sysctl: Drop & in front of every proc_handler.
[linux-2.6.git] / arch / ia64 / kernel / perfmon.c
1 /*
2  * This file implements the perfmon-2 subsystem which is used
3  * to program the IA-64 Performance Monitoring Unit (PMU).
4  *
5  * The initial version of perfmon.c was written by
6  * Ganesh Venkitachalam, IBM Corp.
7  *
8  * Then it was modified for perfmon-1.x by Stephane Eranian and
9  * David Mosberger, Hewlett Packard Co.
10  *
11  * Version Perfmon-2.x is a rewrite of perfmon-1.x
12  * by Stephane Eranian, Hewlett Packard Co.
13  *
14  * Copyright (C) 1999-2005  Hewlett Packard Co
15  *               Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
16  *               David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
17  *
18  * More information about perfmon available at:
19  *      http://www.hpl.hp.com/research/linux/perfmon
20  */
21
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/kernel.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/interrupt.h>
26 #include <linux/proc_fs.h>
27 #include <linux/seq_file.h>
28 #include <linux/init.h>
29 #include <linux/vmalloc.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/sysctl.h>
32 #include <linux/list.h>
33 #include <linux/file.h>
34 #include <linux/poll.h>
35 #include <linux/vfs.h>
36 #include <linux/smp.h>
37 #include <linux/pagemap.h>
38 #include <linux/mount.h>
39 #include <linux/bitops.h>
40 #include <linux/capability.h>
41 #include <linux/rcupdate.h>
42 #include <linux/completion.h>
43 #include <linux/tracehook.h>
44
45 #include <asm/errno.h>
46 #include <asm/intrinsics.h>
47 #include <asm/page.h>
48 #include <asm/perfmon.h>
49 #include <asm/processor.h>
50 #include <asm/signal.h>
51 #include <asm/system.h>
52 #include <asm/uaccess.h>
53 #include <asm/delay.h>
54
55 #ifdef CONFIG_PERFMON
56 /*
57  * perfmon context state
58  */
59 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
60 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
61 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
62 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
63
64 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
65
66 #define PFM_NUM_PMC_REGS        64      /* PMC save area for ctxsw */
67 #define PFM_NUM_PMD_REGS        64      /* PMD save area for ctxsw */
68
69 /*
70  * depth of message queue
71  */
72 #define PFM_MAX_MSGS            32
73 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
74
75 /*
76  * type of a PMU register (bitmask).
77  * bitmask structure:
78  *      bit0   : register implemented
79  *      bit1   : end marker
80  *      bit2-3 : reserved
81  *      bit4   : pmc has pmc.pm
82  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
83  *      bit6-7 : register type
84  *      bit8-31: reserved
85  */
86 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
87 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
88 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
89 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
90 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
91 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
92 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
93 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
94
95 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
96 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
97
98 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
99
100 /* i assumed unsigned */
101 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
102 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
103
104 /* XXX: these assume that register i is implemented */
105 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
106 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
107 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
108 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
109
110 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].default_value
111 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf->pmc_desc[i].reserved_mask
112 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmd_desc[i].dep_pmd[0]
113 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].dep_pmd[0]
114
115 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
116 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
117
118 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
119 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
120 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
121
122 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
123
124 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
125 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
126 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
127
128 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
129
130 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
131 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
132 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
133 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
134 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
135
136 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
137 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
138 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
139
140 #define RDEP(x) (1UL<<(x))
141
142 /*
143  * context protection macros
144  * in SMP:
145  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
146  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
147  * in UP:
148  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
149  *
150  * spin_lock_irqsave()/spin_unlock_irqrestore():
151  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
152  *      in UP : local_irq_disable
153  *
154  * spin_lock()/spin_lock():
155  *      in UP : removed automatically
156  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
157  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
158  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
159  */
160 #define PROTECT_CTX(c, f) \
161         do {  \
162                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, task_pid_nr(current))); \
163                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
164                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, task_pid_nr(current))); \
165         } while(0)
166
167 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
168         do { \
169                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, task_pid_nr(current))); \
170                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
171         } while(0)
172
173 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
174         do {  \
175                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
176         } while(0)
177
178
179 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
180         do { \
181                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
182         } while(0)
183
184
185 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
186         do {  \
187                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
188         } while(0)
189
190 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
191         do { \
192                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
193         } while(0)
194
195
196 #ifdef CONFIG_SMP
197
198 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
199 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
200 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
201
202 #else /* !CONFIG_SMP */
203 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
204 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
205 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
206 #endif /* CONFIG_SMP */
207
208 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
209 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
210 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
211
212 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
213 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
214
215 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
216
217 /*
218  * cmp0 must be the value of pmc0
219  */
220 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
221
222 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
223
224 /*
225  * debugging
226  */
227 #define PFM_DEBUGGING 1
228 #ifdef PFM_DEBUGGING
229 #define DPRINT(a) \
230         do { \
231                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __func__, __LINE__, smp_processor_id(), task_pid_nr(current)); printk a; } \
232         } while (0)
233
234 #define DPRINT_ovfl(a) \
235         do { \
236                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug > 0 && pfm_sysctl.debug_ovfl >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __func__, __LINE__, smp_processor_id(), task_pid_nr(current)); printk a; } \
237         } while (0)
238 #endif
239
240 /*
241  * 64-bit software counter structure
242  *
243  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
244  */
245 typedef struct {
246         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
247         unsigned long   lval;           /* last reset value */
248         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
249         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
250         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
251         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
252         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
253         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
254         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
255         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
256 } pfm_counter_t;
257
258 /*
259  * context flags
260  */
261 typedef struct {
262         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
263         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
264         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
265         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
266         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
267         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
268         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
269         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
270         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
271         unsigned int reserved:22;
272 } pfm_context_flags_t;
273
274 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
275 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
276 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
277
278
279 /*
280  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
281  */
282
283 typedef struct pfm_context {
284         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
285
286         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
287         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
288
289         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
290
291         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
292
293         struct completion       ctx_restart_done;       /* use for blocking notification mode */
294
295         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
296         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
297         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
298
299         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
300         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
301         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
302
303         unsigned long           ctx_pmcs[PFM_NUM_PMC_REGS];     /*  saved copies of PMC values */
304
305         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
306         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
307         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
308         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
309
310         pfm_counter_t           ctx_pmds[PFM_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
311
312         unsigned long           th_pmcs[PFM_NUM_PMC_REGS];      /* PMC thread save state */
313         unsigned long           th_pmds[PFM_NUM_PMD_REGS];      /* PMD thread save state */
314
315         unsigned long           ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
316
317         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
318         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
319         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
320
321         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
322         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
323
324         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
325         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
326         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
327         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
328
329         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
330         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
331         int                     ctx_msgq_head;
332         int                     ctx_msgq_tail;
333         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
334
335         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
336 } pfm_context_t;
337
338 /*
339  * magic number used to verify that structure is really
340  * a perfmon context
341  */
342 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
343
344 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
345
346 #ifdef CONFIG_SMP
347 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
348 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
349 #else
350 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
351 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
352 #endif
353
354
355 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
356 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
357 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
358 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
359 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
360 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
361 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
362 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
363 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
364
365 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
366 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
367
368 /*
369  * global information about all sessions
370  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
371  */
372 typedef struct {
373         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
374
375         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
376         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
377         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
378         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
379         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
380 } pfm_session_t;
381
382 /*
383  * information about a PMC or PMD.
384  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
385  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
386  */
387 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
388 typedef struct {
389         unsigned int            type;
390         int                     pm_pos;
391         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
392         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
393         pfm_reg_check_t         read_check;
394         pfm_reg_check_t         write_check;
395         unsigned long           dep_pmd[4];
396         unsigned long           dep_pmc[4];
397 } pfm_reg_desc_t;
398
399 /* assume cnum is a valid monitor */
400 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
401
402 /*
403  * This structure is initialized at boot time and contains
404  * a description of the PMU main characteristics.
