Quelle  cpumap.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
#include <api/fs/fs.h>
#include "cpumap.h"
#include "debug.h"
#include "event.h"
#include <assert.h>
#include <dirent.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <linux/bitmap.h>
#include "asm/bug.h"

#include <linux/ctype.h>
#include <linux/zalloc.h>
#include <internal/cpumap.h>

static struct perf_cpu max_cpu_num;
static struct perf_cpu max_present_cpu_num;
static int max_node_num;
/**
 * The numa node X as read from /sys/devices/system/node/nodeX indexed by the
 * CPU number.
 */
static int *cpunode_map;

bool perf_record_cpu_map_data__test_bit(int i,
     const struct perf_record_cpu_map_data *data)
{
 int bit_word32 = i / 32;
 __u32 bit_mask32 = 1U << (i & 31);
 int bit_word64 = i / 64;
 __u64 bit_mask64 = ((__u64)1) << (i & 63);

 return (data->mask32_data.long_size == 4)
  ? (bit_word32 < data->mask32_data.nr) &&
  (data->mask32_data.mask[bit_word32] & bit_mask32) != 0
  : (bit_word64 < data->mask64_data.nr) &&
  (data->mask64_data.mask[bit_word64] & bit_mask64) != 0;
}

/* Read ith mask value from data into the given 64-bit sized bitmap */
static void perf_record_cpu_map_data__read_one_mask(const struct perf_record_cpu_map_data *data,
          int i, unsigned long *bitmap)
{
#if __SIZEOF_LONG__ == 8
 if (data->mask32_data.long_size == 4)
  bitmap[0] = data->mask32_data.mask[i];
 else
  bitmap[0] = data->mask64_data.mask[i];
#else
 if (data->mask32_data.long_size == 4) {
  bitmap[0] = data->mask32_data.mask[i];
  bitmap[1] = 0;
 } else {
#if __BYTE_ORDER__ == __ORDER_BIG_ENDIAN__
  bitmap[0] = (unsigned long)(data->mask64_data.mask[i] >> 32);
  bitmap[1] = (unsigned long)data->mask64_data.mask[i];
#else
  bitmap[0] = (unsigned long)data->mask64_data.mask[i];
  bitmap[1] = (unsigned long)(data->mask64_data.mask[i] >> 32);
#endif
 }
#endif
}
static struct perf_cpu_map *cpu_map__from_entries(const struct perf_record_cpu_map_data *data)
{
 struct perf_cpu_map *map;

 map = perf_cpu_map__empty_new(data->cpus_data.nr);
 if (!map)
  return NULL;

 for (unsigned int i = 0; i < data->cpus_data.nr; i++) {
  /*
   * Special treatment for -1, which is not real cpu number,
   * and we need to use (int) -1 to initialize map[i],
   * otherwise it would become 65535.
 */
  if (data->cpus_data.cpu[i] == (u16) -1) {
   RC_CHK_ACCESS(map)->map[i].cpu = -1;
  } else if (data->cpus_data.cpu[i] < INT16_MAX) {
   RC_CHK_ACCESS(map)->map[i].cpu = (int16_t) data->cpus_data.cpu[i];
  } else {
   pr_err("Invalid cpumap entry %u\n", data->cpus_data.cpu[i]);
   perf_cpu_map__put(map);
   return NULL;
  }
 }

 return map;
}

static struct perf_cpu_map *cpu_map__from_mask(const struct perf_record_cpu_map_data *data)
{
 DECLARE_BITMAP(local_copy, 64);
 int weight = 0, mask_nr = data->mask32_data.nr;
 struct perf_cpu_map *map;

 for (int i = 0; i < mask_nr; i++) {
  perf_record_cpu_map_data__read_one_mask(data, i, local_copy);
  weight += bitmap_weight(local_copy, 64);
 }

 map = perf_cpu_map__empty_new(weight);
 if (!map)
  return NULL;

