kernel/events/ring_buffer.c

   1 /*
   2  * Performance events ring-buffer code:
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2008 Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
   5  *  Copyright (C) 2008-2011 Red Hat, Inc., Ingo Molnar
   6  *  Copyright (C) 2008-2011 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra
   7  *  Copyright  ©  2009 Paul Mackerras, IBM Corp. <paulus@au1.ibm.com>
   8  *
   9  * For licensing details see kernel-base/COPYING
  10  */
  11
  12 #include <linux/perf_event.h>
  13 #include <linux/vmalloc.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/circ_buf.h>
  16 #include <linux/poll.h>
  17 #include <linux/nospec.h>
  18
  19 #include "internal.h"
  20
  21 static void perf_output_wakeup(struct perf_output_handle *handle)
  22 {
  23         atomic_set(&handle->rb->poll, EPOLLIN);
  24
  25         handle->event->pending_wakeup = 1;
  26         irq_work_queue(&handle->event->pending);
  27 }
  28
  29 /*
  30  * We need to ensure a later event_id doesn't publish a head when a former
  31  * event isn't done writing. However since we need to deal with NMIs we
  32  * cannot fully serialize things.
  33  *
  34  * We only publish the head (and generate a wakeup) when the outer-most
  35  * event completes.
  36  */
  37 static void perf_output_get_handle(struct perf_output_handle *handle)
  38 {
  39         struct ring_buffer *rb = handle->rb;
  40
  41         preempt_disable();
  42         local_inc(&rb->nest);
  43         handle->wakeup = local_read(&rb->wakeup);
  44 }
  45
  46 static void perf_output_put_handle(struct perf_output_handle *handle)
  47 {
  48         struct ring_buffer *rb = handle->rb;
  49         unsigned long head;
  50
  51 again:
  52         head = local_read(&rb->head);
  53
  54         /*
  55          * IRQ/NMI can happen here, which means we can miss a head update.
  56          */
  57
  58         if (!local_dec_and_test(&rb->nest))
  59                 goto out;
  60
  61         /*
  62          * Since the mmap() consumer (userspace) can run on a different CPU:
  63          *
  64          *   kernel                             user
  65          *
  66          *   if (LOAD ->data_tail) {            LOAD ->data_head
  67          *                      (A)             smp_rmb()       (C)
  68          *      STORE $data                     LOAD $data
  69          *      smp_wmb()       (B)             smp_mb()        (D)
  70          *      STORE ->data_head               STORE ->data_tail
  71          *   }
  72          *
  73          * Where A pairs with D, and B pairs with C.
  74          *
  75          * In our case (A) is a control dependency that separates the load of
  76          * the ->data_tail and the stores of $data. In case ->data_tail
  77          * indicates there is no room in the buffer to store $data we do not.
  78          *
  79          * D needs to be a full barrier since it separates the data READ
  80          * from the tail WRITE.
  81          *
  82          * For B a WMB is sufficient since it separates two WRITEs, and for C
  83          * an RMB is sufficient since it separates two READs.
  84          *
  85          * See perf_output_begin().
  86          */
  87         smp_wmb(); /* B, matches C */
  88         rb->user_page->data_head = head;
  89
  90         /*
  91          * Now check if we missed an update -- rely on previous implied
  92          * compiler barriers to force a re-read.