405  *
406  * If the probe function is defined, detection is based
407  * on its return value: 
408  *      - 0 means recognized PMU
409  *      - anything else means not supported
410  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
411  * is used and it must match the host CPU family such that:
412  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
413  */
414 typedef struct {
415         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
416
417         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
418         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
419
420         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
421         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
422         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
423         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
424
425         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
426         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
427         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
428         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
429         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
430         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
431         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
432         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
433 } pmu_config_t;
434 /*
435  * PMU specific flags
436  */
437 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
438
439 /*
440  * debug register related type definitions
441  */
442 typedef struct {
443         unsigned long ibr_mask:56;
444         unsigned long ibr_plm:4;
445         unsigned long ibr_ig:3;
446         unsigned long ibr_x:1;
447 } ibr_mask_reg_t;
448
449 typedef struct {
450         unsigned long dbr_mask:56;
451         unsigned long dbr_plm:4;
452         unsigned long dbr_ig:2;
453         unsigned long dbr_w:1;
454         unsigned long dbr_r:1;
455 } dbr_mask_reg_t;
456
457 typedef union {
458         unsigned long  val;
459         ibr_mask_reg_t ibr;
460         dbr_mask_reg_t dbr;
461 } dbreg_t;
462
463
464 /*
465  * perfmon command descriptions
466  */
467 typedef struct {
468         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
469         char            *cmd_name;
470         int             cmd_flags;
471         unsigned int    cmd_narg;
472         size_t          cmd_argsize;
473         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
474 } pfm_cmd_desc_t;
475
476 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
477 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
478 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
479 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
480
481
482 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
483 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
484 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
485 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
486 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
487
488 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
489
490 typedef struct {
491         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
492         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
493         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
494         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
495         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
496         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
497         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
498         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
499         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
500 } pfm_stats_t;
501
502 /*
503  * perfmon internal variables
504  */
505 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
506 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
507
508 static DEFINE_SPINLOCK(pfm_alt_install_check);
509 static pfm_intr_handler_desc_t  *pfm_alt_intr_handler;
510
511 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
512 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
513
514 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
515 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
516
517 static pmu_config_t             *pmu_conf;
518
519 /* sysctl() controls */
520 pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
521 EXPORT_SYMBOL(pfm_sysctl);
522
523 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
524         {
525                 .procname       = "debug",
526                 .data           = &pfm_sysctl.debug,
527                 .maxlen         = sizeof(int),
528                 .mode           = 0666,
529                 .proc_handler   = proc_dointvec,
530         },
531         {
532                 .procname       = "debug_ovfl",
533                 .data           = &pfm_sysctl.debug_ovfl,
534                 .maxlen         = sizeof(int),
535                 .mode           = 0666,
536                 .proc_handler   = proc_dointvec,
537         },
538         {
539                 .procname       = "fastctxsw",
540                 .data           = &pfm_sysctl.fastctxsw,
541                 .maxlen         = sizeof(int),
542                 .mode           = 0600,
543                 .proc_handler   = proc_dointvec,
544         },
545         {
546                 .procname       = "expert_mode",
547                 .data           = &pfm_sysctl.expert_mode,
548                 .maxlen         = sizeof(int),
549                 .mode           = 0600,
550                 .proc_handler   = proc_dointvec,
551         },
552         {}
553 };
554 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
555         {
556                 .procname       = "perfmon",
557                 .mode           = 0555,
558                 .child          = pfm_ctl_table,
559         },
560         {}
561 };
562 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
563         {
564                 .procname       = "kernel",
565                 .mode           = 0555,
566                 .child          = pfm_sysctl_dir,
567         },
568         {}
569 };
570 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
571
572 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
573
574 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
575 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
576
577 static inline void
578 pfm_put_task(struct task_struct *task)
579 {
580         if (task != current) put_task_struct(task);
581 }
582
583 static inline void
584 pfm_reserve_page(unsigned long a)
585 {
586         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
587 }
588 static inline void
589 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
590 {
591         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
592 }
593
594 static inline unsigned long
595 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
596 {
597         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
598         return 0UL;
599 }
600
601 static inline void
602 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
603 {
604         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
605 }
606
607 static inline unsigned int
608 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
609 {
610         return do_munmap(mm, addr, len);
611 }
612
613 static inline unsigned long 
614 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
615 {
616         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
617 }
618
619
620 static int
621 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data,
622              struct vfsmount *mnt)
623 {
624         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC, mnt);
625 }
626
627 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
628         .name     = "pfmfs",
629         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
630         .kill_sb  = kill_anon_super,
631 };
632
633 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
634 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
635 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
636 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
637 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(pfm_syst_info);
638
639
640 /* forward declaration */
641 static const struct file_operations pfm_file_ops;
642
643 /*
644  * forward declarations
645  */
646 #ifndef CONFIG_SMP
647 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
648 #endif
649
650 void dump_pmu_state(const char *);
651 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
652
653 #include "perfmon_itanium.h"
654 #include "perfmon_mckinley.h"
655 #include "perfmon_montecito.h"
656 #include "perfmon_generic.h"
657
658 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
659         &pmu_conf_mont,
660         &pmu_conf_mck,
661         &pmu_conf_ita,
662         &pmu_conf_gen, /* must be last */
663         NULL
664 };
665
666
667 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
668
669 static inline void
670 pfm_clear_psr_pp(void)
671 {
672         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
673         ia64_srlz_i();
674 }
675
676 static inline void
677 pfm_set_psr_pp(void)
678 {
679         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
680         ia64_srlz_i();
681 }
682
683 static inline void
684 pfm_clear_psr_up(void)
685 {
686         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
687         ia64_srlz_i();
688 }
689
690 static inline void
691 pfm_set_psr_up(void)
692 {
693         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
694         ia64_srlz_i();
695 }
696
697 static inline unsigned long
698 pfm_get_psr(void)
699 {
700         unsigned long tmp;
701         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
702         ia64_srlz_i();
703         return tmp;
704 }
705
706 static inline void
707 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
708 {
709         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
710         ia64_srlz_i();
711 }
712
713 static inline void
714 pfm_freeze_pmu(void)
715 {
716         ia64_set_pmc(0,1UL);
717         ia64_srlz_d();
718 }
719
720 static inline void
721 pfm_unfreeze_pmu(void)
722 {
723         ia64_set_pmc(0,0UL);
724         ia64_srlz_d();
725 }
726
727 static inline void
728 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
729 {
730         int i;
731
732         for (i=0; i < nibrs; i++) {
733                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
734                 ia64_dv_serialize_instruction();
735         }
736         ia64_srlz_i();
737 }
738
739 static inline void
740 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
741 {
742         int i;
743
744         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
745                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
746                 ia64_dv_serialize_data();
747         }
748         ia64_srlz_d();
749 }
750
751 /*
752  * PMD[i] must be a counter. no check is made
753  */
754 static inline unsigned long
755 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
756 {
757         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
758 }
759
760 /*
761  * PMD[i] must be a counter. no check is made
762  */
763 static inline void
764 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
765 {
766         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
767
768         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
769         /*
770          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
771          * mask off top part
772          */
773         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
774 }
775
776 static pfm_msg_t *
777 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
778 {
779         int idx, next;
780
781         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
782
783         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
784         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
785
786         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
787         ctx->ctx_msgq_tail = next;
788
789         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
790
791         return ctx->ctx_msgq+idx;
792 }
793
794 static pfm_msg_t *
795 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
796 {
797         pfm_msg_t *msg;
798
799         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
800
801         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
802
803         /*
804          * get oldest message
805          */
806         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
807
808         /*
809          * and move forward
810          */
811         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
812
813         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d type=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
814
815         return msg;
816 }
817
818 static void
819 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
820 {
821         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
822         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
823 }
824
825 static void *
826 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
827 {
828         void *mem;
829         unsigned long addr;
830
831         size = PAGE_ALIGN(size);
832         mem  = vmalloc(size);
833         if (mem) {
834                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
835                 memset(mem, 0, size);
836                 addr = (unsigned long)mem;
837                 while (size > 0) {
838                         pfm_reserve_page(addr);
839                         addr+=PAGE_SIZE;
840                         size-=PAGE_SIZE;
841                 }
842         }
843         return mem;
844 }
845
846 static void
847 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
848 {
849         unsigned long addr;
850
851         if (mem) {
852                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
853                 addr = (unsigned long) mem;
854                 while ((long) size > 0) {
855                         pfm_unreserve_page(addr);
856                         addr+=PAGE_SIZE;
857                         size-=PAGE_SIZE;
858                 }
859                 vfree(mem);
860         }
861         return;
862 }
863
864 static pfm_context_t *
865 pfm_context_alloc(int ctx_flags)
866 {
867         pfm_context_t *ctx;
868
869         /* 
870          * allocate context descriptor 
871          * must be able to free with interrupts disabled
872          */
873         ctx = kzalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
874         if (ctx) {
875                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
876
877                 /*
878                  * init context protection lock
879                  */
880                 spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
881
882                 /*
883                  * context is unloaded
884                  */
885                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
886
887                 /*
888                  * initialization of context's flags
889                  */
890                 ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
891                 ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
892                 ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
893                 /*
894                  * will move to set properties
895                  * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
896                  */
897
898                 /*
899                  * init restart semaphore to locked
900                  */
901                 init_completion(&ctx->ctx_restart_done);
902
903                 /*
904                  * activation is used in SMP only
905                  */
906                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
907                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
908
909                 /*
910                  * initialize notification message queue
911                  */
912                 ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
913                 init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
914                 init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
915
916         }
917         return ctx;
918 }
919
920 static void
921 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
922 {
923         if (ctx) {
924                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
925                 kfree(ctx);
926         }
927 }
928
929 static void
930 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
931 {
932         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
933         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
934         int i;
935
936         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
937
938         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
939         /*
940          * monitoring can only be masked as a result of a valid
941          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
942          * has an owner. Note that the owner can be different
943          * from the current task. However the PMU state belongs
944          * to the owner.
945          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
946          * current. Therefore if we come here, we know that
947          * the PMU state belongs to the current task, therefore
948          * we can access the live registers.
949          *
950          * So in both cases, the live register contains the owner's
951          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
952          *
953          * As a consequence to this call, the ctx->th_pmds[] array
954          * contains stale information which must be ignored
955          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
956          * pfm_restart).
957          */
958         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
959         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
960                 /* skip non used pmds */
961                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
962                 val = ia64_get_pmd(i);
963
964                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
965                         /*
966                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
967                          */
968                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
969                 } else {
970                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
971                 }
972                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
973                         i,
974                         ctx->ctx_pmds[i].val,
975                         val & ovfl_mask));
976         }
977         /*
978          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
979          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
980          * the user
981          *
982          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
983          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
984          */
985         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
986         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
987                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
988                 ia64_set_pmc(i, ctx->th_pmcs[i] & ~0xfUL);
989                 ctx->th_pmcs[i] &= ~0xfUL;
990                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->th_pmcs[i]));
991         }
992         /*
993          * make all of this visible
994          */
995         ia64_srlz_d();
996 }
997
998 /*
999  * must always be done with task == current
1000  *
1001  * context must be in MASKED state when calling
1002  */
1003 static void
1004 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
1005 {
1006         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
1007         unsigned long mask, ovfl_mask;
1008         unsigned long psr, val;
1009         int i, is_system;
1010
1011         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1012         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
1013
1014         if (task != current) {
1015                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task_pid_nr(task), task_pid_nr(current));
1016                 return;
1017         }
1018         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
1019                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
1020                         task_pid_nr(task), task_pid_nr(current), ctx->ctx_state);
1021                 return;
1022         }
1023         psr = pfm_get_psr();
1024         /*
1025          * monitoring is masked via the PMC.
1026          * As we restore their value, we do not want each counter to
1027          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
1028          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
1029          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
1030          * this point, because monitoring was MASKED.