 for (int i = 0, j = 0; i < mask_nr; i++) {
  int cpus_per_i = (i * data->mask32_data.long_size  * BITS_PER_BYTE);
  int cpu;

  perf_record_cpu_map_data__read_one_mask(data, i, local_copy);
  for_each_set_bit(cpu, local_copy, 64) {
   if (cpu + cpus_per_i < INT16_MAX) {
    RC_CHK_ACCESS(map)->map[j++].cpu = cpu + cpus_per_i;
   } else {
    pr_err("Invalid cpumap entry %d\n", cpu + cpus_per_i);
    perf_cpu_map__put(map);
    return NULL;
   }
  }
 }
 return map;

}

static struct perf_cpu_map *cpu_map__from_range(const struct perf_record_cpu_map_data *data)
{
 struct perf_cpu_map *map;
 unsigned int i = 0;

 map = perf_cpu_map__empty_new(data->range_cpu_data.end_cpu -
    data->range_cpu_data.start_cpu + 1 + data->range_cpu_data.any_cpu);
 if (!map)
  return NULL;

 if (data->range_cpu_data.any_cpu)
  RC_CHK_ACCESS(map)->map[i++].cpu = -1;

 for (int cpu = data->range_cpu_data.start_cpu; cpu <= data->range_cpu_data.end_cpu;
      i++, cpu++) {
  if (cpu < INT16_MAX) {
   RC_CHK_ACCESS(map)->map[i].cpu = cpu;
  } else {
   pr_err("Invalid cpumap entry %d\n", cpu);
   perf_cpu_map__put(map);
   return NULL;
  }
 }

 return map;
}

struct perf_cpu_map *cpu_map__new_data(const struct perf_record_cpu_map_data *data)
{
 switch (data->type) {
 case PERF_CPU_MAP__CPUS:
  return cpu_map__from_entries(data);
 case PERF_CPU_MAP__MASK:
  return cpu_map__from_mask(data);
 case PERF_CPU_MAP__RANGE_CPUS:
  return cpu_map__from_range(data);
 default:
  pr_err("cpu_map__new_data unknown type %d\n", data->type);
  return NULL;
 }
}

size_t cpu_map__fprintf(struct perf_cpu_map *map, FILE *fp)
{
#define BUFSIZE 1024
 char buf[BUFSIZE];

 cpu_map__snprint(map, buf, sizeof(buf));
 return fprintf(fp, "%s\n", buf);
#undef BUFSIZE
}

struct perf_cpu_map *perf_cpu_map__empty_new(int nr)
{
 struct perf_cpu_map *cpus = perf_cpu_map__alloc(nr);

 if (cpus != NULL) {
  for (int i = 0; i < nr; i++)
   RC_CHK_ACCESS(cpus)->map[i].cpu = -1;
 }

 return cpus;
}

struct cpu_aggr_map *cpu_aggr_map__empty_new(int nr)
{
 struct cpu_aggr_map *cpus = malloc(sizeof(*cpus) + sizeof(struct aggr_cpu_id) * nr);

 if (cpus != NULL) {
  int i;

  cpus->nr = nr;
  for (i = 0; i < nr; i++)
   cpus->map[i] = aggr_cpu_id__empty();
 }

 return cpus;
}

static int cpu__get_topology_int(int cpu, const char *name, int *value)
{
 char path[PATH_MAX];

 snprintf(path, PATH_MAX,
  "devices/system/cpu/cpu%d/topology/%s", cpu, name);

 return sysfs__read_int(path, value);
}

int cpu__get_socket_id(struct perf_cpu cpu)
{
 int value, ret = cpu__get_topology_int(cpu.cpu, "physical_package_id", &value);
 return ret ?: value;
}

struct aggr_cpu_id aggr_cpu_id__socket(struct perf_cpu cpu, void *data __maybe_unused)
{
 struct aggr_cpu_id id = aggr_cpu_id__empty();