  93          */
  94         if (unlikely(head != local_read(&rb->head))) {
  95                 local_inc(&rb->nest);
  96                 goto again;
  97         }
  98
  99         if (handle->wakeup != local_read(&rb->wakeup))
 100                 perf_output_wakeup(handle);
 101
 102 out:
 103         preempt_enable();
 104 }
 105
 106 static __always_inline bool
 107 ring_buffer_has_space(unsigned long head, unsigned long tail,
 108                       unsigned long data_size, unsigned int size,
 109                       bool backward)
 110 {
 111         if (!backward)
 112                 return CIRC_SPACE(head, tail, data_size) >= size;
 113         else
 114                 return CIRC_SPACE(tail, head, data_size) >= size;
 115 }
 116
 117 static __always_inline int
 118 __perf_output_begin(struct perf_output_handle *handle,
 119                     struct perf_event *event, unsigned int size,
 120                     bool backward)
 121 {
 122         struct ring_buffer *rb;
 123         unsigned long tail, offset, head;
 124         int have_lost, page_shift;
 125         struct {
 126                 struct perf_event_header header;
 127                 u64                      id;
 128                 u64                      lost;
 129         } lost_event;
 130
 131         rcu_read_lock();
 132         /*
 133          * For inherited events we send all the output towards the parent.
 134          */
 135         if (event->parent)
 136                 event = event->parent;
 137
 138         rb = rcu_dereference(event->rb);
 139         if (unlikely(!rb))
 140                 goto out;
 141
 142         if (unlikely(rb->paused)) {
 143                 if (rb->nr_pages)
 144                         local_inc(&rb->lost);
 145                 goto out;
 146         }
 147
 148         handle->rb    = rb;
 149         handle->event = event;
 150
 151         have_lost = local_read(&rb->lost);
 152         if (unlikely(have_lost)) {
 153                 size += sizeof(lost_event);
 154                 if (event->attr.sample_id_all)
 155                         size += event->id_header_size;
 156         }
 157
 158         perf_output_get_handle(handle);
 159
 160         do {
 161                 tail = READ_ONCE(rb->user_page->data_tail);
 162                 offset = head = local_read(&rb->head);
 163                 if (!rb->overwrite) {
 164                         if (unlikely(!ring_buffer_has_space(head, tail,
 165                                                             perf_data_size(rb),
 166                                                             size, backward)))
 167                                 goto fail;
 168                 }
 169
 170                 /*
 171                  * The above forms a control dependency barrier separating the
 172                  * @tail load above from the data stores below. Since the @tail
 173                  * load is required to compute the branch to fail below.
 174                  *
 175                  * A, matches D; the full memory barrier userspace SHOULD issue
 176                  * after reading the data and before storing the new tail
 177                  * position.
 178                  *
 179                  * See perf_output_put_handle().
 180                  */
 181
 182                 if (!backward)
 183                         head += size;
 184                 else
 185                         head -= size;
 186         } while (local_cmpxchg(&rb->head, offset, head) != offset);
 187
 188         if (backward) {
 189                 offset = head;
 190                 head = (u64)(-head);
 191         }
 192
 193         /*
 194          * We rely on the implied barrier() by local_cmpxchg() to ensure
 195          * none of the data stores below can be lifted up by the compiler.
 196          */
 197
 198         if (unlikely(head - local_read(&rb->wakeup) > rb->watermark))
 199                 local_add(rb->watermark, &rb->wakeup);
 200
 201         page_shift = PAGE_SHIFT + page_order(rb);
 202
 203         handle->page = (offset >> page_shift) & (rb->nr_pages - 1);
 204         offset &= (1UL << page_shift) - 1;
 205         handle->addr = rb->data_pages[handle->page] + offset;
 206         handle->size = (1UL << page_shift) - offset;
 207
 208         if (unlikely(have_lost)) {
 209                 struct perf_sample_data sample_data;
 210
 211                 lost_event.header.size = sizeof(lost_event);
 212                 lost_event.header.type = PERF_RECORD_LOST;
 213                 lost_event.header.misc = 0;