1031          *
1032          * system-wide session are pinned and self-monitoring
1033          */
1034         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1035                 /* disable dcr pp */
1036                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
1037                 pfm_clear_psr_pp();
1038         } else {
1039                 pfm_clear_psr_up();
1040         }
1041         /*
1042          * first, we restore the PMD
1043          */
1044         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
1045         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
1046                 /* skip non used pmds */
1047                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1048
1049                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1050                         /*
1051                          * we split the 64bit value according to
1052                          * counter width
1053                          */
1054                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
1055                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
1056                 } else {
1057                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1058                 }
1059                 ia64_set_pmd(i, val);
1060
1061                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1062                         i,
1063                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1064                         val));
1065         }
1066         /*
1067          * restore the PMCs
1068          */
1069         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1070         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1071                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1072                 ctx->th_pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1073                 ia64_set_pmc(i, ctx->th_pmcs[i]);
1074                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n",
1075                                         task_pid_nr(task), i, ctx->th_pmcs[i]));
1076         }
1077         ia64_srlz_d();
1078
1079         /*
1080          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1081          * XXX: need to optimize 
1082          */
1083         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1084                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1085                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1086         }
1087
1088         /*
1089          * now restore PSR
1090          */
1091         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1092                 /* enable dcr pp */
1093                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1094                 ia64_srlz_i();
1095         }
1096         pfm_set_psr_l(psr);
1097 }
1098
1099 static inline void
1100 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1101 {
1102         int i;
1103
1104         ia64_srlz_d();
1105
1106         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1107                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1108         }
1109 }
1110
1111 /*
1112  * reload from thread state (used for ctxw only)
1113  */
1114 static inline void
1115 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1116 {
1117         int i;
1118         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1119
1120         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1121                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1122                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1123                 ia64_set_pmd(i, val);
1124         }
1125         ia64_srlz_d();
1126 }
1127
1128 /*
1129  * propagate PMD from context to thread-state
1130  */
1131 static inline void
1132 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1133 {
1134         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1135         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1136         unsigned long val;
1137         int i;
1138
1139         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1140
1141         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1142
1143                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1144
1145                 /*
1146                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1147                  * the lower bits go to the machine state in the
1148                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1149                  * The upper part stays in the soft-counter.
1150                  */
1151                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1152                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1153                          val &= ovfl_val;
1154                 }
1155                 ctx->th_pmds[i] = val;
1156
1157                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1158                         i,
1159                         ctx->th_pmds[i],
1160                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1161         }
1162 }
1163
1164 /*
1165  * propagate PMC from context to thread-state
1166  */
1167 static inline void
1168 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1169 {
1170         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1171         int i;
1172
1173         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1174
1175         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1176                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1177                 ctx->th_pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1178                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->th_pmcs[i]));
1179         }
1180 }
1181
1182
1183
1184 static inline void
1185 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1186 {
1187         int i;
1188
1189         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1190                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1191                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1192         }
1193         ia64_srlz_d();
1194 }
1195
1196 static inline int
1197 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1198 {
1199         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1200 }
1201
1202 static inline int
1203 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1204 {
1205         int ret = 0;
1206         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1207         return ret;
1208 }
1209
1210 static inline int
1211 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1212 {
1213         int ret = 0;
1214         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1215         return ret;
1216 }
1217
1218
1219 static inline int
1220 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1221                      int cpu, void *arg)
1222 {
1223         int ret = 0;
1224         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1225         return ret;
1226 }
1227
1228 static inline int
1229 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1230                      int cpu, void *arg)
1231 {
1232         int ret = 0;
1233         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1234         return ret;
1235 }
1236
1237 static inline int
1238 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1239 {
1240         int ret = 0;
1241         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1242         return ret;
1243 }
1244
1245 static inline int
1246 pfm_buf_fmt_restart_active(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1247 {
1248         int ret = 0;
1249         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1250         return ret;
1251 }
1252
1253 static pfm_buffer_fmt_t *
1254 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1255 {
1256         struct list_head * pos;
1257         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1258
1259         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1260                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1261                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1262                         return entry;
1263         }
1264         return NULL;
1265 }
1266  
1267 /*
1268  * find a buffer format based on its uuid
1269  */
1270 static pfm_buffer_fmt_t *
1271 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1272 {
1273         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1274         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1275         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1276         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1277         return fmt;
1278 }
1279  
1280 int
1281 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1282 {
1283         int ret = 0;
1284
1285         /* some sanity checks */
1286         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1287
1288         /* we need at least a handler */
1289         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1290
1291         /*
1292          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1293          */
1294
1295         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1296
1297         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1298                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1299                 ret = -EBUSY;
1300                 goto out;
1301         } 
1302         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1303         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1304
1305 out:
1306         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1307         return ret;
1308 }
1309 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1310
1311 int
1312 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1313 {
1314         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1315         int ret = 0;
1316
1317         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1318
1319         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1320         if (!fmt) {
1321                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1322                 ret = -EINVAL;
1323                 goto out;
1324         }
1325         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1326         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1327
1328 out:
1329         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1330         return ret;
1331
1332 }
1333 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1334
1335 extern void update_pal_halt_status(int);
1336
1337 static int
1338 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1339 {
1340         unsigned long flags;
1341         /*
1342          * validity checks on cpu_mask have been done upstream
1343          */
1344         LOCK_PFS(flags);
1345
1346         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1347                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1348                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1349                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1350                 is_syswide,
1351                 cpu));
1352
1353         if (is_syswide) {
1354                 /*
1355                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1356                  */
1357                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1358                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1359                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1360                         goto abort;
1361                 }
1362
1363                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1364
1365                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1366
1367                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1368
1369                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1370
1371         } else {
1372                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1373                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1374         }
1375
1376         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1377                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1378                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1379                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1380                 is_syswide,
1381                 cpu));
1382
1383         /*
1384          * disable default_idle() to go to PAL_HALT
1385          */
1386         update_pal_halt_status(0);
1387
1388         UNLOCK_PFS(flags);
1389
1390         return 0;
1391
1392 error_conflict:
1393         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1394                 task_pid_nr(pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]),
1395                 cpu));
1396 abort:
1397         UNLOCK_PFS(flags);
1398
1399         return -EBUSY;
1400
1401 }
1402
1403 static int
1404 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1405 {
1406         unsigned long flags;
1407         /*
1408          * validity checks on cpu_mask have been done upstream
1409          */
1410         LOCK_PFS(flags);
1411
1412         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1413                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1414                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1415                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1416                 is_syswide,
1417                 cpu));
1418
1419
1420         if (is_syswide) {
1421                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1422                 /*
1423                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1424                  */
1425                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1426                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1427                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1428                         } else {
1429                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1430                         }
1431                 }
1432                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1433         } else {
1434                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1435         }
1436         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1437                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1438                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1439                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1440                 is_syswide,
1441                 cpu));
1442
1443         /*
1444          * if possible, enable default_idle() to go into PAL_HALT
1445          */
1446         if (pfm_sessions.pfs_task_sessions == 0 && pfm_sessions.pfs_sys_sessions == 0)
1447                 update_pal_halt_status(1);
1448
1449         UNLOCK_PFS(flags);
1450
1451         return 0;
1452 }
1453
1454 /*
1455  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1456  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1457  * a PROTECT_CTX() section.
1458  */
1459 static int
1460 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1461 {
1462         int r;
1463
1464         /* sanity checks */
1465         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1466                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task_pid_nr(task), task->mm);
1467                 return -EINVAL;
1468         }
1469
1470         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1471
1472         /*
1473          * does the actual unmapping
1474          */
1475         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1476
1477         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1478
1479         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1480
1481         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1482         if (r !=0) {
1483                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task_pid_nr(task), vaddr, size);
1484         }
1485
1486         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1487
1488         return 0;
1489 }
1490
1491 /*
1492  * free actual physical storage used by sampling buffer
1493  */
1494 #if 0
1495 static int
1496 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1497 {
1498         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1499
1500         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1501
1502         /*
1503          * we won't use the buffer format anymore
1504          */
1505         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1506
1507         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1508                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1509                 ctx->ctx_smpl_size,
1510                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1511
1512         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1513
1514         /*
1515          * free the buffer
1516          */
1517         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1518
1519         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1520         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1521
1522         return 0;
1523
1524 invalid_free:
1525         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", task_pid_nr(current));
1526         return -EINVAL;
1527 }
1528 #endif
1529
1530 static inline void
1531 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1532 {
1533         if (fmt == NULL) return;
1534
1535         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1536
1537 }
1538
1539 /*
1540  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1541  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1542  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1543  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1544  */
1545 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1546
1547 static int __init
1548 init_pfm_fs(void)
1549 {
1550         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1551         if (!err) {
1552                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1553                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1554                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1555                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1556                 else
1557                         err = 0;
1558         }
1559         return err;
1560 }
1561
1562 static ssize_t
1563 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1564 {
1565         pfm_context_t *ctx;
1566         pfm_msg_t *msg;
1567         ssize_t ret;
1568         unsigned long flags;
1569         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1570         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1571                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1572                 return -EINVAL;
1573         }
1574
1575         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1576         if (ctx == NULL) {
1577                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1578                 return -EINVAL;
1579         }
1580
1581         /*
1582          * check even when there is no message
1583          */
1584         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1585                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1586                 return -EINVAL;
1587         }
1588
1589         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1590
1591         /*
1592          * put ourselves on the wait queue
1593          */
1594         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1595
1596
1597         for(;;) {
1598                 /*
1599                  * check wait queue
1600                  */
1601
1602                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1603
1604                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1605
1606                 ret = 0;
1607                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1608
1609                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1610
1611                 /*
1612                  * check non-blocking read
1613                  */
1614                 ret = -EAGAIN;
1615                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1616
1617                 /*
1618                  * check pending signals
1619                  */
1620                 if(signal_pending(current)) {
1621                         ret = -EINTR;
1622                         break;
1623                 }
1624                 /*
1625                  * no message, so wait
1626                  */
1627                 schedule();
1628
1629                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1630         }
1631         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", task_pid_nr(current), ret));
1632         set_current_state(TASK_RUNNING);
1633         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1634
1635         if (ret < 0) goto abort;
1636
1637         ret = -EINVAL;
1638         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1639         if (msg == NULL) {
1640                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, task_pid_nr(current));
1641                 goto abort_locked;
1642         }
1643
1644         DPRINT(("fd=%d type=%d\n", msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1645
1646         ret = -EFAULT;
1647         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1648
1649 abort_locked:
1650         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1651 abort:
1652         return ret;
1653 }
1654
1655 static ssize_t
1656 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1657                           size_t size, loff_t *ppos)
1658 {
1659         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1660         return -EINVAL;
1661 }
1662
1663 static unsigned int
1664 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1665 {
1666         pfm_context_t *ctx;
1667         unsigned long flags;
1668         unsigned int mask = 0;
1669
1670         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1671                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1672                 return 0;
1673         }
1674
1675         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1676         if (ctx == NULL) {
1677                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1678                 return 0;
1679         }
1680
1681
1682         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1683
1684         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1685
1686         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1687
1688         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1689                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1690
1691         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1692
1693         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1694
1695         return mask;
1696 }
1697
1698 static int
1699 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1700 {
1701         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1702         return -EINVAL;
1703 }
1704
1705 /*
1706  * interrupt cannot be masked when coming here
1707  */
1708 static inline int
1709 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1710 {
1711         int ret;
1712
1713         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1714
1715         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1716                 task_pid_nr(current),
1717                 fd,
1718                 on,
1719                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1720
1721         return ret;
1722 }
1723
1724 static int
1725 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1726 {
1727         pfm_context_t *ctx;
1728         int ret;
1729
1730         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1731                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1732                 return -EBADF;
1733         }
1734
1735         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1736         if (ctx == NULL) {
1737                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1738                 return -EBADF;
1739         }
1740         /*
1741          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1742          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1743          *
1744          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1745          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1746          */
1747         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1748
1749
1750         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1751                 fd,
1752                 on,
1753                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1754
1755         return ret;
1756 }
1757
1758 #ifdef CONFIG_SMP
1759 /*
1760  * this function is exclusively called from pfm_close().
