.. include:: ../disclaimer-zh_CN.rst :Original: :ref:`Documentation/arm64/amu.rst ` Translator: Bailu Lin ================================== AArch64 Linux 中扩展的活动监控单元 ================================== 作者: Ionela Voinescu 日期: 2019-09-10 本文档简要描述了 AArch64 Linux 支持的活动监控单元的规范。 架构总述 -------- 活动监控是 ARMv8.4 CPU 架构引入的一个可选扩展特性。 活动监控单元(在每个 CPU 中实现)为系统管理提供了性能计数器。既可以通 过系统寄存器的方式访问计数器,同时也支持外部内存映射的方式访问计数器。 AMUv1 架构实现了一个由4个固定的64位事件计数器组成的计数器组。 - CPU 周期计数器:同 CPU 的频率增长 - 常量计数器:同固定的系统时钟频率增长 - 淘汰指令计数器: 同每次架构指令执行增长 - 内存停顿周期计数器:计算由在时钟域内的最后一级缓存中未命中而引起 的指令调度停顿周期数 当处于 WFI 或者 WFE 状态时,计数器不会增长。 AMU 架构提供了一个高达16位的事件计数器空间,未来新的 AMU 版本中可能 用它来实现新增的事件计数器。 另外,AMUv1 实现了一个多达16个64位辅助事件计数器的计数器组。 冷复位时所有的计数器会清零。 基本支持 -------- 内核可以安全地运行在支持 AMU 和不支持 AMU 的 CPU 组合中。 因此,当配置 CONFIG_ARM64_AMU_EXTN 后我们无条件使能后续 (secondary or hotplugged) CPU 检测和使用这个特性。 当在 CPU 上检测到该特性时,我们会标记为特性可用但是不能保证计数器的功能, 仅表明有扩展属性。 固件(代码运行在高异常级别,例如 arm-tf )需支持以下功能: - 提供低异常级别(EL2 和 EL1)访问 AMU 寄存器的能力。 - 使能计数器。如果未使能,它的值应为 0。 - 在从电源关闭状态启动 CPU 前或后保存或者恢复计数器。 当使用使能了该特性的内核启动但固件损坏时,访问计数器寄存器可能会遭遇 panic 或者死锁。即使未发现这些症状,计数器寄存器返回的数据结果并不一 定能反映真实情况。通常,计数器会返回 0,表明他们未被使能。 如果固件没有提供适当的支持最好关闭 CONFIG_ARM64_AMU_EXTN。 值得注意的是,出于安全原因,不要绕过 AMUSERRENR_EL0 设置而捕获从 EL0(用户空间) 访问 EL1(内核空间)。 因此,固件应该确保访问 AMU寄存器 不会困在 EL2或EL3。 AMUv1 的固定计数器可以通过如下系统寄存器访问: - SYS_AMEVCNTR0_CORE_EL0 - SYS_AMEVCNTR0_CONST_EL0 - SYS_AMEVCNTR0_INST_RET_EL0 - SYS_AMEVCNTR0_MEM_STALL_EL0 特定辅助计数器可以通过 SYS_AMEVCNTR1_EL0(n) 访问,其中n介于0到15。 详细信息定义在目录:arch/arm64/include/asm/sysreg.h。 用户空间访问 ------------ 由于以下原因,当前禁止从用户空间访问 AMU 的寄存器: - 安全因数:可能会暴露处于安全模式执行的代码信息。 - 意愿:AMU 是用于系统管理的。 同样,该功能对用户空间不可见。 虚拟化 ------ 由于以下原因,当前禁止从 KVM 客户端的用户空间(EL0)和内核空间(EL1) 访问 AMU 的寄存器: - 安全因数:可能会暴露给其他客户端或主机端执行的代码信息。 任何试图访问 AMU 寄存器的行为都会触发一个注册在客户端的未定义异常。