 214                 lost_event.id          = event->id;
 215                 lost_event.lost        = local_xchg(&rb->lost, 0);
 216
 217                 perf_event_header__init_id(&lost_event.header,
 218                                            &sample_data, event);
 219                 perf_output_put(handle, lost_event);
 220                 perf_event__output_id_sample(event, handle, &sample_data);
 221         }
 222
 223         return 0;
 224
 225 fail:
 226         local_inc(&rb->lost);
 227         perf_output_put_handle(handle);
 228 out:
 229         rcu_read_unlock();
 230
 231         return -ENOSPC;
 232 }
 233
 234 int perf_output_begin_forward(struct perf_output_handle *handle,
 235                              struct perf_event *event, unsigned int size)
 236 {
 237         return __perf_output_begin(handle, event, size, false);
 238 }
 239
 240 int perf_output_begin_backward(struct perf_output_handle *handle,
 241                                struct perf_event *event, unsigned int size)
 242 {
 243         return __perf_output_begin(handle, event, size, true);
 244 }
 245
 246 int perf_output_begin(struct perf_output_handle *handle,
 247                       struct perf_event *event, unsigned int size)
 248 {
 249
 250         return __perf_output_begin(handle, event, size,
 251                                    unlikely(is_write_backward(event)));
 252 }
 253
 254 unsigned int perf_output_copy(struct perf_output_handle *handle,
 255                       const void *buf, unsigned int len)
 256 {
 257         return __output_copy(handle, buf, len);
 258 }
 259
 260 unsigned int perf_output_skip(struct perf_output_handle *handle,
 261                               unsigned int len)
 262 {
 263         return __output_skip(handle, NULL, len);
 264 }
 265
 266 void perf_output_end(struct perf_output_handle *handle)
 267 {
 268         perf_output_put_handle(handle);
 269         rcu_read_unlock();
 270 }
 271
 272 static void
 273 ring_buffer_init(struct ring_buffer *rb, long watermark, int flags)
 274 {
 275         long max_size = perf_data_size(rb);
 276
 277         if (watermark)
 278                 rb->watermark = min(max_size, watermark);
 279
 280         if (!rb->watermark)
 281                 rb->watermark = max_size / 2;
 282
 283         if (flags & RING_BUFFER_WRITABLE)
 284                 rb->overwrite = 0;
 285         else
 286                 rb->overwrite = 1;
 287
 288         atomic_set(&rb->refcount, 1);
 289
 290         INIT_LIST_HEAD(&rb->event_list);
 291         spin_lock_init(&rb->event_lock);
 292
 293         /*
 294          * perf_output_begin() only checks rb->paused, therefore
 295          * rb->paused must be true if we have no pages for output.
 296          */
 297         if (!rb->nr_pages)
 298                 rb->paused = 1;
 299 }
 300
 301 void perf_aux_output_flag(struct perf_output_handle *handle, u64 flags)
 302 {
 303         /*
 304          * OVERWRITE is determined by perf_aux_output_end() and can't
 305          * be passed in directly.
 306          */
 307         if (WARN_ON_ONCE(flags & PERF_AUX_FLAG_OVERWRITE))
 308                 return;
 309
 310         handle->aux_flags |= flags;
 311 }
 312 EXPORT_SYMBOL_GPL(perf_aux_output_flag);
 313
 314 /*
 315  * This is called before hardware starts writing to the AUX area to
 316  * obtain an output handle and make sure there's room in the buffer.
 317  * When the capture completes, call perf_aux_output_end() to commit
 318  * the recorded data to the buffer.
 319  *
 320  * The ordering is similar to that of perf_output_{begin,end}, with
 321  * the exception of (B), which should be taken care of by the pmu
 322  * driver, since ordering rules will differ depending on hardware.
 323  *
 324  * Call this from pmu::start(); see the comment in perf_aux_output_end()
 325  * about its use in pmu callbacks. Both can also be called from the PMI
 326  * handler if needed.
 327  */
 328 void *perf_aux_output_begin(struct perf_output_handle *handle,
 329                             struct perf_event *event)
 330 {
 331         struct perf_event *output_event = event;
 332         unsigned long aux_head, aux_tail;
 333         struct ring_buffer *rb;
 334
 335         if (output_event->parent)
 336                 output_event = output_event->parent;
 337
 338         /*
 339          * Since this will typically be open across pmu::add/pmu::del, we
 340          * grab ring_buffer's refcount instead of holding rcu read lock
 341          * to make sure it doesn't disappear under us.