1761  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1762  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1763  */
1764 static void
1765 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1766 {
1767         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1768         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
1769         struct task_struct *owner;
1770         unsigned long flags;
1771         int ret;
1772
1773         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1774                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1775                         ctx->ctx_cpu,
1776                         smp_processor_id());
1777                 return;
1778         }
1779         owner = GET_PMU_OWNER();
1780         if (owner != ctx->ctx_task) {
1781                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1782                         smp_processor_id(),
1783                         task_pid_nr(owner), task_pid_nr(ctx->ctx_task));
1784                 return;
1785         }
1786         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1787                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1788                         smp_processor_id(),
1789                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1790                 return;
1791         }
1792
1793         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), task_pid_nr(ctx->ctx_task)));
1794         /*
1795          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1796          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1797          * this CPU
1798          */
1799         local_irq_save(flags);
1800
1801         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1802         if (ret) {
1803                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1804         }
1805
1806         /*
1807          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1808          */
1809         local_irq_restore(flags);
1810 }
1811
1812 static void
1813 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1814 {
1815         int ret;
1816
1817         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1818         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 1);
1819         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1820 }
1821 #endif /* CONFIG_SMP */
1822
1823 /*
1824  * called for each close(). Partially free resources.
1825  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1826  */
1827 static int
1828 pfm_flush(struct file *filp, fl_owner_t id)
1829 {
1830         pfm_context_t *ctx;
1831         struct task_struct *task;
1832         struct pt_regs *regs;
1833         unsigned long flags;
1834         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1835         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1836         int state, is_system;
1837
1838         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1839                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1840                 return -EBADF;
1841         }
1842
1843         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1844         if (ctx == NULL) {
1845                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1846                 return -EBADF;
1847         }
1848
1849         /*
1850          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1851          * This can be done without the context being protected. We come
1852          * here when the context has become unreachable by other tasks.
1853          *
1854          * We may still have active monitoring at this point and we may
1855          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1856          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1857          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1858          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1859          * invoked after, it will find an empty queue and no
1860          * signal will be sent. In both case, we are safe
1861          */
1862         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1863
1864         state     = ctx->ctx_state;
1865         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1866
1867         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1868         regs = task_pt_regs(task);
1869
1870         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1871                 state,
1872                 task == current ? 1 : 0));
1873
1874         /*
1875          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1876          */
1877
1878         /*
1879          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1880          */
1881         if (task == current) {
1882 #ifdef CONFIG_SMP
1883                 /*
1884                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1885                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1886                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1887                  *
1888                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1889                  */
1890                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1891
1892                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1893                         /*
1894                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1895                          */
1896                         local_irq_restore(flags);
1897
1898                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1899
1900                         /*
1901                          * restore interrupt masking
1902                          */
1903                         local_irq_save(flags);
1904
1905                         /*
1906                          * context is unloaded at this point
1907                          */
1908                 } else
1909 #endif /* CONFIG_SMP */
1910                 {
1911
1912                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1913                         /*
1914                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1915                         * and session unreserved.
1916                         */
1917                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1918
1919                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1920                 }
1921         }
1922
1923         /*
1924          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1925          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1926          *
1927          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1928          * by every task with access to the context
1929          *
1930          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1931          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1932          * do anything here
1933          */
1934         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1935                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1936                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1937         }
1938
1939         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1940
1941         /*
1942          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1943          * at this point. Cannot be done inside critical section
1944          * because some VM function reenables interrupts.
1945          *
1946          */
1947         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1948
1949         return 0;
1950 }
1951 /*
1952  * called either on explicit close() or from exit_files(). 
1953  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1954  * called only ONCE.
1955  *
1956  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero 
1957  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the 
1958  * file at this point.
1959  *
1960  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1961  * is executed before exit_files().
1962  *
1963  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1964  * flush the PMU state to the context. 
1965  */
1966 static int
1967 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1968 {
1969         pfm_context_t *ctx;
1970         struct task_struct *task;
1971         struct pt_regs *regs;
1972         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1973         unsigned long flags;
1974         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1975         void *smpl_buf_addr = NULL;
1976         int free_possible = 1;
1977         int state, is_system;
1978
1979         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1980
1981         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1982                 DPRINT(("bad magic\n"));
1983                 return -EBADF;
1984         }
1985         
1986         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1987         if (ctx == NULL) {
1988                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1989                 return -EBADF;
1990         }
1991
1992         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1993
1994         state     = ctx->ctx_state;
1995         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1996
1997         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1998         regs = task_pt_regs(task);
1999
2000         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n", 
2001                 state,
2002                 task == current ? 1 : 0));
2003
2004         /*
2005          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
2006          */
2007         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
2008
2009         /*
2010          * context is loaded/masked and task != current, we need to
2011          * either force an unload or go zombie
2012          */
2013
2014         /*
2015          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
2016          * we must force it to wakeup to get out of the
2017          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
2018          *
2019          * This situation is only possible for per-task mode
2020          */
2021         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
2022
2023                 /*
2024                  * set a "partial" zombie state to be checked
2025                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
2026                  *
2027                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
2028                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
2029                  * In such case, it would free the context and then we would
2030                  * return to pfm_handle_work() which would access the
2031                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
2032                  * but visible to pfm_handle_work().
2033                  *
2034                  * For some window of time, we have a zombie context with
2035                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
2036                  */
2037                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
2038
2039                 /*
2040                  * force task to wake up from MASKED state
2041                  */
2042                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
2043
2044                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
2045
2046                 /*
2047                  * put ourself to sleep waiting for the other
2048                  * task to report completion
2049                  *
2050                  * the context is protected by mutex, therefore there
2051                  * is no risk of being notified of completion before
2052                  * begin actually on the waitq.
2053                  */
2054                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2055                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2056
2057                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2058
2059                 /*
2060                  * XXX: check for signals :
2061                  *      - ok for explicit close
2062                  *      - not ok when coming from exit_files()
2063                  */
2064                 schedule();
2065
2066
2067                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2068
2069
2070                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2071                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2072
2073                 /*
2074                  * context is unloaded at this point
2075                  */
2076                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2077         }
2078         else if (task != current) {
2079 #ifdef CONFIG_SMP
2080                 /*
2081                  * switch context to zombie state
2082                  */
2083                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2084
2085                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2086                 /*
2087                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2088                  * the task notices the ZOMBIE state
2089                  */
2090                 free_possible = 0;
2091 #else
2092                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2093 #endif
2094         }
2095
2096 doit:
2097         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2098         state = ctx->ctx_state;
2099
2100         /*
2101          * the context is still attached to a task (possibly current)
2102          * we cannot destroy it right now
2103          */
2104
2105         /*
2106          * we must free the sampling buffer right here because
2107          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2108          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2109          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2110          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2111          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2112          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2113          */
2114         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2115                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2116                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2117                 /* no more sampling */
2118                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2119                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2120         }
2121
2122         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2123                 state,
2124                 free_possible,
2125                 smpl_buf_addr,
2126                 smpl_buf_size));
2127
2128         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2129
2130         /*
2131          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2132          */
2133         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2134                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2135         }
2136
2137         /*
2138          * disconnect file descriptor from context must be done
2139          * before we unlock.
2140          */
2141         filp->private_data = NULL;
2142
2143         /*
2144          * if we free on the spot, the context is now completely unreachable
2145          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2146          * can freely cut.
2147          *
2148          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2149          */
2150         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2151
2152         /*
2153          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2154          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2155          */
2156         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2157
2158         /*
2159          * return the memory used by the context
2160          */
2161         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2162
2163         return 0;
2164 }
2165
2166 static int
2167 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2168 {
2169         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2170         return -ENXIO;
2171 }
2172
2173
2174
2175 static const struct file_operations pfm_file_ops = {
2176         .llseek   = no_llseek,
2177         .read     = pfm_read,
2178         .write    = pfm_write,
2179         .poll     = pfm_poll,
2180         .ioctl    = pfm_ioctl,
2181         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2182         .fasync   = pfm_fasync,
2183         .release  = pfm_close,
2184         .flush    = pfm_flush
2185 };
2186
2187 static int
2188 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2189 {
2190         return 1;
2191 }
2192
2193 static const struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2194         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2195 };
2196
2197
2198 static struct file *
2199 pfm_alloc_file(pfm_context_t *ctx)
2200 {
2201         struct file *file;
2202         struct inode *inode;
2203         struct dentry *dentry;
2204         char name[32];
2205         struct qstr this;
2206
2207         /*
2208          * allocate a new inode
2209          */
2210         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2211         if (!inode)
2212                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2213
2214         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2215
2216         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2217         inode->i_uid  = current_fsuid();
2218         inode->i_gid  = current_fsgid();
2219
2220         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2221         this.name = name;
2222         this.len  = strlen(name);
2223         this.hash = inode->i_ino;
2224
2225         /*
2226          * allocate a new dcache entry
2227          */
2228         dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2229         if (!dentry) {
2230                 iput(inode);
2231                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2232         }
2233
2234         dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2235         d_add(dentry, inode);
2236
2237         file = alloc_file(pfmfs_mnt, dentry, FMODE_READ, &pfm_file_ops);
2238         if (!file) {
2239                 dput(dentry);
2240                 return ERR_PTR(-ENFILE);
2241         }
2242
2243         file->f_flags = O_RDONLY;
2244         file->private_data = ctx;
2245
2246         return file;
2247 }
2248
2249 static int
2250 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2251 {
2252         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2253
2254         while (size > 0) {
2255                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2256
2257
2258                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2259                         return -ENOMEM;
2260
2261                 addr  += PAGE_SIZE;
2262                 buf   += PAGE_SIZE;
2263                 size  -= PAGE_SIZE;
2264         }
2265         return 0;
2266 }
2267
2268 /*
2269  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2270  */
2271 static int
2272 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2273 {
2274         struct mm_struct *mm = task->mm;
2275         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2276         unsigned long size;
2277         void *smpl_buf;
2278
2279
2280         /*
2281          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2282          */
2283         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2284
2285         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2286
2287         /*
2288          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2289          * XXX: may have to refine this test
2290          * Check against address space limit.
