tmp_cpus[nr_cpus++] = prev;
  79                 }
  80                 if (nr_cpus == max_entries) {
  81                         max_entries += MAX_NR_CPUS;
  82                         tmp = realloc(tmp_cpus, max_entries * sizeof(int));
  83                         if (tmp == NULL)
  84                                 goto out_free_tmp;
  85                         tmp_cpus = tmp;
  86                 }
  87
  88                 tmp_cpus[nr_cpus++] = cpu;
  89                 if (n == 2 && sep == '-')
  90                         prev = cpu;
  91                 else
  92                         prev = -1;
  93                 if (n == 1 || sep == '\n')
  94                         break;
  95         }
  96
  97         if (nr_cpus > 0)
  98                 cpus = cpu_map__trim_new(nr_cpus, tmp_cpus);
  99         else
 100                 cpus = cpu_map__default_new();
 101 out_free_tmp:
 102         free(tmp_cpus);
 103         return cpus;
 104 }
 105
 106 static struct cpu_map *cpu_map__read_all_cpu_map(void)
 107 {
 108         struct cpu_map *cpus = NULL;
 109         FILE *onlnf;
 110
 111         onlnf = fopen("/sys/devices/system/cpu/online", "r");
 112         if (!onlnf)
 113                 return cpu_map__default_new();
 114
 115         cpus = cpu_map__read(onlnf);
 116         fclose(onlnf);
 117         return cpus;
 118 }
 119
 120 struct cpu_map *cpu_map__new(const char *cpu_list)
 121 {
 122         struct cpu_map *cpus = NULL;
 123         unsigned long start_cpu, end_cpu = 0;
 124         char *p = NULL;
 125         int i, nr_cpus = 0;
 126         int *tmp_cpus = NULL, *tmp;
 127         int max_entries = 0;
 128
 129         if (!cpu_list)
 130                 return cpu_map__read_all_cpu_map();
 131
 132         /*
 133          * must handle the case of empty cpumap to cover
 134          * TOPOLOGY header for NUMA nodes with no CPU
 135          * ( e.g., because of CPU hotplug)
 136          */
 137         if (!isdigit(*cpu_list) && *cpu_list != '\0')
 138                 goto out;
 139
 140         while (isdigit(*cpu_list)) {
 141                 p = NULL;
 142                 start_cpu = strtoul(cpu_list, &p, 0);
 143                 if (start_cpu >= INT_MAX
 144                     || (*p != '\0' && *p != ',' && *p != '-'))
 145                         goto invalid;
 146
 147                 if (*p == '-') {
 148                         cpu_list = ++p;
 149                         p = NULL;
 150                         end_cpu = strtoul(cpu_list, &p, 0);
 151
 152                         if (end_cpu >= INT_MAX || (*p != '\0' && *p != ','))
 153                                 goto invalid;
 154
 155                         if (end_cpu < start_cpu)
 156                                 goto invalid;
 157                 } else {
 158                         end_cpu = start_cpu;
 159                 }
 160
 161                 for (; start_cpu <= end_cpu; start_cpu++) {
 162                         /* check for duplicates */
 163                         for (i = 0; i < nr_cpus; i++)
 164                                 if (tmp_cpus[i] == (int)start_cpu)
 165                                         goto invalid;
 166
 167                         if (nr_cpus == max_entries) {
 168                                 max_entries += MAX_NR_CPUS;
 169                                 tmp = realloc(tmp_cpus, max_entries * sizeof(int));
 170                                 if (tmp == NULL)
 171                                         goto invalid;
 172                                 tmp_cpus = tmp;
 173                         }
 174                         tmp_cpus[nr_cpus++] = (int)start_cpu;
 175                 }
 176                 if (*p)
 177                         ++p;
 178
 179                 cpu_list = p;
 180         }
 181
 182         if (nr_cpus > 0)
 183                 cpus = cpu_map__trim_new(nr_cpus, tmp_cpus);
 184         else if (*cpu_list != '\0')
 185                 cpus = cpu_map__default_new();
 186         else
 187                 cpus = cpu_map__dummy_new();
 188 invalid:
 189         free(tmp_cpus);
 190 out:
 191         return cpus;
 192 }
 193
 194 static struct cpu_map *cpu_map__from_entries(struct cpu_map_entries *cpus)
 195 {
 196         struct cpu_map *map;
 197
 198         map = cpu_map__empty_new(cpus->nr);
 199         if (map) {
 200                 unsigned i;
 201
 202                 for (i = 0; i < cpus->nr; i++) {
 203                         /*
 204                          * Special treatment for -1, which is not real cpu number,
 205                          * and we need to use (int) -1 to initialize map[i],
 206                          * otherwise it would become 65535.