 342          */
 343         rb = ring_buffer_get(output_event);
 344         if (!rb)
 345                 return NULL;
 346
 347         if (!rb_has_aux(rb))
 348                 goto err;
 349
 350         /*
 351          * If aux_mmap_count is zero, the aux buffer is in perf_mmap_close(),
 352          * about to get freed, so we leave immediately.
 353          *
 354          * Checking rb::aux_mmap_count and rb::refcount has to be done in
 355          * the same order, see perf_mmap_close. Otherwise we end up freeing
 356          * aux pages in this path, which is a bug, because in_atomic().
 357          */
 358         if (!atomic_read(&rb->aux_mmap_count))
 359                 goto err;
 360
 361         if (!atomic_inc_not_zero(&rb->aux_refcount))
 362                 goto err;
 363
 364         /*
 365          * Nesting is not supported for AUX area, make sure nested
 366          * writers are caught early
 367          */
 368         if (WARN_ON_ONCE(local_xchg(&rb->aux_nest, 1)))
 369                 goto err_put;
 370
 371         aux_head = rb->aux_head;
 372
 373         handle->rb = rb;
 374         handle->event = event;
 375         handle->head = aux_head;
 376         handle->size = 0;
 377         handle->aux_flags = 0;
 378
 379         /*
 380          * In overwrite mode, AUX data stores do not depend on aux_tail,
 381          * therefore (A) control dependency barrier does not exist. The
 382          * (B) <-> (C) ordering is still observed by the pmu driver.
 383          */
 384         if (!rb->aux_overwrite) {
 385                 aux_tail = READ_ONCE(rb->user_page->aux_tail);
 386                 handle->wakeup = rb->aux_wakeup + rb->aux_watermark;
 387                 if (aux_head - aux_tail < perf_aux_size(rb))
 388                         handle->size = CIRC_SPACE(aux_head, aux_tail, perf_aux_size(rb));
 389
 390                 /*
 391                  * handle->size computation depends on aux_tail load; this forms a
 392                  * control dependency barrier separating aux_tail load from aux data
 393                  * store that will be enabled on successful return
 394                  */
 395                 if (!handle->size) { /* A, matches D */
 396                         event->pending_disable = 1;
 397                         perf_output_wakeup(handle);
 398                         local_set(&rb->aux_nest, 0);
 399                         goto err_put;
 400                 }
 401         }
 402
 403         return handle->rb->aux_priv;
 404
 405 err_put:
 406         /* can't be last */
 407         rb_free_aux(rb);
 408
 409 err:
 410         ring_buffer_put(rb);
 411         handle->event = NULL;
 412
 413         return NULL;
 414 }
 415 EXPORT_SYMBOL_GPL(perf_aux_output_begin);
 416
 417 static __always_inline bool rb_need_aux_wakeup(struct ring_buffer *rb)
 418 {
 419         if (rb->aux_overwrite)
 420                 return false;
 421
 422         if (rb->aux_head - rb->aux_wakeup >= rb->aux_watermark) {
 423                 rb->aux_wakeup = rounddown(rb->aux_head, rb->aux_watermark);
 424                 return true;
 425         }
 426
 427         return false;
 428 }
 429
 430 /*
 431  * Commit the data written by hardware into the ring buffer by adjusting
 432  * aux_head and posting a PERF_RECORD_AUX into the perf buffer. It is the
 433  * pmu driver's responsibility to observe ordering rules of the hardware,
 434  * so that all the data is externally visible before this is called.
 435  *
 436  * Note: this has to be called from pmu::stop() callback, as the assumption
 437  * of the AUX buffer management code is that after pmu::stop(), the AUX
 438  * transaction must be stopped and therefore drop the AUX reference count.