2291          *
2292          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2293          *      return -ENOMEM;
2294          */
2295         if (size > task->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
2296                 return -ENOMEM;
2297
2298         /*
2299          * We do the easy to undo allocations first.
2300          *
2301          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2302          */
2303         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2304         if (smpl_buf == NULL) {
2305                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2306                 return -ENOMEM;
2307         }
2308
2309         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2310
2311         /* allocate vma */
2312         vma = kmem_cache_zalloc(vm_area_cachep, GFP_KERNEL);
2313         if (!vma) {
2314                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2315                 goto error_kmem;
2316         }
2317
2318         /*
2319          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2320          */
2321         vma->vm_mm           = mm;
2322         vma->vm_file         = filp;
2323         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2324         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2325
2326         /*
2327          * Now we have everything we need and we can initialize
2328          * and connect all the data structures
2329          */
2330
2331         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2332         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2333
2334         /*
2335          * Let's do the difficult operations next.
2336          *
2337          * now we atomically find some area in the address space and
2338          * remap the buffer in it.
2339          */
2340         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2341
2342         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2343         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2344         if (vma->vm_start == 0UL) {
2345                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2346                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2347                 goto error;
2348         }
2349         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2350         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2351
2352         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2353
2354         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2355         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2356                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2357                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2358                 goto error;
2359         }
2360
2361         get_file(filp);
2362
2363         /*
2364          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2365          * done with mmap lock held
2366          */
2367         insert_vm_struct(mm, vma);
2368
2369         mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2370         vm_stat_account(vma->vm_mm, vma->vm_flags, vma->vm_file,
2371                                                         vma_pages(vma));
2372         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2373
2374         /*
2375          * keep track of user level virtual address
2376          */
2377         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2378         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2379
2380         return 0;
2381
2382 error:
2383         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2384 error_kmem:
2385         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2386
2387         return -ENOMEM;
2388 }
2389
2390 /*
2391  * XXX: do something better here
2392  */
2393 static int
2394 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2395 {
2396         const struct cred *tcred;
2397         uid_t uid = current_uid();
2398         gid_t gid = current_gid();
2399         int ret;
2400
2401         rcu_read_lock();
2402         tcred = __task_cred(task);
2403
2404         /* inspired by ptrace_attach() */
2405         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2406                 uid,
2407                 gid,
2408                 tcred->euid,
2409                 tcred->suid,
2410                 tcred->uid,
2411                 tcred->egid,
2412                 tcred->sgid));
2413
2414         ret = ((uid != tcred->euid)
2415                || (uid != tcred->suid)
2416                || (uid != tcred->uid)
2417                || (gid != tcred->egid)
2418                || (gid != tcred->sgid)
2419                || (gid != tcred->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2420
2421         rcu_read_unlock();
2422         return ret;
2423 }
2424
2425 static int
2426 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2427 {
2428         int ctx_flags;
2429
2430         /* valid signal */
2431
2432         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2433
2434         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2435
2436                 /*
2437                  * cannot block in this mode
2438                  */
2439                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2440                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2441                         return -EINVAL;
2442                 }
2443         } else {
2444         }
2445         /* probably more to add here */
2446
2447         return 0;
2448 }
2449
2450 static int
2451 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2452                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2453 {
2454         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2455         unsigned long size = 0UL;
2456         void *uaddr = NULL;
2457         void *fmt_arg = NULL;
2458         int ret = 0;
2459 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2460
2461         /* invoke and lock buffer format, if found */
2462         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2463         if (fmt == NULL) {
2464                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task_pid_nr(task)));
2465                 return -EINVAL;
2466         }
2467
2468         /*
2469          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2470          */
2471         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2472
2473         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2474
2475         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task_pid_nr(task), ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2476
2477         if (ret) goto error;
2478
2479         /* link buffer format and context */
2480         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2481         ctx->ctx_fl_is_sampling = 1; /* assume record() is defined */
2482
2483         /*
2484          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2485          */
2486         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2487         if (ret) goto error;
2488
2489         if (size) {
2490                 /*
2491                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2492                  */
2493                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, filp, ctx, size, &uaddr);
2494                 if (ret) goto error;
2495
2496                 /* keep track of user address of buffer */
2497                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2498         }
2499         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2500
2501 error:
2502         return ret;
2503 }
2504
2505 static void
2506 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2507 {
2508         int i;
2509
2510         /*
2511          * install reset values for PMC.
2512          */
2513         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2514                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2515                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2516                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2517         }
2518         /*
2519          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2520          */
2521
2522         /*
2523          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2524          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2525          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2526          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2527          * process because they may change what is being measured.
2528          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2529          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2530          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2531          *
2532          * The problem with PMD is information leaking especially
2533          * to user level when psr.sp=0
2534          *
2535          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2536          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2537          * pfm_load_regs() function.
2538          */
2539
2540          /*
2541           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2542           *
2543           * PMC0 is treated differently.
2544           */
2545         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2546
2547         /*
2548          * bitmask of all PMDs that are accessible to this context
2549          */
2550         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2551
2552         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2553
2554         /*
2555          * useful in case of re-enable after disable
2556          */
2557         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2558         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2559 }
2560
2561 static int
2562 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2563 {
2564         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2565         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2566
2567         *sz = 0;
2568
2569         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2570
2571         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2572         if (fmt == NULL) {
2573                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2574                 return -EINVAL;
2575         }
2576         /* get just enough to copy in user parameters */
2577         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2578         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2579
2580         return 0;
2581 }
2582
2583
2584
2585 /*
2586  * cannot attach if :
2587  *      - kernel task
2588  *      - task not owned by caller
2589  *      - task incompatible with context mode
2590  */
2591 static int
2592 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2593 {
2594         /*
2595          * no kernel task or task not owner by caller
2596          */
2597         if (task->mm == NULL) {
2598                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task_pid_nr(task)));
2599                 return -EPERM;
2600         }
2601         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2602                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2603                 return -EPERM;
2604         }
2605         /*
2606          * cannot block in self-monitoring mode
2607          */
2608         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2609                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2610                 return -EINVAL;
2611         }
2612
2613         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2614                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2615                 return -EBUSY;
2616         }
2617
2618         /*
2619          * always ok for self
2620          */
2621         if (task == current) return 0;
2622
2623         if (!task_is_stopped_or_traced(task)) {
2624                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task_pid_nr(task), task->state));
2625                 return -EBUSY;
2626         }
2627         /*
2628          * make sure the task is off any CPU
2629          */
2630         wait_task_inactive(task, 0);
2631
2632         /* more to come... */
2633
2634         return 0;
2635 }
2636
2637 static int
2638 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2639 {
2640         struct task_struct *p = current;
2641         int ret;
2642
2643         /* XXX: need to add more checks here */
2644         if (pid < 2) return -EPERM;
2645
2646         if (pid != task_pid_vnr(current)) {
2647
2648                 read_lock(&tasklist_lock);
2649
2650                 p = find_task_by_vpid(pid);
2651
2652                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2653                 if (p) get_task_struct(p);
2654
2655                 read_unlock(&tasklist_lock);
2656
2657                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2658         }
2659
2660         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2661         if (ret == 0) {
2662                 *task = p;
2663         } else if (p != current) {
2664                 pfm_put_task(p);
2665         }
2666         return ret;
2667 }
2668
2669
2670
2671 static int
2672 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2673 {
2674         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2675         struct file *filp;
2676         struct path path;
2677         int ctx_flags;
2678         int fd;
2679         int ret;
2680
2681         /* let's check the arguments first */
2682         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2683         if (ret < 0)
2684                 return ret;
2685
2686         ctx_flags = req->ctx_flags;
2687
2688         ret = -ENOMEM;
2689
2690         fd = get_unused_fd();
2691         if (fd < 0)
2692                 return fd;
2693
2694         ctx = pfm_context_alloc(ctx_flags);
2695         if (!ctx)
2696                 goto error;
2697
2698         filp = pfm_alloc_file(ctx);
2699         if (IS_ERR(filp)) {
2700                 ret = PTR_ERR(filp);
2701                 goto error_file;
2702         }
2703
2704         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = fd;
2705
2706         /*
2707          * does the user want to sample?