 207                          */
 208                         if (cpus->cpu[i] == (u16) -1)
 209                                 map->map[i] = -1;
 210                         else
 211                                 map->map[i] = (int) cpus->cpu[i];
 212                 }
 213         }
 214
 215         return map;
 216 }
 217
 218 static struct cpu_map *cpu_map__from_mask(struct cpu_map_mask *mask)
 219 {
 220         struct cpu_map *map;
 221         int nr, nbits = mask->nr * mask->long_size * BITS_PER_BYTE;
 222
 223         nr = bitmap_weight(mask->mask, nbits);
 224
 225         map = cpu_map__empty_new(nr);
 226         if (map) {
 227                 int cpu, i = 0;
 228
 229                 for_each_set_bit(cpu, mask->mask, nbits)
 230                         map->map[i++] = cpu;
 231         }
 232         return map;
 233
 234 }
 235
 236 struct cpu_map *cpu_map__new_data(struct cpu_map_data *data)
 237 {
 238         if (data->type == PERF_CPU_MAP__CPUS)
 239                 return cpu_map__from_entries((struct cpu_map_entries *)data->data);
 240         else
 241                 return cpu_map__from_mask((struct cpu_map_mask *)data->data);
 242 }
 243
 244 size_t cpu_map__fprintf(struct cpu_map *map, FILE *fp)
 245 {
 246 #define BUFSIZE 1024
 247         char buf[BUFSIZE];
 248
 249         cpu_map__snprint(map, buf, sizeof(buf));
 250         return fprintf(fp, "%s\n", buf);
 251 #undef BUFSIZE
 252 }
 253
 254 struct cpu_map *cpu_map__dummy_new(void)
 255 {
 256         struct cpu_map *cpus = malloc(sizeof(*cpus) + sizeof(int));
 257
 258         if (cpus != NULL) {
 259                 cpus->nr = 1;
 260                 cpus->map[0] = -1;
 261                 atomic_set(&cpus->refcnt, 1);
 262         }
 263
 264         return cpus;
 265 }
 266
 267 struct cpu_map *cpu_map__empty_new(int nr)
 268 {
 269         struct cpu_map *cpus = malloc(sizeof(*cpus) + sizeof(int) * nr);
 270
 271         if (cpus != NULL) {
 272                 int i;
 273
 274                 cpus->nr = nr;
 275                 for (i = 0; i < nr; i++)
 276                         cpus->map[i] = -1;
 277
 278                 atomic_set(&cpus->refcnt, 1);
 279         }
 280
 281         return cpus;
 282 }
 283
 284 static void cpu_map__delete(struct cpu_map *map)
 285 {
 286         if (map) {
 287                 WARN_ONCE(atomic_read(&map->refcnt) != 0,
 288                           "cpu_map refcnt unbalanced\n");
 289                 free(map);
 290         }
 291 }
 292
 293 struct cpu_map *cpu_map__get(struct cpu_map *map)
 294 {
 295         if (map)
 296                 atomic_inc(&map->refcnt);
 297         return map;
 298 }
 299
 300 void cpu_map__put(struct cpu_map *map)
 301 {
 302         if (map && atomic_dec_and_test(&map->refcnt))
 303                 cpu_map__delete(map);
 304 }
 305
 306 static int cpu__get_topology_int(int cpu, const char *name, int *value)
 307 {
 308         char path[PATH_MAX];
 309
 310         snprintf(path, PATH_MAX,
 311                 "devices/system/cpu/cpu%d/topology/%s", cpu, name);
 312
 313         return sysfs__read_int(path, value);
 314 }
 315
 316 int cpu_map__get_socket_id(int cpu)
 317 {
 318         int value, ret = cpu__get_topology_int(cpu, "physical_package_id", &value);
 319         return ret ?: value;
 320 }
 321
 322 int cpu_map__get_socket(struct cpu_map *map, int idx, void *data __maybe_unused)
 323 {
 324         int cpu;
 325
 326         if (idx > map->nr)