 id.socket = cpu__get_socket_id(cpu);
 return id;
}

static int aggr_cpu_id__cmp(const void *a_pointer, const void *b_pointer)
{
 struct aggr_cpu_id *a = (struct aggr_cpu_id *)a_pointer;
 struct aggr_cpu_id *b = (struct aggr_cpu_id *)b_pointer;

 if (a->node != b->node)
  return a->node - b->node;
 else if (a->socket != b->socket)
  return a->socket - b->socket;
 else if (a->die != b->die)
  return a->die - b->die;
 else if (a->cluster != b->cluster)
  return a->cluster - b->cluster;
 else if (a->cache_lvl != b->cache_lvl)
  return a->cache_lvl - b->cache_lvl;
 else if (a->cache != b->cache)
  return a->cache - b->cache;
 else if (a->core != b->core)
  return a->core - b->core;
 else
  return a->thread_idx - b->thread_idx;
}

struct cpu_aggr_map *cpu_aggr_map__new(const struct perf_cpu_map *cpus,
           aggr_cpu_id_get_t get_id,
           void *data, bool needs_sort)
{
 int idx;
 struct perf_cpu cpu;
 struct cpu_aggr_map *c = cpu_aggr_map__empty_new(perf_cpu_map__nr(cpus));

 if (!c)
  return NULL;

 /* Reset size as it may only be partially filled */
 c->nr = 0;

 perf_cpu_map__for_each_cpu(cpu, idx, cpus) {
  bool duplicate = false;
  struct aggr_cpu_id cpu_id = get_id(cpu, data);

  for (int j = 0; j < c->nr; j++) {
   if (aggr_cpu_id__equal(&cpu_id, &c->map[j])) {
    duplicate = true;
    break;
   }
  }
  if (!duplicate) {
   c->map[c->nr] = cpu_id;
   c->nr++;
  }
 }
 /* Trim. */
 if (c->nr != perf_cpu_map__nr(cpus)) {
  struct cpu_aggr_map *trimmed_c =
   realloc(c,
    sizeof(struct cpu_aggr_map) + sizeof(struct aggr_cpu_id) * c->nr);

  if (trimmed_c)
   c = trimmed_c;
 }

 /* ensure we process id in increasing order */
 if (needs_sort)
  qsort(c->map, c->nr, sizeof(struct aggr_cpu_id), aggr_cpu_id__cmp);

 return c;

}

int cpu__get_die_id(struct perf_cpu cpu)
{
 int value, ret = cpu__get_topology_int(cpu.cpu, "die_id", &value);

 return ret ?: value;
}

struct aggr_cpu_id aggr_cpu_id__die(struct perf_cpu cpu, void *data)
{
 struct aggr_cpu_id id;
 int die;

 die = cpu__get_die_id(cpu);
 /* There is no die_id on legacy system. */
 if (die < 0)
  die = 0;

 /*
  * die_id is relative to socket, so start
  * with the socket ID and then add die to
  * make a unique ID.
 */
 id = aggr_cpu_id__socket(cpu, data);
 if (aggr_cpu_id__is_empty(&id))
  return id;

 id.die = die;
 return id;
}

int cpu__get_cluster_id(struct perf_cpu cpu)
{
 int value, ret = cpu__get_topology_int(cpu.cpu, "cluster_id", &value);

 return ret ?: value;
}

struct aggr_cpu_id aggr_cpu_id__cluster(struct perf_cpu cpu, void *data)
{
 int cluster = cpu__get_cluster_id(cpu);
 struct aggr_cpu_id id;