 439  */
 440 void perf_aux_output_end(struct perf_output_handle *handle, unsigned long size)
 441 {
 442         bool wakeup = !!(handle->aux_flags & PERF_AUX_FLAG_TRUNCATED);
 443         struct ring_buffer *rb = handle->rb;
 444         unsigned long aux_head;
 445
 446         /* in overwrite mode, driver provides aux_head via handle */
 447         if (rb->aux_overwrite) {
 448                 handle->aux_flags |= PERF_AUX_FLAG_OVERWRITE;
 449
 450                 aux_head = handle->head;
 451                 rb->aux_head = aux_head;
 452         } else {
 453                 handle->aux_flags &= ~PERF_AUX_FLAG_OVERWRITE;
 454
 455                 aux_head = rb->aux_head;
 456                 rb->aux_head += size;
 457         }
 458
 459         if (size || handle->aux_flags) {
 460                 /*
 461                  * Only send RECORD_AUX if we have something useful to communicate
 462                  *
 463                  * Note: the OVERWRITE records by themselves are not considered
 464                  * useful, as they don't communicate any *new* information,
 465                  * aside from the short-lived offset, that becomes history at
 466                  * the next event sched-in and therefore isn't useful.
 467                  * The userspace that needs to copy out AUX data in overwrite
 468                  * mode should know to use user_page::aux_head for the actual
 469                  * offset. So, from now on we don't output AUX records that
 470                  * have *only* OVERWRITE flag set.
 471                  */
 472
 473                 if (handle->aux_flags & ~(u64)PERF_AUX_FLAG_OVERWRITE)
 474                         perf_event_aux_event(handle->event, aux_head, size,
 475                                              handle->aux_flags);
 476         }
 477
 478         rb->user_page->aux_head = rb->aux_head;
 479         if (rb_need_aux_wakeup(rb))
 480                 wakeup = true;
 481
 482         if (wakeup) {
 483                 if (handle->aux_flags & PERF_AUX_FLAG_TRUNCATED)
 484                         handle->event->pending_disable = 1;
 485                 perf_output_wakeup(handle);
 486         }
 487
 488         handle->event = NULL;
 489
 490         local_set(&rb->aux_nest, 0);
 491         /* can't be last */
 492         rb_free_aux(rb);
 493         ring_buffer_put(rb);
 494 }
 495 EXPORT_SYMBOL_GPL(perf_aux_output_end);
 496
 497 /*
 498  * Skip over a given number of bytes in the AUX buffer, due to, for example,
 499  * hardware's alignment constraints.
 500  */
 501 int perf_aux_output_skip(struct perf_output_handle *handle, unsigned long size)
 502 {
 503         struct ring_buffer *rb = handle->rb;
 504
 505         if (size > handle->size)
 506                 return -ENOSPC;
 507
 508         rb->aux_head += size;
 509
 510         rb->user_page->aux_head = rb->aux_head;
 511         if (rb_need_aux_wakeup(rb)) {
 512                 perf_output_wakeup(handle);
 513                 handle->wakeup = rb->aux_wakeup + rb->aux_watermark;
 514         }
 515
 516         handle->head = rb->aux_head;
 517         handle->size -= size;
 518
 519         return 0;
 520 }
 521 EXPORT_SYMBOL_GPL(perf_aux_output_skip);
 522
 523 void *perf_get_aux(struct perf_output_handle *handle)
 524 {
 525         /* this is only valid between perf_aux_output_begin and *_end */
 526         if (!handle->event)
 527                 return NULL;
 528
 529         return handle->rb->aux_priv;
 530 }
 531 EXPORT_SYMBOL_GPL(perf_get_aux);
 532
 533 #define PERF_AUX_GFP    (GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY)
 534
 535 static struct page *rb_alloc_aux_page(int node, int order)
 536 {
 537         struct page *page;
 538
 539         if (order > MAX_ORDER)
 540                 order = MAX_ORDER;
 541
 542         do {
 543                 page = alloc_pages_node(node, PERF_AUX_GFP, order);
 544         } while (!page && order--);
 545
 546         if (page && order) {
 547                 /*
 548                  * Communicate the allocation size to the driver:
 549                  * if we managed to secure a high-order allocation,
 550                  * set its first page's private to this order;
 551                  * !PagePrivate(page) means it's just a normal page.