 327                 return -1;
 328
 329         cpu = map->map[idx];
 330
 331         return cpu_map__get_socket_id(cpu);
 332 }
 333
 334 static int cmp_ids(const void *a, const void *b)
 335 {
 336         return *(int *)a - *(int *)b;
 337 }
 338
 339 int cpu_map__build_map(struct cpu_map *cpus, struct cpu_map **res,
 340                        int (*f)(struct cpu_map *map, int cpu, void *data),
 341                        void *data)
 342 {
 343         struct cpu_map *c;
 344         int nr = cpus->nr;
 345         int cpu, s1, s2;
 346
 347         /* allocate as much as possible */
 348         c = calloc(1, sizeof(*c) + nr * sizeof(int));
 349         if (!c)
 350                 return -1;
 351
 352         for (cpu = 0; cpu < nr; cpu++) {
 353                 s1 = f(cpus, cpu, data);
 354                 for (s2 = 0; s2 < c->nr; s2++) {
 355                         if (s1 == c->map[s2])
 356                                 break;
 357                 }
 358                 if (s2 == c->nr) {
 359                         c->map[c->nr] = s1;
 360                         c->nr++;
 361                 }
 362         }
 363         /* ensure we process id in increasing order */
 364         qsort(c->map, c->nr, sizeof(int), cmp_ids);
 365
 366         atomic_set(&c->refcnt, 1);
 367         *res = c;
 368         return 0;
 369 }
 370
 371 int cpu_map__get_core_id(int cpu)
 372 {
 373         int value, ret = cpu__get_topology_int(cpu, "core_id", &value);
 374         return ret ?: value;
 375 }
 376
 377 int cpu_map__get_core(struct cpu_map *map, int idx, void *data)
 378 {
 379         int cpu, s;
 380
 381         if (idx > map->nr)
 382                 return -1;
 383
 384         cpu = map->map[idx];
 385
 386         cpu = cpu_map__get_core_id(cpu);
 387
 388         s = cpu_map__get_socket(map, idx, data);
 389         if (s == -1)
 390                 return -1;
 391
 392         /*
 393          * encode socket in upper 16 bits
 394          * core_id is relative to socket, and
 395          * we need a global id. So we combine
 396          * socket+ core id
 397          */
 398         return (s << 16) | (cpu & 0xffff);
 399 }
 400
 401 int cpu_map__build_socket_map(struct cpu_map *cpus, struct cpu_map **sockp)
 402 {
 403         return cpu_map__build_map(cpus, sockp, cpu_map__get_socket, NULL);
 404 }
 405
 406 int cpu_map__build_core_map(struct cpu_map *cpus, struct cpu_map **corep)
 407 {
 408         return cpu_map__build_map(cpus, corep, cpu_map__get_core, NULL);
 409 }
 410
 411 /* setup simple routines to easily access node numbers given a cpu number */
 412 static int get_max_num(char *path, int *max)
 413 {
 414         size_t num;
 415         char *buf;
 416         int err = 0;
 417
 418         if (filename__read_str(path, &buf, &num))
 419                 return -1;
 420
 421         buf[num] = '\0';
 422
 423         /* start on the right, to find highest node num */
 424         while (--num) {
 425                 if ((buf[num] == ',') || (buf[num] == '-')) {
 426                         num++;
 427                         break;
 428                 }
 429         }
 430         if (sscanf(&buf[num], "%d", max) < 1) {
 431                 err = -1;
 432                 goto out;
 433         }
 434
 435         /* convert from 0-based to 1-based */
 436         (*max)++;
 437
 438 out:
 439         free(buf);
 440         return err;
 441 }
 442
