.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 .. include:: ../disclaimer-zh_TW.rst :Original: :ref:`Documentation/arm64/amu.rst ` Translator: Bailu Lin Hu Haowen ================================== AArch64 Linux 中擴展的活動監控單元 ================================== 作者: Ionela Voinescu 日期: 2019-09-10 本文檔簡要描述了 AArch64 Linux 支持的活動監控單元的規範。 架構總述 -------- 活動監控是 ARMv8.4 CPU 架構引入的一個可選擴展特性。 活動監控單元(在每個 CPU 中實現)爲系統管理提供了性能計數器。既可以通 過系統寄存器的方式訪問計數器，同時也支持外部內存映射的方式訪問計數器。 AMUv1 架構實現了一個由4個固定的64位事件計數器組成的計數器組。 - CPU 周期計數器：同 CPU 的頻率增長 - 常量計數器：同固定的系統時鐘頻率增長 - 淘汰指令計數器: 同每次架構指令執行增長 - 內存停頓周期計數器：計算由在時鐘域內的最後一級緩存中未命中而引起 的指令調度停頓周期數 當處於 WFI 或者 WFE 狀態時，計數器不會增長。 AMU 架構提供了一個高達16位的事件計數器空間，未來新的 AMU 版本中可能 用它來實現新增的事件計數器。 另外，AMUv1 實現了一個多達16個64位輔助事件計數器的計數器組。 冷復位時所有的計數器會清零。 基本支持 -------- 內核可以安全地運行在支持 AMU 和不支持 AMU 的 CPU 組合中。 因此，當配置 CONFIG_ARM64_AMU_EXTN 後我們無條件使能後續 (secondary or hotplugged) CPU 檢測和使用這個特性。 當在 CPU 上檢測到該特性時，我們會標記爲特性可用但是不能保證計數器的功能， 僅表明有擴展屬性。 固件(代碼運行在高異常級別，例如 arm-tf )需支持以下功能： - 提供低異常級別(EL2 和 EL1)訪問 AMU 寄存器的能力。 - 使能計數器。如果未使能，它的值應爲 0。 - 在從電源關閉狀態啓動 CPU 前或後保存或者恢復計數器。 當使用使能了該特性的內核啓動但固件損壞時，訪問計數器寄存器可能會遭遇 panic 或者死鎖。即使未發現這些症狀，計數器寄存器返回的數據結果並不一 定能反映真實情況。通常，計數器會返回 0，表明他們未被使能。 如果固件沒有提供適當的支持最好關閉 CONFIG_ARM64_AMU_EXTN。 值得注意的是，出於安全原因，不要繞過 AMUSERRENR_EL0 設置而捕獲從 EL0(用戶空間) 訪問 EL1(內核空間)。 因此，固件應該確保訪問 AMU寄存器 不會困在 EL2或EL3。 AMUv1 的固定計數器可以通過如下系統寄存器訪問： - SYS_AMEVCNTR0_CORE_EL0 - SYS_AMEVCNTR0_CONST_EL0 - SYS_AMEVCNTR0_INST_RET_EL0 - SYS_AMEVCNTR0_MEM_STALL_EL0 特定輔助計數器可以通過 SYS_AMEVCNTR1_EL0(n) 訪問，其中n介於0到15。 詳細信息定義在目錄：arch/arm64/include/asm/sysreg.h。 用戶空間訪問 ------------ 由於以下原因，當前禁止從用戶空間訪問 AMU 的寄存器： - 安全因數：可能會暴露處於安全模式執行的代碼信息。 - 意願：AMU 是用於系統管理的。 同樣，該功能對用戶空間不可見。 虛擬化 ------ 由於以下原因，當前禁止從 KVM 客戶端的用戶空間(EL0)和內核空間(EL1) 訪問 AMU 的寄存器： - 安全因數：可能會暴露給其他客戶端或主機端執行的代碼信息。 任何試圖訪問 AMU 寄存器的行爲都會觸發一個註冊在客戶端的未定義異常。