 552                  */
 553                 split_page(page, order);
 554                 SetPagePrivate(page);
 555                 set_page_private(page, order);
 556         }
 557
 558         return page;
 559 }
 560
 561 static void rb_free_aux_page(struct ring_buffer *rb, int idx)
 562 {
 563         struct page *page = virt_to_page(rb->aux_pages[idx]);
 564
 565         ClearPagePrivate(page);
 566         page->mapping = NULL;
 567         __free_page(page);
 568 }
 569
 570 static void __rb_free_aux(struct ring_buffer *rb)
 571 {
 572         int pg;
 573
 574         /*
 575          * Should never happen, the last reference should be dropped from
 576          * perf_mmap_close() path, which first stops aux transactions (which
 577          * in turn are the atomic holders of aux_refcount) and then does the
 578          * last rb_free_aux().
 579          */
 580         WARN_ON_ONCE(in_atomic());
 581
 582         if (rb->aux_priv) {
 583                 rb->free_aux(rb->aux_priv);
 584                 rb->free_aux = NULL;
 585                 rb->aux_priv = NULL;
 586         }
 587
 588         if (rb->aux_nr_pages) {
 589                 for (pg = 0; pg < rb->aux_nr_pages; pg++)
 590                         rb_free_aux_page(rb, pg);
 591
 592                 kfree(rb->aux_pages);
 593                 rb->aux_nr_pages = 0;
 594         }
 595 }
 596
 597 int rb_alloc_aux(struct ring_buffer *rb, struct perf_event *event,
 598                  pgoff_t pgoff, int nr_pages, long watermark, int flags)
 599 {
 600         bool overwrite = !(flags & RING_BUFFER_WRITABLE);
 601         int node = (event->cpu == -1) ? -1 : cpu_to_node(event->cpu);
 602         int ret = -ENOMEM, max_order = 0;
 603
 604         if (!has_aux(event))
 605                 return -EOPNOTSUPP;
 606
 607         if (event->pmu->capabilities & PERF_PMU_CAP_AUX_NO_SG) {
 608                 /*
 609                  * We need to start with the max_order that fits in nr_pages,
 610                  * not the other way around, hence ilog2() and not get_order.
 611                  */
 612                 max_order = ilog2(nr_pages);
 613
 614                 /*
 615                  * PMU requests more than one contiguous chunks of memory
 616                  * for SW double buffering
 617                  */
 618                 if ((event->pmu->capabilities & PERF_PMU_CAP_AUX_SW_DOUBLEBUF) &&
 619                     !overwrite) {
 620                         if (!max_order)
 621                                 return -EINVAL;
 622
 623                         max_order--;
 624                 }
 625         }
 626
 627         rb->aux_pages = kcalloc_node(nr_pages, sizeof(void *), GFP_KERNEL,
 628                                      node);
 629         if (!rb->aux_pages)
 630                 return -ENOMEM;
 631
 632         rb->free_aux = event->pmu->free_aux;
 633         for (rb->aux_nr_pages = 0; rb->aux_nr_pages < nr_pages;) {
 634                 struct page *page;
 635                 int last, order;
 636
 637                 order = min(max_order, ilog2(nr_pages - rb->aux_nr_pages));
 638                 page = rb_alloc_aux_page(node, order);
 639                 if (!page)
 640                         goto out;
 641
 642                 for (last = rb->aux_nr_pages + (1 << page_private(page));
 643                      last > rb->aux_nr_pages; rb->aux_nr_pages++)
 644                         rb->aux_pages[rb->aux_nr_pages] = page_address(page++);
 645         }
 646
 647         /*
 648          * In overwrite mode, PMUs that don't support SG may not handle more
 649          * than one contiguous allocation, since they rely on PMI to do double
 650          * buffering. In this case, the entire buffer has to be one contiguous
 651          * chunk.