 443 /* Determine highest possible cpu in the system for sparse allocation */
 444 static void set_max_cpu_num(void)
 445 {
 446         const char *mnt;
 447         char path[PATH_MAX];
 448         int ret = -1;
 449
 450         /* set up default */
 451         max_cpu_num = 4096;
 452
 453         mnt = sysfs__mountpoint();
 454         if (!mnt)
 455                 goto out;
 456
 457         /* get the highest possible cpu number for a sparse allocation */
 458         ret = snprintf(path, PATH_MAX, "%s/devices/system/cpu/possible", mnt);
 459         if (ret == PATH_MAX) {
 460                 pr_err("sysfs path crossed PATH_MAX(%d) size\n", PATH_MAX);
 461                 goto out;
 462         }
 463
 464         ret = get_max_num(path, &max_cpu_num);
 465
 466 out:
 467         if (ret)
 468                 pr_err("Failed to read max cpus, using default of %d\n", max_cpu_num);
 469 }
 470
 471 /* Determine highest possible node in the system for sparse allocation */
 472 static void set_max_node_num(void)
 473 {
 474         const char *mnt;
 475         char path[PATH_MAX];
 476         int ret = -1;
 477
 478         /* set up default */
 479         max_node_num = 8;
 480
 481         mnt = sysfs__mountpoint();
 482         if (!mnt)
 483                 goto out;
 484
 485         /* get the highest possible cpu number for a sparse allocation */
 486         ret = snprintf(path, PATH_MAX, "%s/devices/system/node/possible", mnt);
 487         if (ret == PATH_MAX) {
 488                 pr_err("sysfs path crossed PATH_MAX(%d) size\n", PATH_MAX);
 489                 goto out;
 490         }
 491
 492         ret = get_max_num(path, &max_node_num);
 493
 494 out:
 495         if (ret)
 496                 pr_err("Failed to read max nodes, using default of %d\n", max_node_num);
 497 }
 498
 499 int cpu__max_node(void)
 500 {
 501         if (unlikely(!max_node_num))
 502                 set_max_node_num();
 503
 504         return max_node_num;
 505 }
 506
 507 int cpu__max_cpu(void)
 508 {
 509         if (unlikely(!max_cpu_num))
 510                 set_max_cpu_num();
 511
 512         return max_cpu_num;
 513 }
 514
 515 int cpu__get_node(int cpu)
 516 {
 517         if (unlikely(cpunode_map == NULL)) {
 518                 pr_debug("cpu_map not initialized\n");
 519                 return -1;
 520         }
 521
 522         return cpunode_map[cpu];
 523 }
 524
 525 static int init_cpunode_map(void)
 526 {
 527         int i;
 528
 529         set_max_cpu_num();
 530         set_max_node_num();
 531
 532         cpunode_map = calloc(max_cpu_num, sizeof(int));
 533         if (!cpunode_map) {
 534                 pr_err("%s: calloc failed\n", __func__);
 535                 return -1;
 536         }
 537
 538         for (i = 0; i < max_cpu_num; i++)
 539                 cpunode_map[i] = -1;
 540
 541         return 0;
 542 }
 543
 544 int cpu__setup_cpunode_map(void)
 545 {
 546         struct dirent *dent1, *dent2;
 547         DIR *dir1, *dir2;
 548         unsigned int cpu, mem;
 549         char buf[PATH_MAX];
 550         char path[PATH_MAX];
 551         const char *mnt;
 552         int n;
 553
 554         /* initialize globals */
 555         if (init_cpunode_map())
 556                 return -1;
 557
 558         mnt = sysfs__mountpoint();
 559         if (!mnt)
 560                 return 0;
 561
 562         n = snprintf(path, PATH_MAX, "%s/devices/system/node", mnt);
