]> xenbits.xensource.com Git - people/royger/xen.git/commitdiff
x86: refactor psr: L3 CAT: set value: implement framework.
authorYi Sun <yi.y.sun@linux.intel.com>
Tue, 1 Aug 2017 09:04:00 +0000 (11:04 +0200)
committerJan Beulich <jbeulich@suse.com>
Thu, 3 Aug 2017 10:33:45 +0000 (12:33 +0200)
As set value flow is the most complicated one in psr, it will be
divided to some patches to make things clearer. This patch
implements the set value framework to show a whole picture firstly.

It also changes domctl interface to make it more general.

To make the set value flow be general and can support multiple features
at same time, it includes below steps:
1. Test and set dom_ids bit corresponding to the domain. If the old bit is 0
   which means the domain's COS ID is invalid, restore COS ID to 0. If the
   COS ID is valid, get the COS ID that current domain is using.
2. Gather a value array to store all features current value
   into it and replace the current value of the feature which is
   being set to the new input value.
3. Find if there is already a COS ID on which all features'
   values are same as the array. Then, we can reuse this COS
   ID.
4. If fail to find, we need pick an available COS ID. Only COS ID which ref
   is 0 or 1 can be picked.
5. Write the feature's MSRs according to the COS ID.
6. Update ref according to COS ID.
7. Save the COS ID into current domain's psr_cos_ids[socket] so that we
   can know which COS the domain is using on the socket.

So, some functions are abstracted and the callback functions will be
implemented in next patches.

Here is an example to understand the process. The CPU supports
two featuers, e.g. L3 CAT and L2 CAT. User wants to set L3 CAT
of Dom1 to 0x1ff.
1. At the initial time, the old_cos of Dom1 is 0. The COS registers values
are below at this time.
        -------------------------------
        | COS 0 | COS 1 | COS 2 | ... |
        -------------------------------
L3 CAT  | 0x7ff | 0x7ff | 0x7ff | ... |
        -------------------------------
L2 CAT  | 0xff  | 0xff  | 0xff  | ... |
        -------------------------------

2. Gather the value array and insert new value into it:
val[0]: 0x1ff
val[1]: 0xff

3. It cannot find a matching COS.

4. Pick COS 1 to store the value set.

5. Write the L3 CAT COS 1 registers. The COS registers values are
changed to below now.
        -------------------------------
        | COS 0 | COS 1 | COS 2 | ... |
        -------------------------------
L3 CAT  | 0x7ff | 0x1ff | ...   | ... |
        -------------------------------
L2 CAT  | 0xff  | 0xff  | ...   | ... |
        -------------------------------

6. The ref[1] is increased to 1 because Dom1 is using it now.

7. Save 1 to Dom1's psr_cos_ids[socket].

Then, user wants to set L3 CAT of Dom2 to 0x1ff too. The old_cos
of Dom2 is 0 too. Repeat above flow.

The val array assembled is:
val[0]: 0x1ff
val[1]: 0xff

So, it can find a matching COS, COS 1. Then, it can reuse COS 1
for Dom2.

The ref[1] is increased to 2 now because both Dom1 and Dom2 are
using this COS ID. Set 1 to Dom2's psr_cos_ids[socket].

There is one thing need to emphasize that we need restore domain's COS ID to
0 when socket is offline. Otherwise, a wrong COS ID will be used when the
socket is online again. That may cause user see the wrong CBM shown. But it
takes much time to iterate all domains to restore COS ID to 0. So, we define
a 'dom_ids[]' to represents all domains, one bit corresponds to one domain.
If the bit is 0 when entering 'psr_ctxt_switch_to', that means this is the
first time the domain is switched to this socket or domain's COS ID has not
been set since the socket is online. So, the COS ID set to ASSOC register on
this socket should be default value, 0. If not, that means the domain's COS
ID has been set when the socket was online. So, this COS ID is valid and we
can directly use it. We restore the domain's COS ID to 0 if the bit
corresponding to the domain is 0 but the domain's COS ID is not 0 when
'psr_get_val' and 'psr_set_val' is called. This can avoid CPU serialization
if restoring action is exectued in 'psr_ctxt_switch_to'.

