perf, x86: Implement initial P4 PMU driver
authorCyrill Gorcunov <gorcunov@openvz.org>
Thu, 11 Mar 2010 16:54:39 +0000 (19:54 +0300)
committerIngo Molnar <mingo@elte.hu>
Thu, 11 Mar 2010 17:51:08 +0000 (18:51 +0100)
commita072738e04f0eb26370e39ec679e9a0d65e49aea
tree0d74f160847675ed43af2353aa31ec3826120edf
parent9b33fa6ba0e2f90fdf407501db801c2511121564
perf, x86: Implement initial P4 PMU driver

The netburst PMU is way different from the "architectural
perfomance monitoring" specification that current CPUs use.
P4 uses a tuple of ESCR+CCCR+COUNTER MSR registers to handle
perfomance monitoring events.

A few implementational details:

1) We need a separate x86_pmu::hw_config helper in struct
   x86_pmu since register bit-fields are quite different from P6,
   Core and later cpu series.

2) For the same reason is a x86_pmu::schedule_events helper
   introduced.

3) hw_perf_event::config consists of packed ESCR+CCCR values.
   It's allowed since in reality both registers only use a half
   of their size. Of course before making a real write into a
   particular MSR we need to unpack the value and extend it to
   a proper size.

4) The tuple of packed ESCR+CCCR in hw_perf_event::config
   doesn't describe the memory address of ESCR MSR register
   so that we need to keep a mapping between these tuples
   used and available ESCR (various P4 events may use same
   ESCRs but not simultaneously), for this sake every active
   event has a per-cpu map of hw_perf_event::idx <--> ESCR
   addresses.

5) Since hw_perf_event::idx is an offset to counter/control register
   we need to lift X86_PMC_MAX_GENERIC up, otherwise kernel
   strips it down to 8 registers and event armed may never be turned
   off (ie the bit in active_mask is set but the loop never reaches
   this index to check), thanks to Peter Zijlstra

Restrictions:

 - No cascaded counters support (do we ever need them?)
 - No dependent events support (so PERF_COUNT_HW_INSTRUCTIONS
   doesn't work for now)
 - There are events with same counters which can't work simultaneously
   (need to use intersected ones due to broken counter 1)
 - No PERF_COUNT_HW_CACHE_ events yet

Todo:

 - Implement dependent events
 - Need proper hashing for event opcodes (no linear search, good for
   debugging stage but not in real loads)
 - Some events counted during a clock cycle -- need to set threshold
   for them and count every clock cycle just to get summary statistics
   (ie to behave the same way as other PMUs do)
 - Need to swicth to use event_constraints
 - To support RAW events we need to encode a global list of P4 events
   into p4_templates
 - Cache events need to be added

Event support status matrix:

 Event status
 -----------------------------
 cycles works
 cache-references works
 cache-misses works
 branch-misses works
 bus-cycles partially (does not work on 64bit cpu with HT enabled)
 instruction doesnt work (needs dependent event [mop tagging])
 branches doesnt work

Signed-off-by: Cyrill Gorcunov <gorcunov@openvz.org>
Signed-off-by: Lin Ming <ming.m.lin@intel.com>
Cc: Peter Zijlstra <peterz@infradead.org>
Cc: Arnaldo Carvalho de Melo <acme@redhat.com>
Cc: Stephane Eranian <eranian@google.com>
Cc: Robert Richter <robert.richter@amd.com>
Cc: Frederic Weisbecker <fweisbec@gmail.com>
LKML-Reference: <20100311165439.GB5129@lenovo>
Signed-off-by: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
arch/x86/include/asm/perf_event.h
arch/x86/include/asm/perf_event_p4.h [new file with mode: 0644]
arch/x86/kernel/cpu/perf_event.c
arch/x86/kernel/cpu/perf_event_amd.c
arch/x86/kernel/cpu/perf_event_intel.c
arch/x86/kernel/cpu/perf_event_p4.c [new file with mode: 0644]
arch/x86/kernel/cpu/perf_event_p6.c