 /* There is no cluster_id on legacy system. */
 if (cluster < 0)
  cluster = 0;

 id = aggr_cpu_id__die(cpu, data);
 if (aggr_cpu_id__is_empty(&id))
  return id;

 id.cluster = cluster;
 return id;
}

int cpu__get_core_id(struct perf_cpu cpu)
{
 int value, ret = cpu__get_topology_int(cpu.cpu, "core_id", &value);
 return ret ?: value;
}

struct aggr_cpu_id aggr_cpu_id__core(struct perf_cpu cpu, void *data)
{
 struct aggr_cpu_id id;
 int core = cpu__get_core_id(cpu);

 /* aggr_cpu_id__die returns a struct with socket die, and cluster set. */
 id = aggr_cpu_id__cluster(cpu, data);
 if (aggr_cpu_id__is_empty(&id))
  return id;

 /*
  * core_id is relative to socket and die, we need a global id.
  * So we combine the result from cpu_map__get_die with the core id
 */
 id.core = core;
 return id;

}

struct aggr_cpu_id aggr_cpu_id__cpu(struct perf_cpu cpu, void *data)
{
 struct aggr_cpu_id id;

 /* aggr_cpu_id__core returns a struct with socket, die and core set. */
 id = aggr_cpu_id__core(cpu, data);
 if (aggr_cpu_id__is_empty(&id))
  return id;

 id.cpu = cpu;
 return id;

}

struct aggr_cpu_id aggr_cpu_id__node(struct perf_cpu cpu, void *data __maybe_unused)
{
 struct aggr_cpu_id id = aggr_cpu_id__empty();

 id.node = cpu__get_node(cpu);
 return id;
}

struct aggr_cpu_id aggr_cpu_id__global(struct perf_cpu cpu, void *data __maybe_unused)
{
 struct aggr_cpu_id id = aggr_cpu_id__empty();

 /* it always aggregates to the cpu 0 */
 cpu.cpu = 0;
 id.cpu = cpu;
 return id;
}

/* setup simple routines to easily access node numbers given a cpu number */
static int get_max_num(char *path, int *max)
{
 size_t num;
 char *buf;
 int err = 0;

 if (filename__read_str(path, &buf, &num))
  return -1;

 buf[num] = '\0';

 /* start on the right, to find highest node num */
 while (--num) {
  if ((buf[num] == ',') || (buf[num] == '-')) {
   num++;
   break;
  }
 }
 if (sscanf(&buf[num], "%d", max) < 1) {
  err = -1;
  goto out;
 }

 /* convert from 0-based to 1-based */
 (*max)++;

out:
 free(buf);
 return err;
}

/* Determine highest possible cpu in the system for sparse allocation */
static void set_max_cpu_num(void)
{
 const char *mnt;
 char path[PATH_MAX];
 int max, ret = -1;

 /* set up default */
 max_cpu_num.cpu = 4096;
 max_present_cpu_num.cpu = 4096;

 mnt = sysfs__mountpoint();
 if (!mnt)
  goto out;

 /* get the highest possible cpu number for a sparse allocation */
 ret = snprintf(path, PATH_MAX, "%s/devices/system/cpu/possible", mnt);
 if (ret >= PATH_MAX) {
  pr_err("sysfs path crossed PATH_MAX(%d) size\n", PATH_MAX);
  goto out;
 }

 ret = get_max_num(path, &max);
 if (ret)
  goto out;

 max_cpu_num.cpu = max;

 /* get the highest present cpu number for a sparse allocation */
 ret = snprintf(path, PATH_MAX, "%s/devices/system/cpu/present", mnt);
 if (ret >= PATH_MAX) {
  pr_err("sysfs path crossed PATH_MAX(%d) size\n", PATH_MAX);
  goto out;
 }

 ret = get_max_num(path, &max);

 if (!ret && max > INT16_MAX) {
  pr_err("Read out of bounds max cpus of %d\n", max);
  ret = -1;
 }
 if (!ret)
  max_present_cpu_num.cpu = (int16_t)max;
out:
 if (ret)
  pr_err("Failed to read max cpus, using default of %d\n", max_cpu_num.cpu);
}