Signed-off-by: Yi Sun <yi.y.sun@linux.intel.com>
Reviewed-by: Jan Beulich <jbeulich@suse.com>
xen/arch/x86/domctl.c
xen/arch/x86/psr.c
xen/include/asm-x86/psr.h

index e9a72c8283cee59f67a83141fffbe359da933fc1..42244089701709106696082feceb8f592c309be1 100644 (file)
@@ -1445,21 +1445,21 @@ long arch_do_domctl(
             uint32_t val32;
 
         case XEN_DOMCTL_PSR_CAT_OP_SET_L3_CBM:
-            ret = psr_set_l3_cbm(d, domctl->u.psr_cat_op.target,
-                                 domctl->u.psr_cat_op.data,
-                                 PSR_CBM_TYPE_L3);
+            ret = psr_set_val(d, domctl->u.psr_cat_op.target,
+                              domctl->u.psr_cat_op.data,
+                              PSR_CBM_TYPE_L3);
             break;
 
         case XEN_DOMCTL_PSR_CAT_OP_SET_L3_CODE:
-            ret = psr_set_l3_cbm(d, domctl->u.psr_cat_op.target,
-                                 domctl->u.psr_cat_op.data,
-                                 PSR_CBM_TYPE_L3_CODE);
+            ret = psr_set_val(d, domctl->u.psr_cat_op.target,
+                              domctl->u.psr_cat_op.data,
+                              PSR_CBM_TYPE_L3_CODE);
             break;
 
         case XEN_DOMCTL_PSR_CAT_OP_SET_L3_DATA:
-            ret = psr_set_l3_cbm(d, domctl->u.psr_cat_op.target,
-                                 domctl->u.psr_cat_op.data,
-                                 PSR_CBM_TYPE_L3_DATA);
+            ret = psr_set_val(d, domctl->u.psr_cat_op.target,
+                              domctl->u.psr_cat_op.data,
+                              PSR_CBM_TYPE_L3_DATA);
             break;
 
         case XEN_DOMCTL_PSR_CAT_OP_GET_L3_CBM:
index 0fe63dda9df682adfee648abc77f4e4b91b4de63..f1b5837aca661bfd65da22b82f2c5ad4edd30772 100644 (file)
@@ -123,6 +123,7 @@ static const struct feat_props {
  * ref_lock  - A lock to protect cos_ref.
  * cos_ref   - A reference count array to record how many domains are using the
  *             COS ID. Every entry of cos_ref corresponds to one COS ID.
+ * dom_set   - A bitmap to indicate which domain's cos id has been set.
  */
 struct psr_socket_info {
     bool feat_init;
@@ -130,6 +131,8 @@ struct psr_socket_info {
     struct feat_node *features[FEAT_TYPE_NUM];
     spinlock_t ref_lock;
     unsigned int cos_ref[MAX_COS_REG_CNT];
+    /* Every bit corresponds to a domain. Index is domain_id. */
+    DECLARE_BITMAP(dom_set, DOMID_IDLE + 1);
 };
 
 struct psr_assoc {
@@ -187,6 +190,8 @@ static void free_socket_resources(unsigned int socket)
     info->feat_init = false;
 
     memset(info->cos_ref, 0, MAX_COS_REG_CNT * sizeof(unsigned int));
+
+    bitmap_zero(info->dom_set, DOMID_IDLE + 1);
 }
 
 static enum psr_feat_type psr_cbm_type_to_feat_type(enum cbm_type type)
@@ -463,13 +468,25 @@ void psr_ctxt_switch_to(struct domain *d)
     if ( psr_cmt_enabled() )
         psr_assoc_rmid(&reg, d->arch.psr_rmid);
 
-    /* If domain's 'psr_cos_ids' is NULL, we set default value for it. */
+    /*
+     * If the domain is not set in 'dom_set' bitmap, that means the domain's
+     * cos id is not valid. So, we have to use default value (0) to set ASSOC
+     * register. Furthermore, if domain's 'psr_cos_ids' is NULL, we need
+     * default value for it too (for case that the domain's psr_cos_ids is not
+     * successfully allocated).
+     */
     if ( psra->cos_mask )
-        reg = psr_assoc_cos(reg,
-                  (d->arch.psr_cos_ids ?
-                   d->arch.psr_cos_ids[cpu_to_socket(smp_processor_id())] :
-                   0),
-                  psra->cos_mask);
+    {
+        unsigned int socket = cpu_to_socket(smp_processor_id());
+        struct psr_socket_info *info = socket_info + socket;
+        unsigned int cos = 0;
+
+        if ( likely(test_bit(d->domain_id, info->dom_set)) &&
+             d->arch.psr_cos_ids )
+            cos = d->arch.psr_cos_ids[socket];
+
+        reg = psr_assoc_cos(reg, cos, psra->cos_mask);
+    }
 
     if ( reg != psra->val )
     {
@@ -551,7 +568,13 @@ int psr_get_val(struct domain *d, unsigned int socket,
         return -ENOENT;
     }
 