2708          */
2709         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2710                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, filp, ctx, ctx_flags, 0, req);
2711                 if (ret)
2712                         goto buffer_error;
2713         }
2714
2715         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2716                 ctx,
2717                 ctx_flags,
2718                 ctx->ctx_fl_system,
2719                 ctx->ctx_fl_block,
2720                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2721                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2722                 ctx->ctx_fd));
2723
2724         /*
2725          * initialize soft PMU state
2726          */
2727         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2728
2729         fd_install(fd, filp);
2730
2731         return 0;
2732
2733 buffer_error:
2734         path = filp->f_path;
2735         put_filp(filp);
2736         path_put(&path);
2737
2738         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2739                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2740         }
2741 error_file:
2742         pfm_context_free(ctx);
2743
2744 error:
2745         put_unused_fd(fd);
2746         return ret;
2747 }
2748
2749 static inline unsigned long
2750 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2751 {
2752         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2753         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2754         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2755
2756         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2757                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2758                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2759                 if ((mask >> 32) != 0)
2760                         /* construct a full 64-bit random value: */
2761                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2762                 reg->seed = new_seed;
2763         }
2764         reg->lval = val;
2765         return val;
2766 }
2767
2768 static void
2769 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2770 {
2771         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2772         unsigned long reset_others = 0UL;
2773         unsigned long val;
2774         int i;
2775
2776         /*
2777          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2778          */
2779         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2780         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2781
2782                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2783
2784                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2785                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2786
2787                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2788         }
2789
2790         /*
2791          * Now take care of resetting the other registers
2792          */
2793         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2794
2795                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2796
2797                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2798
2799                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2800                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2801         }
2802 }
2803
2804 static void
2805 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2806 {
2807         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2808         unsigned long reset_others = 0UL;
2809         unsigned long val;
2810         int i;
2811
2812         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2813
2814         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2815                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2816                 return;
2817         }
2818
2819         /*
2820          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2821          */
2822         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2823         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2824
2825                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2826
2827                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2828                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2829
2830                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2831
2832                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2833         }
2834
2835         /*
2836          * Now take care of resetting the other registers
2837          */
2838         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2839
2840                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2841
2842                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2843
2844                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2845                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2846                 } else {
2847                         ia64_set_pmd(i, val);
2848                 }
2849                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2850                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2851         }
2852         ia64_srlz_d();
2853 }
2854
2855 static int
2856 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2857 {
2858         struct task_struct *task;
2859         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2860         unsigned long value, pmc_pm;
2861         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2862         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2863         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2864         int is_monitor, is_counting, state;
2865         int ret = -EINVAL;
2866         pfm_reg_check_t wr_func;
2867 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2868
2869         state     = ctx->ctx_state;
2870         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2871         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2872         task      = ctx->ctx_task;
2873         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2874
2875         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2876
2877         if (is_loaded) {
2878                 /*
2879                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2880                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2881                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2882                  */
2883                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2884                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2885                         return -EBUSY;
2886                 }
2887                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2888         }
2889         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
2890
2891         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2892
2893                 cnum       = req->reg_num;
2894                 reg_flags  = req->reg_flags;
2895                 value      = req->reg_value;
2896                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2897                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2898                 flags      = 0;
2899
2900
2901                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2902                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2903                         goto error;
2904                 }
2905
2906                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2907                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2908                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2909                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2910
2911                 /*
2912                  * we reject all non implemented PMC as well
2913                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2914                  * as status registers by the PMU
2915                  */
2916                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2917                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2918                         goto error;
2919                 }
2920                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2921                 /*
2922                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2923                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2924                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2925                  */
2926                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2927                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2928                                 cnum,
2929                                 pmc_pm,
2930                                 is_system));
2931                         goto error;
2932                 }
2933
2934                 if (is_counting) {
2935                         /*
2936                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2937                          * CPUs.
2938                          */
2939                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2940
2941                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2942                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2943                         }
2944
2945                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2946
2947                         /* verify validity of smpl_pmds */
2948                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2949                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2950                                 goto error;
2951                         }
2952
2953                         /* verify validity of reset_pmds */
2954                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2955                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2956                                 goto error;
2957                         }
2958                 } else {
2959                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2960                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2961                                 goto error;
2962                         }
2963                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2964                 }
2965
2966                 /*
2967                  * execute write checker, if any
2968                  */
2969                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2970                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2971                         if (ret) goto error;
2972                         ret = -EINVAL;
2973                 }
2974
2975                 /*
2976                  * no error on this register
2977                  */
2978                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2979
2980                 /*
2981                  * Now we commit the changes to the software state
2982                  */
2983
2984                 /*
2985                  * update overflow information
2986                  */
2987                 if (is_counting) {
2988                         /*
2989                          * full flag update each time a register is programmed
2990                          */
2991                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2992
2993                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2994                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2995                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2996
2997                         /*
2998                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
2999                          *
3000                          * We do not keep track of PMC because we have to
3001                          * systematically restore ALL of them.
3002                          *
3003                          * We do not update the used_monitors mask, because
3004                          * if we have not programmed them, then will be in
3005                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3006                          * mask/restore then when context is MASKED.
3007                          */
3008                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3009                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3010                         /*
3011                          * make sure we do not try to reset on
3012                          * restart because we have established new values
3013                          */
3014                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3015                 }
3016                 /*
3017                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3018                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3019                  * possible leak here.
3020                  */
3021                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3022
3023                 /*
3024                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3025                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3026                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3027                  * place it in the saved state area so that it will be
3028                  * picked up later by the context switch code.
3029                  *
3030                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3031                  *
3032                  * The value in th_pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3033                  * monitoring needs to be stopped.
3034                  */
3035                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3036
3037                 /*
3038                  * update context state
3039                  */
3040                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3041
3042                 if (is_loaded) {
3043                         /*
3044                          * write thread state
3045                          */
3046                         if (is_system == 0) ctx->th_pmcs[cnum] = value;
3047
3048                         /*
3049                          * write hardware register if we can
3050                          */
3051                         if (can_access_pmu) {
3052                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3053                         }
3054 #ifdef CONFIG_SMP
3055                         else {
3056                                 /*
3057                                  * per-task SMP only here
3058                                  *
3059                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3060                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3061                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3062                                  */
3063                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3064                         }
3065 #endif
3066                 }
3067
3068                 DPRINT(("pmc[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d flags=0x%x all_pmcs=0x%lx used_pmds=0x%lx eventid=%ld smpl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reloads_pmcs=0x%lx used_monitors=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3069                           cnum,
3070                           value,
3071                           is_loaded,
3072                           can_access_pmu,
3073                           flags,
3074                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3075                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3076                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3077                           smpl_pmds,
3078                           reset_pmds,
3079                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3080                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3081                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3082         }
3083
3084         /*
3085          * make sure the changes are visible
3086          */
3087         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3088
3089         return 0;
3090 error:
3091         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3092         return ret;
3093 }
3094
3095 static int
3096 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3097 {
3098         struct task_struct *task;
3099         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3100         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3101         unsigned int cnum;
3102         int i, can_access_pmu = 0, state;
3103         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3104         int ret = -EINVAL;
3105         pfm_reg_check_t wr_func;
3106
3107
3108         state     = ctx->ctx_state;
3109         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3110         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3111         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3112         task      = ctx->ctx_task;
3113
3114         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3115
3116         /*
3117          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3118          * the owner of the local PMU.
3119          */
3120         if (likely(is_loaded)) {
3121                 /*
3122                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3123                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3124                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3125                  */
3126                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3127                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3128                         return -EBUSY;
3129                 }
3130                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3131         }
3132         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3133
3134         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3135
3136                 cnum  = req->reg_num;
3137                 value = req->reg_value;
3138
3139                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3140                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3141                         goto abort_mission;
3142                 }
3143                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3144                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3145
3146                 /*
3147                  * execute write checker, if any
3148                  */
3149                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3150                         unsigned long v = value;
3151
3152                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3153                         if (ret) goto abort_mission;
3154
3155                         value = v;
3156                         ret   = -EINVAL;
3157                 }
3158
3159                 /*
3160                  * no error on this register
3161                  */
3162                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3163
3164                 /*
3165                  * now commit changes to software state
3166                  */
3167                 hw_value = value;
3168
3169                 /*
3170                  * update virtualized (64bits) counter
3171                  */
3172                 if (is_counting) {
3173                         /*
3174                          * write context state
3175                          */
3176                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3177
3178                         /*
3179                          * when context is load we use the split value
3180                          */
3181                         if (is_loaded) {
3182                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3183                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3184                         }
3185                 }
3186                 /*
3187                  * update reset values (not just for counters)
3188                  */
3189                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3190                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3191
3192                 /*
3193                  * update randomization parameters (not just for counters)
3194                  */
3195                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3196                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3197
3198                 /*
3199                  * update context value
3200                  */
3201                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3202
3203                 /*
3204                  * Keep track of what we use
3205                  *
3206                  * We do not keep track of PMC because we have to
3207                  * systematically restore ALL of them.
3208                  */
3209                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3210
3211                 /*
3212                  * mark this PMD register used as well
3213                  */
3214                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3215
3216                 /*
3217                  * make sure we do not try to reset on
3218                  * restart because we have established new values
3219                  */
3220                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3221                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3222                 }
3223
3224                 if (is_loaded) {
3225                         /*
3226                          * write thread state
3227                          */
3228                         if (is_system == 0) ctx->th_pmds[cnum] = hw_value;
3229
3230                         /*
3231                          * write hardware register if we can
3232                          */
3233                         if (can_access_pmu) {
3234                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3235                         } else {
3236 #ifdef CONFIG_SMP
3237                                 /*
3238                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3239                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3240                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3241                                  */
3242                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3243 #endif
3244                         }
3245                 }
3246
3247                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3248                           "long_reset=0x%lx notify=%c seed=0x%lx mask=0x%lx used_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reload_pmds=0x%lx all_pmds=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3249                         cnum,
3250                         value,
3251                         is_loaded,
3252                         can_access_pmu,
3253                         hw_value,
3254                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3255                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3256                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3257                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3258                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3259                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3260                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3261                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3262                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3263                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3264                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3265         }
3266
3267         /*
3268          * make changes visible
3269          */
3270         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3271
3272         return 0;
3273
3274 abort_mission:
3275         /*
3276          * for now, we have only one possibility for error
3277          */
3278         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3279         return ret;
3280 }
3281
3282 /*
3283  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3284  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3285  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3286  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3287  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3288  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3289  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3290  */
3291 static int
3292 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3293 {
3294         struct task_struct *task;
3295         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3296         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3297         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3298         int i, can_access_pmu = 0, state;
3299         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3300         int ret = -EINVAL;
3301         pfm_reg_check_t rd_func;
3302
3303         /*
3304          * access is possible when loaded only for
3305          * self-monitoring tasks or in UP mode
3306          */
3307
3308         state     = ctx->ctx_state;
3309         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3310         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3311         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3312         task      = ctx->ctx_task;
3313
3314         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3315
3316         if (likely(is_loaded)) {
3317                 /*
3318                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3319                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3320                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3321                  */
3322                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3323                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3324                         return -EBUSY;
3325                 }
3326                 /*
3327                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3328                  */
3329                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3330
3331                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3332         }
3333         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3334
3335         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3336                 is_loaded,
3337                 can_access_pmu,
3338                 state));
3339
3340         /*
3341          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3342          * the task is the owner of the local PMU.