/* Determine highest possible node in the system for sparse allocation */
static void set_max_node_num(void)
{
 const char *mnt;
 char path[PATH_MAX];
 int ret = -1;

 /* set up default */
 max_node_num = 8;

 mnt = sysfs__mountpoint();
 if (!mnt)
  goto out;

 /* get the highest possible cpu number for a sparse allocation */
 ret = snprintf(path, PATH_MAX, "%s/devices/system/node/possible", mnt);
 if (ret >= PATH_MAX) {
  pr_err("sysfs path crossed PATH_MAX(%d) size\n", PATH_MAX);
  goto out;
 }

 ret = get_max_num(path, &max_node_num);

out:
 if (ret)
  pr_err("Failed to read max nodes, using default of %d\n", max_node_num);
}

int cpu__max_node(void)
{
 if (unlikely(!max_node_num))
  set_max_node_num();

 return max_node_num;
}

struct perf_cpu cpu__max_cpu(void)
{
 if (unlikely(!max_cpu_num.cpu))
  set_max_cpu_num();

 return max_cpu_num;
}

struct perf_cpu cpu__max_present_cpu(void)
{
 if (unlikely(!max_present_cpu_num.cpu))
  set_max_cpu_num();

 return max_present_cpu_num;
}


int cpu__get_node(struct perf_cpu cpu)
{
 if (unlikely(cpunode_map == NULL)) {
  pr_debug("cpu_map not initialized\n");
  return -1;
 }

 return cpunode_map[cpu.cpu];
}

static int init_cpunode_map(void)
{
 int i;

 set_max_cpu_num();
 set_max_node_num();

 cpunode_map = calloc(max_cpu_num.cpu, sizeof(int));
 if (!cpunode_map) {
  pr_err("%s: calloc failed\n", __func__);
  return -1;
 }

 for (i = 0; i < max_cpu_num.cpu; i++)
  cpunode_map[i] = -1;

 return 0;
}

int cpu__setup_cpunode_map(void)
{
 struct dirent *dent1, *dent2;
 DIR *dir1, *dir2;
 unsigned int cpu, mem;
 char buf[PATH_MAX];
 char path[PATH_MAX];
 const char *mnt;
 int n;

 /* initialize globals */
 if (init_cpunode_map())
  return -1;

 mnt = sysfs__mountpoint();
 if (!mnt)
  return 0;

 n = snprintf(path, PATH_MAX, "%s/devices/system/node", mnt);
 if (n >= PATH_MAX) {
  pr_err("sysfs path crossed PATH_MAX(%d) size\n", PATH_MAX);
  return -1;
 }

 dir1 = opendir(path);
 if (!dir1)
  return 0;

 /* walk tree and setup map */
 while ((dent1 = readdir(dir1)) != NULL) {
  if (dent1->d_type != DT_DIR || sscanf(dent1->d_name, "node%u", &mem) < 1)
   continue;

  n = snprintf(buf, PATH_MAX, "%s/%s", path, dent1->d_name);
  if (n >= PATH_MAX) {
   pr_err("sysfs path crossed PATH_MAX(%d) size\n", PATH_MAX);
   continue;
  }

  dir2 = opendir(buf);
  if (!dir2)
   continue;
  while ((dent2 = readdir(dir2)) != NULL) {
   if (dent2->d_type != DT_LNK || sscanf(dent2->d_name, "cpu%u", &cpu) < 1)
    continue;
   cpunode_map[cpu] = mem;
  }
  closedir(dir2);
 }
 closedir(dir1);
 return 0;
}

size_t cpu_map__snprint(struct perf_cpu_map *map, char *buf, size_t size)
{
 int i, start = -1;
 bool first = true;
 size_t ret = 0;