+    domain_lock(d);
+    if ( !test_and_set_bit(d->domain_id, socket_info[socket].dom_set) )
+        d->arch.psr_cos_ids[socket] = 0;
+
     cos = d->arch.psr_cos_ids[socket];
+    domain_unlock(d);
+
     /*
      * If input cos exceeds current feature's cos_max, we should return its
      * default value which is stored in cos 0. This case only happens
@@ -575,15 +598,214 @@ int psr_get_val(struct domain *d, unsigned int socket,
     return -EINVAL;
 }
 
-int psr_set_l3_cbm(struct domain *d, unsigned int socket,
-                   uint64_t cbm, enum cbm_type type)
+/* Set value functions */
+static unsigned int get_cos_num(void)
 {
     return 0;
 }
 
-/* Called with domain lock held, no extra lock needed for 'psr_cos_ids' */
+static int gather_val_array(uint32_t val[],
+                            unsigned int array_len,
+                            const struct psr_socket_info *info,
+                            unsigned int old_cos)
+{
+    return -EINVAL;
+}
+
+static int insert_val_into_array(uint32_t val[],
+                                 unsigned int array_len,
+                                 const struct psr_socket_info *info,
+                                 enum psr_feat_type feat_type,
+                                 enum cbm_type type,
+                                 uint32_t new_val)
+{
+    return -EINVAL;
+}
+
+static int find_cos(const uint32_t val[], unsigned int array_len,
+                    enum psr_feat_type feat_type,
+                    const struct psr_socket_info *info)
+{
+    return -ENOENT;
+}
+
+static int pick_avail_cos(const struct psr_socket_info *info,
+                          const uint32_t val[], unsigned int array_len,
+                          unsigned int old_cos,
+                          enum psr_feat_type feat_type)
+{
+    return -ENOENT;
+}
+
+static int write_psr_msrs(unsigned int socket, unsigned int cos,
+                          const uint32_t val[], unsigned int array_len,
+                          enum psr_feat_type feat_type)
+{
+    return -ENOENT;
+}
+
+int psr_set_val(struct domain *d, unsigned int socket,
+                uint64_t new_val, enum cbm_type type)
+{
+    unsigned int old_cos, array_len;
+    int cos, ret;
+    unsigned int *ref;
+    uint32_t *val_array, val;
+    struct psr_socket_info *info = get_socket_info(socket);
+    enum psr_feat_type feat_type;
+
+    if ( IS_ERR(info) )
+        return PTR_ERR(info);
+
+    val = new_val;
+    if ( new_val != val )
+        return -EINVAL;
+
+    feat_type = psr_cbm_type_to_feat_type(type);
+    if ( feat_type >= ARRAY_SIZE(info->features) ||
+         !info->features[feat_type] )
+        return -ENOENT;
+
+    /*
+     * Step 0:
+     * old_cos means the COS ID current domain is using. By default, it is 0.
+     *
+     * For every COS ID, there is a reference count to record how many domains
+     * are using the COS register corresponding to this COS ID.
+     * - If ref[old_cos] is 0, that means this COS is not used by any domain.
+     * - If ref[old_cos] is 1, that means this COS is only used by current
+     *   domain.
+     * - If ref[old_cos] is more than 1, that mean multiple domains are using
+     *   this COS.
+     */
+    domain_lock(d);
+    if ( !test_and_set_bit(d->domain_id, info->dom_set) )
+        d->arch.psr_cos_ids[socket] = 0;
+
+    old_cos = d->arch.psr_cos_ids[socket];
+    domain_unlock(d);
+
+    ASSERT(old_cos < MAX_COS_REG_CNT);
+
+    ref = info->cos_ref;
+
+    /*
+     * Step 1:
+     * Gather a value array to store all features cos_reg_val[old_cos].
+     * And, set the input new val into array according to the feature's
+     * position in array.
+     */
+    array_len = get_cos_num();
+    val_array = xzalloc_array(uint32_t, array_len);
+    if ( !val_array )