3343          */
3344
3345         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3346
3347                 cnum        = req->reg_num;
3348                 reg_flags   = req->reg_flags;
3349
3350                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3351                 /*
3352                  * we can only read the register that we use. That includes
3353                  * the one we explicitly initialize AND the one we want included
3354                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3355                  *
3356                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3357                  * without compromising security (leaks)
3358                  */
3359                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3360
3361                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3362                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3363                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3364
3365                 /*
3366                  * If the task is not the current one, then we check if the
3367                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3368                  * If true, then we read directly from the registers.
3369                  */
3370                 if (can_access_pmu){
3371                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3372                 } else {
3373                         /*
3374                          * context has been saved
3375                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3376                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3377                          */
3378                         val = is_loaded ? ctx->th_pmds[cnum] : 0UL;
3379                 }
3380                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3381
3382                 if (is_counting) {
3383                         /*
3384                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3385                          */
3386                         val &= ovfl_mask;
3387                         val += sval;
3388                 }
3389
3390                 /*
3391                  * execute read checker, if any
3392                  */
3393                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3394                         unsigned long v = val;
3395                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3396                         if (ret) goto error;
3397                         val = v;
3398                         ret = -EINVAL;
3399                 }
3400
3401                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3402
3403                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3404
3405                 /*
3406                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3407                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3408                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3409                  */
3410                 req->reg_value            = val;
3411                 req->reg_flags            = reg_flags;
3412                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3413         }
3414
3415         return 0;
3416
3417 error:
3418         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3419         return ret;
3420 }
3421
3422 int
3423 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3424 {
3425         pfm_context_t *ctx;
3426
3427         if (req == NULL) return -EINVAL;
3428
3429         ctx = GET_PMU_CTX();
3430
3431         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3432
3433         /*
3434          * for now limit to current task, which is enough when calling
3435          * from overflow handler
3436          */
3437         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3438
3439         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3440 }
3441 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3442
3443 int
3444 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3445 {
3446         pfm_context_t *ctx;
3447
3448         if (req == NULL) return -EINVAL;
3449
3450         ctx = GET_PMU_CTX();
3451
3452         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3453
3454         /*
3455          * for now limit to current task, which is enough when calling
3456          * from overflow handler
3457          */
3458         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3459
3460         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3461 }
3462 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3463
3464 /*
3465  * Only call this function when a process it trying to
3466  * write the debug registers (reading is always allowed)
3467  */
3468 int
3469 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3470 {
3471         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3472         unsigned long flags;
3473         int ret = 0;
3474
3475         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3476
3477         DPRINT(("called for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3478
3479         /*
3480          * do it only once
3481          */
3482         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3483
3484         /*
3485          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3486          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3487          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3488          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3489          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3490          * So this is always safe.
3491          */
3492         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3493
3494         LOCK_PFS(flags);
3495
3496         /*
3497          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3498          * sessions are using the debug registers.
3499          */
3500         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3501                 ret = -1;
3502         else
3503                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3504
3505         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3506                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3507                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3508                   task_pid_nr(task), ret));
3509
3510         UNLOCK_PFS(flags);
3511
3512         return ret;
3513 }
3514
3515 /*
3516  * This function is called for every task that exits with the
3517  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3518  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3519  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3520  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3521  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3522  */
3523 int
3524 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3525 {
3526         unsigned long flags;
3527         int ret;
3528
3529         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3530
3531         LOCK_PFS(flags);
3532         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3533                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task_pid_nr(task));
3534                 ret = -1;
3535         }  else {
3536                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3537                 ret = 0;
3538         }
3539         UNLOCK_PFS(flags);
3540
3541         return ret;
3542 }
3543
3544 static int
3545 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3546 {
3547         struct task_struct *task;
3548         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3549         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3550         int state, is_system;
3551         int ret = 0;
3552
3553         state     = ctx->ctx_state;
3554         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3555         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3556         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3557
3558         switch(state) {
3559                 case PFM_CTX_MASKED:
3560                         break;
3561                 case PFM_CTX_LOADED: 
3562                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3563                         /* fall through */
3564                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3565                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3566                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3567                         return -EBUSY;
3568                 default:
3569                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3570                         return -EINVAL;
3571         }
3572
3573         /*
3574          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3575          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3576          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3577          */
3578         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3579                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3580                 return -EBUSY;
3581         }
3582
3583         /* sanity check */
3584         if (unlikely(task == NULL)) {
3585                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", task_pid_nr(current));
3586                 return -EINVAL;
3587         }
3588
3589         if (task == current || is_system) {
3590
3591                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3592
3593                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3594                         task_pid_nr(task),
3595                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3596
3597                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3598
3599                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3600
3601                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3602                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3603
3604                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3605                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3606                         else
3607                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3608                 } else {
3609                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3610                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3611                 }
3612
3613                 if (ret == 0) {
3614                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3615                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3616
3617                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3618                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3619
3620                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3621                         } else {
3622                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3623
3624                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3625                         }
3626                 }
3627                 /*
3628                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3629                  */
3630                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3631
3632                 /*
3633                  * back to LOADED state
3634                  */
3635                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3636
3637                 /*
3638                  * XXX: not really useful for self monitoring
3639                  */
3640                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3641
3642                 return 0;
3643         }
3644
3645         /* 
3646          * restart another task
3647          */
3648
3649         /*
3650          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous 
3651          * one is seen by the task.
3652          */
3653         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3654                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3655                 /*
3656                  * will prevent subsequent restart before this one is
3657                  * seen by other task
3658                  */
3659                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3660         }
3661
3662         /*
3663          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3664          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3665          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3666          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3667          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3668          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3669          *
3670          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3671          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3672          *
3673          * We cannot explicitly reset another task, it MUST always
3674          * be done by the task itself. This works for system wide because
3675          * the tool that is controlling the session is logically doing 
3676          * "self-monitoring".
3677          */
3678         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3679                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task_pid_nr(task)));
3680                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
3681         } else {
3682                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task_pid_nr(task)));
3683
3684                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3685
3686                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3687
3688                 set_notify_resume(task);
3689
3690                 /*
3691                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3692                  */
3693         }
3694         return 0;
3695 }
3696
3697 static int
3698 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3699 {
3700         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3701
3702         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3703
3704         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3705
3706         if (m == 0) {
3707                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3708                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3709         }
3710         return 0;
3711 }
3712
3713 /*
3714  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3715  */
3716 static int
3717 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3718 {
3719         struct thread_struct *thread = NULL;
3720         struct task_struct *task;
3721         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3722         unsigned long flags;
3723         dbreg_t dbreg;
3724         unsigned int rnum;
3725         int first_time;
3726         int ret = 0, state;
3727         int i, can_access_pmu = 0;
3728         int is_system, is_loaded;
3729
3730         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3731
3732         state     = ctx->ctx_state;
3733         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3734         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3735         task      = ctx->ctx_task;
3736
3737         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3738
3739         /*
3740          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3741          * the owner of the local PMU.
3742          */
3743         if (is_loaded) {
3744                 thread = &task->thread;
3745                 /*
3746                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3747                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3748                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3749                  */
3750                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3751                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3752                         return -EBUSY;
3753                 }
3754                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3755         }
3756
3757         /*
3758          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3759          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3760          *
3761          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3762          */
3763
3764         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3765
3766         /*
3767          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3768          */
3769         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3770                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3771                 return -EBUSY;
3772         }
3773
3774         /*
3775          * check for debug registers in system wide mode
3776          *
3777          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3778          * we must repeat it here, in case the registers are
3779          * written after the context is loaded
3780          */
3781         if (is_loaded) {
3782                 LOCK_PFS(flags);
3783
3784                 if (first_time && is_system) {
3785                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3786                                 ret = -EBUSY;
3787                         else
3788                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3789                 }
3790                 UNLOCK_PFS(flags);
3791         }
3792
3793         if (ret != 0) return ret;
3794
3795         /*
3796          * mark ourself as user of the debug registers for
3797          * perfmon purposes.
3798          */
3799         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3800
3801         /*
3802          * clear hardware registers to make sure we don't
3803          * pick up stale state.
3804          *
3805          * for a system wide session, we do not use
3806          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3807          * never leaves the current CPU and the state
3808          * is shared by all processes running on it
3809          */
3810         if (first_time && can_access_pmu) {
3811                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task_pid_nr(task)));
3812                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3813                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3814                         ia64_dv_serialize_instruction();
3815                 }
3816                 ia64_srlz_i();
3817                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3818                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3819                         ia64_dv_serialize_data();
3820                 }
3821                 ia64_srlz_d();
3822         }
3823
3824         /*
3825          * Now install the values into the registers
3826          */
3827         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3828
3829                 rnum      = req->dbreg_num;
3830                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3831
3832                 ret = -EINVAL;
3833
3834                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3835                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3836                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3837
3838                         goto abort_mission;
3839                 }
3840
3841                 /*
3842                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3843                  */
3844                 if (rnum & 0x1) {
3845                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3846                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3847                         else
3848                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3849                 }
3850
3851                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3852
3853                 /*
3854                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3855                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3856                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3857                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3858                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3859                  * to save them on context switch out. This is made possible
3860                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3861                  * won't be able to modify them concurrently.