 652          */
 653         if ((event->pmu->capabilities & PERF_PMU_CAP_AUX_NO_SG) &&
 654             overwrite) {
 655                 struct page *page = virt_to_page(rb->aux_pages[0]);
 656
 657                 if (page_private(page) != max_order)
 658                         goto out;
 659         }
 660
 661         rb->aux_priv = event->pmu->setup_aux(event->cpu, rb->aux_pages, nr_pages,
 662                                              overwrite);
 663         if (!rb->aux_priv)
 664                 goto out;
 665
 666         ret = 0;
 667
 668         /*
 669          * aux_pages (and pmu driver's private data, aux_priv) will be
 670          * referenced in both producer's and consumer's contexts, thus
 671          * we keep a refcount here to make sure either of the two can
 672          * reference them safely.
 673          */
 674         atomic_set(&rb->aux_refcount, 1);
 675
 676         rb->aux_overwrite = overwrite;
 677         rb->aux_watermark = watermark;
 678
 679         if (!rb->aux_watermark && !rb->aux_overwrite)
 680                 rb->aux_watermark = nr_pages << (PAGE_SHIFT - 1);
 681
 682 out:
 683         if (!ret)
 684                 rb->aux_pgoff = pgoff;
 685         else
 686                 __rb_free_aux(rb);
 687
 688         return ret;
 689 }
 690
 691 void rb_free_aux(struct ring_buffer *rb)
 692 {
 693         if (atomic_dec_and_test(&rb->aux_refcount))
 694                 __rb_free_aux(rb);
 695 }
 696
 697 #ifndef CONFIG_PERF_USE_VMALLOC
 698
 699 /*
 700  * Back perf_mmap() with regular GFP_KERNEL-0 pages.
 701  */
 702
 703 static struct page *
 704 __perf_mmap_to_page(struct ring_buffer *rb, unsigned long pgoff)
 705 {
 706         if (pgoff > rb->nr_pages)
 707                 return NULL;
 708
 709         if (pgoff == 0)
 710                 return virt_to_page(rb->user_page);
 711
 712         return virt_to_page(rb->data_pages[pgoff - 1]);
 713 }
 714
 715 static void *perf_mmap_alloc_page(int cpu)
 716 {
 717         struct page *page;
 718         int node;
 719
 720         node = (cpu == -1) ? cpu : cpu_to_node(cpu);
 721         page = alloc_pages_node(node, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, 0);
 722         if (!page)
 723                 return NULL;
 724
 725         return page_address(page);
 726 }
 727
 728 struct ring_buffer *rb_alloc(int nr_pages, long watermark, int cpu, int flags)
 729 {
 730         struct ring_buffer *rb;
 731         unsigned long size;
 732         int i;
 733
 734         size = sizeof(struct ring_buffer);
 735         size += nr_pages * sizeof(void *);
 736
 737         if (order_base_2(size) >= PAGE_SHIFT+MAX_ORDER)
 738                 goto fail;
 739
 740         rb = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
 741         if (!rb)
 742                 goto fail;
 743
 744         rb->user_page = perf_mmap_alloc_page(cpu);
 745         if (!rb->user_page)
 746                 goto fail_user_page;
 747
 748         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 749                 rb->data_pages[i] = perf_mmap_alloc_page(cpu);
 750                 if (!rb->data_pages[i])
 751                         goto fail_data_pages;
 752         }
 753
 754         rb->nr_pages = nr_pages;
 755
 756         ring_buffer_init(rb, watermark, flags);
 757
 758         return rb;
 759
 760 fail_data_pages:
 761         for (i--; i >= 0; i--)
 762                 free_page((unsigned long)rb->data_pages[i]);
 763
 764         free_page((unsigned long)rb->user_page);
 765