+        return -ENOMEM;
+
+    if ( (ret = gather_val_array(val_array, array_len, info, old_cos)) != 0 )
+        goto free_array;
+
+    if ( (ret = insert_val_into_array(val_array, array_len, info,
+                                      feat_type, type, val)) != 0 )
+        goto free_array;
+
+    spin_lock(&info->ref_lock);
+
+    /*
+     * Step 2:
+     * Try to find if there is already a COS ID on which all features' values
+     * are same as the array. Then, we can reuse this COS ID.
+     */
+    cos = find_cos(val_array, array_len, feat_type, info);
+    if ( cos == old_cos )
+    {
+        ret = 0;
+        goto unlock_free_array;
+    }
+
+    /*
+     * Step 3:
+     * If fail to find, we need pick an available COS ID.
+     * In fact, only COS ID which ref is 1 or 0 can be picked for current
+     * domain. If old_cos is not 0 and its ref==1, that means only current
+     * domain is using this old_cos ID. So, this old_cos ID certainly can
+     * be reused by current domain. Ref==0 means there is no any domain
+     * using this COS ID. So it can be used for current domain too.
+     */
+    if ( cos < 0 )
+    {
+        cos = pick_avail_cos(info, val_array, array_len, old_cos, feat_type);
+        if ( cos < 0 )
+        {
+            ret = cos;
+            goto unlock_free_array;
+        }
+
+        /*
+         * Step 4:
+         * Write the feature's MSRs according to the COS ID.
+         */
+        ret = write_psr_msrs(socket, cos, val_array, array_len, feat_type);
+        if ( ret )
+            goto unlock_free_array;
+    }
+
+    /*
+     * Step 5:
+     * Find the COS ID (find_cos result is '>= 0' or an available COS ID is
+     * picked, then update ref according to COS ID.
+     */
+    ref[cos]++;
+    ASSERT(!cos || ref[cos]);
+    ASSERT(!old_cos || ref[old_cos]);
+    ref[old_cos]--;
+    spin_unlock(&info->ref_lock);
+
+    /*
+     * Step 6:
+     * Save the COS ID into current domain's psr_cos_ids[] so that we can know
+     * which COS the domain is using on the socket. One domain can only use
+     * one COS ID at same time on each socket.
+     */
+    domain_lock(d);
+    d->arch.psr_cos_ids[socket] = cos;
+    domain_unlock(d);
+
+    goto free_array;
+
+ unlock_free_array:
+    spin_unlock(&info->ref_lock);
+
+ free_array:
+    xfree(val_array);
+    return ret;
+}
+
 static void psr_free_cos(struct domain *d)
 {
+    unsigned int socket, cos;
+
+    ASSERT(socket_info);
+
+    if ( !d->arch.psr_cos_ids )
+        return;
+
+    /* Domain is destroyed so its cos_ref should be decreased. */
+    for ( socket = 0; socket < nr_sockets; socket++ )
+    {
+        struct psr_socket_info *info = socket_info + socket;
+
+        clear_bit(d->domain_id, info->dom_set);
+
+        /* cos 0 is default one which does not need be handled. */
+        cos = d->arch.psr_cos_ids[socket];
+        if ( cos == 0 )
+            continue;
+
+        spin_lock(&info->ref_lock);
+        ASSERT(info->cos_ref[cos]);
+        info->cos_ref[cos]--;
+        spin_unlock(&info->ref_lock);
+    }
+
     xfree(d->arch.psr_cos_ids);
     d->arch.psr_cos_ids = NULL;
 }
index 0e960bf76a1264a796e618e121d0f61493ca42e7..50b8757a60cbaccc00a52112f8b63df004544d9e 100644 (file)
@@ -74,8 +74,8 @@ int psr_get_info(unsigned int socket, enum cbm_type type,
                  uint32_t data[], unsigned int array_len);
 int psr_get_val(struct domain *d, unsigned int socket,
                 uint32_t *val, enum cbm_type type);
-int psr_set_l3_cbm(struct domain *d, unsigned int socket,
-                   uint64_t cbm, enum cbm_type type);
+int psr_set_val(struct domain *d, unsigned int socket,
+                uint64_t val, enum cbm_type type);
 
 void psr_domain_init(struct domain *d);
 void psr_domain_free(struct domain *d);