#define COMMA first ? "" : ","

 for (i = 0; i < perf_cpu_map__nr(map) + 1; i++) {
  struct perf_cpu cpu = { .cpu = INT16_MAX };
  bool last = i == perf_cpu_map__nr(map);

  if (!last)
   cpu = perf_cpu_map__cpu(map, i);

  if (start == -1) {
   start = i;
   if (last) {
    ret += snprintf(buf + ret, size - ret,
      "%s%d", COMMA,
      perf_cpu_map__cpu(map, i).cpu);
   }
  } else if (((i - start) != (cpu.cpu - perf_cpu_map__cpu(map, start).cpu)) || last) {
   int end = i - 1;

   if (start == end) {
    ret += snprintf(buf + ret, size - ret,
      "%s%d", COMMA,
      perf_cpu_map__cpu(map, start).cpu);
   } else {
    ret += snprintf(buf + ret, size - ret,
      "%s%d-%d", COMMA,
      perf_cpu_map__cpu(map, start).cpu, perf_cpu_map__cpu(map, end).cpu);
   }
   first = false;
   start = i;
  }
 }

#undef COMMA

 pr_debug2("cpumask list: %s\n", buf);
 return ret;
}

static char hex_char(unsigned char val)
{
 if (val < 10)
  return val + '0';
 if (val < 16)
  return val - 10 + 'a';
 return '?';
}

size_t cpu_map__snprint_mask(struct perf_cpu_map *map, char *buf, size_t size)
{
 int idx;
 char *ptr = buf;
 unsigned char *bitmap;
 struct perf_cpu c, last_cpu = perf_cpu_map__max(map);

 if (buf == NULL)
  return 0;

 bitmap = zalloc(last_cpu.cpu / 8 + 1);
 if (bitmap == NULL) {
  buf[0] = '\0';
  return 0;
 }

 perf_cpu_map__for_each_cpu(c, idx, map)
  bitmap[c.cpu / 8] |= 1 << (c.cpu % 8);

 for (int cpu = last_cpu.cpu / 4 * 4; cpu >= 0; cpu -= 4) {
  unsigned char bits = bitmap[cpu / 8];

  if (cpu % 8)
   bits >>= 4;
  else
   bits &= 0xf;

  *ptr++ = hex_char(bits);
  if ((cpu % 32) == 0 && cpu > 0)
   *ptr++ = ',';
 }
 *ptr = '\0';
 free(bitmap);

 buf[size - 1] = '\0';
 return ptr - buf;
}

struct perf_cpu_map *cpu_map__online(void) /* thread unsafe */
{
 static struct perf_cpu_map *online;

 if (!online)
  online = perf_cpu_map__new_online_cpus(); /* from /sys/devices/system/cpu/online */

 return perf_cpu_map__get(online);
}

bool aggr_cpu_id__equal(const struct aggr_cpu_id *a, const struct aggr_cpu_id *b)
{
 return a->thread_idx == b->thread_idx &&
  a->node == b->node &&
  a->socket == b->socket &&
  a->die == b->die &&
  a->cluster == b->cluster &&
  a->cache_lvl == b->cache_lvl &&
  a->cache == b->cache &&
  a->core == b->core &&
  a->cpu.cpu == b->cpu.cpu;
}

bool aggr_cpu_id__is_empty(const struct aggr_cpu_id *a)
{
 return a->thread_idx == -1 &&
  a->node == -1 &&
  a->socket == -1 &&
  a->die == -1 &&
  a->cluster == -1 &&
  a->cache_lvl == -1 &&
  a->cache == -1 &&
  a->core == -1 &&
  a->cpu.cpu == -1;
}

struct aggr_cpu_id aggr_cpu_id__empty(void)
{
 struct aggr_cpu_id ret = {
  .thread_idx = -1,
  .node = -1,
  .socket = -1,
  .die = -1,
  .cluster = -1,
  .cache_lvl = -1,
  .cache = -1,
  .core = -1,
  .cpu = (struct perf_cpu){ .cpu = -1 },
 };
 return ret;
}