 766 fail_user_page:
 767         kfree(rb);
 768
 769 fail:
 770         return NULL;
 771 }
 772
 773 static void perf_mmap_free_page(unsigned long addr)
 774 {
 775         struct page *page = virt_to_page((void *)addr);
 776
 777         page->mapping = NULL;
 778         __free_page(page);
 779 }
 780
 781 void rb_free(struct ring_buffer *rb)
 782 {
 783         int i;
 784
 785         perf_mmap_free_page((unsigned long)rb->user_page);
 786         for (i = 0; i < rb->nr_pages; i++)
 787                 perf_mmap_free_page((unsigned long)rb->data_pages[i]);
 788         kfree(rb);
 789 }
 790
 791 #else
 792 static int data_page_nr(struct ring_buffer *rb)
 793 {
 794         return rb->nr_pages << page_order(rb);
 795 }
 796
 797 static struct page *
 798 __perf_mmap_to_page(struct ring_buffer *rb, unsigned long pgoff)
 799 {
 800         /* The '>' counts in the user page. */
 801         if (pgoff > data_page_nr(rb))
 802                 return NULL;
 803
 804         return vmalloc_to_page((void *)rb->user_page + pgoff * PAGE_SIZE);
 805 }
 806
 807 static void perf_mmap_unmark_page(void *addr)
 808 {
 809         struct page *page = vmalloc_to_page(addr);
 810
 811         page->mapping = NULL;
 812 }
 813
 814 static void rb_free_work(struct work_struct *work)
 815 {
 816         struct ring_buffer *rb;
 817         void *base;
 818         int i, nr;
 819
 820         rb = container_of(work, struct ring_buffer, work);
 821         nr = data_page_nr(rb);
 822
 823         base = rb->user_page;
 824         /* The '<=' counts in the user page. */
 825         for (i = 0; i <= nr; i++)
 826                 perf_mmap_unmark_page(base + (i * PAGE_SIZE));
 827
 828         vfree(base);
 829         kfree(rb);
 830 }
 831
 832 void rb_free(struct ring_buffer *rb)
 833 {
 834         schedule_work(&rb->work);
 835 }
 836
 837 struct ring_buffer *rb_alloc(int nr_pages, long watermark, int cpu, int flags)
 838 {
 839         struct ring_buffer *rb;
 840         unsigned long size;
 841         void *all_buf;
 842
 843         size = sizeof(struct ring_buffer);
 844         size += sizeof(void *);
 845
 846         rb = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
 847         if (!rb)
 848                 goto fail;
 849
 850         INIT_WORK(&rb->work, rb_free_work);
 851
 852         all_buf = vmalloc_user((nr_pages + 1) * PAGE_SIZE);
 853         if (!all_buf)
 854                 goto fail_all_buf;
 855
 856         rb->user_page = all_buf;
 857         rb->data_pages[0] = all_buf + PAGE_SIZE;
 858         if (nr_pages) {
 859                 rb->nr_pages = 1;
 860                 rb->page_order = ilog2(nr_pages);
 861         }
 862
 863         ring_buffer_init(rb, watermark, flags);
 864
 865         return rb;
 866
 867 fail_all_buf:
 868         kfree(rb);
 869
 870 fail:
 871         return NULL;
 872 }
 873
 874 #endif
 875
 876 struct page *
 877 perf_mmap_to_page(struct ring_buffer *rb, unsigned long pgoff)
 878 {
 879         if (rb->aux_nr_pages) {
 880                 /* above AUX space */
 881                 if (pgoff > rb->aux_pgoff + rb->aux_nr_pages)
 882                         return NULL;
 883
 884                 /* AUX space */
 885                 if (pgoff >= rb->aux_pgoff) {
 886                         int aux_pgoff = array_index_nospec(pgoff - rb->aux_pgoff, rb->aux_nr_pages);
 887                         return virt_to_page(rb->aux_pages[aux_pgoff]);
 888                 }
 889         }
 890
 891         return __perf_mmap_to_page(rb, pgoff);
 892 }