 563         if (n == PATH_MAX) {
 564                 pr_err("sysfs path crossed PATH_MAX(%d) size\n", PATH_MAX);
 565                 return -1;
 566         }
 567
 568         dir1 = opendir(path);
 569         if (!dir1)
 570                 return 0;
 571
 572         /* walk tree and setup map */
 573         while ((dent1 = readdir(dir1)) != NULL) {
 574                 if (dent1->d_type != DT_DIR || sscanf(dent1->d_name, "node%u", &mem) < 1)
 575                         continue;
 576
 577                 n = snprintf(buf, PATH_MAX, "%s/%s", path, dent1->d_name);
 578                 if (n == PATH_MAX) {
 579                         pr_err("sysfs path crossed PATH_MAX(%d) size\n", PATH_MAX);
 580                         continue;
 581                 }
 582
 583                 dir2 = opendir(buf);
 584                 if (!dir2)
 585                         continue;
 586                 while ((dent2 = readdir(dir2)) != NULL) {
 587                         if (dent2->d_type != DT_LNK || sscanf(dent2->d_name, "cpu%u", &cpu) < 1)
 588                                 continue;
 589                         cpunode_map[cpu] = mem;
 590                 }
 591                 closedir(dir2);
 592         }
 593         closedir(dir1);
 594         return 0;
 595 }
 596
 597 bool cpu_map__has(struct cpu_map *cpus, int cpu)
 598 {
 599         return cpu_map__idx(cpus, cpu) != -1;
 600 }
 601
 602 int cpu_map__idx(struct cpu_map *cpus, int cpu)
 603 {
 604         int i;
 605
 606         for (i = 0; i < cpus->nr; ++i) {
 607                 if (cpus->map[i] == cpu)
 608                         return i;
 609         }
 610
 611         return -1;
 612 }
 613
 614 int cpu_map__cpu(struct cpu_map *cpus, int idx)
 615 {
 616         return cpus->map[idx];
 617 }
 618
 619 size_t cpu_map__snprint(struct cpu_map *map, char *buf, size_t size)
 620 {
 621         int i, cpu, start = -1;
 622         bool first = true;
 623         size_t ret = 0;
 624
 625 #define COMMA first ? "" : ","
 626
 627         for (i = 0; i < map->nr + 1; i++) {
 628                 bool last = i == map->nr;
 629
 630                 cpu = last ? INT_MAX : map->map[i];
 631
 632                 if (start == -1) {
 633                         start = i;
 634                         if (last) {
 635                                 ret += snprintf(buf + ret, size - ret,
 636                                                 "%s%d", COMMA,
 637                                                 map->map[i]);
 638                         }
 639                 } else if (((i - start) != (cpu - map->map[start])) || last) {
 640                         int end = i - 1;
 641
 642                         if (start == end) {
 643                                 ret += snprintf(buf + ret, size - ret,
 644                                                 "%s%d", COMMA,
 645                                                 map->map[start]);
 646                         } else {
 647                                 ret += snprintf(buf + ret, size - ret,
 648                                                 "%s%d-%d", COMMA,
 649                                                 map->map[start], map->map[end]);
 650                         }
 651                         first = false;
 652                         start = i;
 653                 }
 654         }
 655
 656 #undef COMMA
 657
 658         pr_debug("cpumask list: %s\n", buf);
 659         return ret;
 660 }