3862                  */
3863                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3864                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3865
3866                         if (can_access_pmu) {
3867                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3868                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3869                         }
3870
3871                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3872
3873                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3874                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3875                 } else {
3876                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3877
3878                         if (can_access_pmu) {
3879                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3880                                 ia64_dv_serialize_data();
3881                         }
3882                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3883
3884                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3885                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3886                 }
3887         }
3888
3889         return 0;
3890
3891 abort_mission:
3892         /*
3893          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3894          */
3895         if (first_time) {
3896                 LOCK_PFS(flags);
3897                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3898                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3899                 }
3900                 UNLOCK_PFS(flags);
3901                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3902         }
3903         /*
3904          * install error return flag
3905          */
3906         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3907
3908         return ret;
3909 }
3910
3911 static int
3912 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3913 {
3914         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3915 }
3916
3917 static int
3918 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3919 {
3920         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3921 }
3922
3923 int
3924 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3925 {
3926         pfm_context_t *ctx;
3927
3928         if (req == NULL) return -EINVAL;
3929
3930         ctx = GET_PMU_CTX();
3931
3932         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3933
3934         /*
3935          * for now limit to current task, which is enough when calling
3936          * from overflow handler
3937          */
3938         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3939
3940         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3941 }
3942 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3943
3944 int
3945 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3946 {
3947         pfm_context_t *ctx;
3948
3949         if (req == NULL) return -EINVAL;
3950
3951         ctx = GET_PMU_CTX();
3952
3953         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3954
3955         /*
3956          * for now limit to current task, which is enough when calling
3957          * from overflow handler
3958          */
3959         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3960
3961         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3962 }
3963 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3964
3965
3966 static int
3967 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3968 {
3969         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3970
3971         req->ft_version = PFM_VERSION;
3972         return 0;
3973 }
3974
3975 static int
3976 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3977 {
3978         struct pt_regs *tregs;
3979         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3980         int state, is_system;
3981
3982         state     = ctx->ctx_state;
3983         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3984
3985         /*
3986          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3987          */
3988         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3989
3990         /*
3991          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3992          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3993          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3994          */
3995         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3996                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3997                 return -EBUSY;
3998         }
3999         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4000                 task_pid_nr(PFM_CTX_TASK(ctx)),
4001                 state,
4002                 is_system));
4003         /*
4004          * in system mode, we need to update the PMU directly
4005          * and the user level state of the caller, which may not
4006          * necessarily be the creator of the context.
4007          */
4008         if (is_system) {
4009                 /*
4010                  * Update local PMU first
4011                  *
4012                  * disable dcr pp
4013                  */
4014                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4015                 ia64_srlz_i();
4016
4017                 /*
4018                  * update local cpuinfo
4019                  */
4020                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4021
4022                 /*
4023                  * stop monitoring, does srlz.i
4024                  */
4025                 pfm_clear_psr_pp();
4026
4027                 /*
4028                  * stop monitoring in the caller
4029                  */
4030                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4031
4032                 return 0;
4033         }
4034         /*
4035          * per-task mode
4036          */
4037
4038         if (task == current) {
4039                 /* stop monitoring  at kernel level */
4040                 pfm_clear_psr_up();
4041
4042                 /*
4043                  * stop monitoring at the user level
4044                  */
4045                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4046         } else {
4047                 tregs = task_pt_regs(task);
4048
4049                 /*
4050                  * stop monitoring at the user level
4051                  */
4052                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4053
4054                 /*
4055                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4056                  */
4057                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4058                 DPRINT(("task=[%d]\n", task_pid_nr(task)));
4059         }
4060         return 0;
4061 }
4062
4063
4064 static int
4065 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4066 {
4067         struct pt_regs *tregs;
4068         int state, is_system;
4069
4070         state     = ctx->ctx_state;
4071         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4072
4073         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4074
4075         /*
4076          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4077          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4078          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4079          */
4080         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4081                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4082                 return -EBUSY;
4083         }
4084
4085         /*
4086          * in system mode, we need to update the PMU directly
4087          * and the user level state of the caller, which may not
4088          * necessarily be the creator of the context.
4089          */
4090         if (is_system) {
4091
4092                 /*
4093                  * set user level psr.pp for the caller
4094                  */
4095                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4096
4097                 /*
4098                  * now update the local PMU and cpuinfo
4099                  */
4100                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4101
4102                 /*
4103                  * start monitoring at kernel level
4104                  */
4105                 pfm_set_psr_pp();
4106
4107                 /* enable dcr pp */
4108                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4109                 ia64_srlz_i();
4110
4111                 return 0;
4112         }
4113
4114         /*
4115          * per-process mode
4116          */
4117
4118         if (ctx->ctx_task == current) {
4119
4120                 /* start monitoring at kernel level */
4121                 pfm_set_psr_up();
4122
4123                 /*
4124                  * activate monitoring at user level
4125                  */
4126                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4127
4128         } else {
4129                 tregs = task_pt_regs(ctx->ctx_task);
4130
4131                 /*
4132                  * start monitoring at the kernel level the next
4133                  * time the task is scheduled
4134                  */
4135                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4136
4137                 /*
4138                  * activate monitoring at user level
4139                  */
4140                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4141         }
4142         return 0;
4143 }
4144
4145 static int
4146 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4147 {
4148         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4149         unsigned int cnum;
4150         int i;
4151         int ret = -EINVAL;
4152
4153         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4154
4155                 cnum = req->reg_num;
4156
4157                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4158
4159                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4160
4161                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4162
4163                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4164         }
4165         return 0;
4166
4167 abort_mission:
4168         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4169         return ret;
4170 }
4171
4172 static int
4173 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4174 {
4175         struct task_struct *g, *t;
4176         int ret = -ESRCH;
4177
4178         read_lock(&tasklist_lock);
4179
4180         do_each_thread (g, t) {
4181                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4182                         ret = 0;
4183                         goto out;
4184                 }
4185         } while_each_thread (g, t);
4186 out:
4187         read_unlock(&tasklist_lock);
4188
4189         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4190
4191         return ret;
4192 }
4193
4194 static int
4195 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4196 {
4197         struct task_struct *task;
4198         struct thread_struct *thread;
4199         struct pfm_context_t *old;
4200         unsigned long flags;
4201 #ifndef CONFIG_SMP
4202         struct task_struct *owner_task = NULL;
4203 #endif
4204         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4205         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4206         int the_cpu;
4207         int ret = 0;
4208         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4209
4210         state     = ctx->ctx_state;
4211         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4212         /*
4213          * can only load from unloaded or terminated state
4214          */
4215         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4216                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4217                         req->load_pid,
4218                         ctx->ctx_state));
4219                 return -EBUSY;
4220         }
4221
4222         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4223
4224         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4225                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4226                 return -EINVAL;
4227         }
4228
4229         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4230         if (ret) {
4231                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4232                 return ret;
4233         }
4234
4235         ret = -EINVAL;
4236
4237         /*
4238          * system wide is self monitoring only
4239          */
4240         if (is_system && task != current) {
4241                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4242                         req->load_pid));
4243                 goto error;
4244         }
4245
4246         thread = &task->thread;
4247
4248         ret = 0;
4249         /*
4250          * cannot load a context which is using range restrictions,
4251          * into a task that is being debugged.
4252          */
4253         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4254                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4255                         ret = -EBUSY;
4256                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4257                         goto error;
4258                 }
4259                 LOCK_PFS(flags);
4260
4261                 if (is_system) {
4262                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4263                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n",
4264                                                         task_pid_nr(task)));
4265                                 ret = -EBUSY;
4266                         } else {
4267                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4268                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task_pid_nr(task), pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4269                                 set_dbregs = 1;
4270                         }
4271                 }
4272
4273                 UNLOCK_PFS(flags);
4274
4275                 if (ret) goto error;
4276         }
4277
4278         /*
4279          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4280          *
4281          * The programming model expects the task to
4282          * be pinned on a CPU throughout the session.
4283          * Here we take note of the current CPU at the
4284          * time the context is loaded. No call from
4285          * another CPU will be allowed.
4286          *
4287          * The pinning via shed_setaffinity()
4288          * must be done by the calling task prior
4289          * to this call.
4290          *
4291          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4292          */
4293         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4294
4295         ret = -EBUSY;
4296         /*
4297          * now reserve the session
4298          */
4299         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4300         if (ret) goto error;
4301
4302         /*
4303          * task is necessarily stopped at this point.
4304          *
4305          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4306          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4307          * If we see a context, then this is an active context
4308          *
4309          * XXX: needs to be atomic
4310          */
4311         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4312                 thread->pfm_context, ctx));
4313
4314         ret = -EBUSY;
4315         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4316         if (old != NULL) {
4317                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4318                 goto error_unres;
4319         }
4320
4321         pfm_reset_msgq(ctx);
4322
4323         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4324
4325         /*
4326          * link context to task
4327          */
4328         ctx->ctx_task = task;
4329
4330         if (is_system) {
4331                 /*
4332                  * we load as stopped
4333                  */
4334                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4335                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4336
4337                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4338         } else {
4339                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4340         }
4341
4342         /*
4343          * propagate into thread-state
4344          */
4345         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4346         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4347
4348         pmcs_source = ctx->th_pmcs;
4349         pmds_source = ctx->th_pmds;
4350
4351         /*
4352          * always the case for system-wide
4353          */
4354         if (task == current) {
4355
4356                 if (is_system == 0) {
4357
4358                         /* allow user level control */
4359                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4360                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4361
4362                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4363                         INC_ACTIVATION();
4364                         SET_ACTIVATION(ctx);
4365 #ifndef CONFIG_SMP
4366                         /*
4367                          * push the other task out, if any
4368                          */
4369                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4370                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4371 #endif
4372                 }
4373                 /*
4374                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4375                  * restore all PMC from ctx to PMU
4376                  */
4377                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4378                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4379
4380                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4381                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4382
4383                 /*
4384                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4385                  */
4386                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4387                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4388                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4389                 }
4390                 /*
4391                  * set new ownership
4392                  */
4393                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4394
4395                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4396         } else {
4397                 /*
4398                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4399                  */
4400                 regs = task_pt_regs(task);
4401
4402                 /* force a full reload */
4403                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4404                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4405
4406                 /* initial saved psr (stopped) */
4407                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4408                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4409         }
4410
4411         ret = 0;
4412
4413 error_unres:
4414         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4415 error:
4416         /*
4417          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4418          */
4419         if (ret && set_dbregs) {
4420                 LOCK_PFS(flags);
4421                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4422                 UNLOCK_PFS(flags);
4423         }
4424         /*
4425          * release task, there is now a link with the context
4426          */
4427         if (is_system == 0 && task != current) {
4428                 pfm_put_task(task);
4429
4430                 if (ret == 0) {
4431                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4432                         if (ret) {
4433                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4434                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4435                         }
4436                 }
4437         }
4438         return ret;
4439 }
4440
4441 /*
4442  * in this function, we do not need to increase the use count
4443  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4444  * context lock. If the task were to disappear while having
4445  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4446  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4447  * until we are here.
4448  */
4449 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4450
4451 static int
4452 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4453 {
4454         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4455         struct pt_regs *tregs;
4456         int prev_state, is_system;
4457         int ret;
4458
4459         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task_pid_nr(task) : -1));
4460
4461         prev_state = ctx->ctx_state;
4462         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4463
4464         /*
4465          * unload only when necessary
4466          */
4467         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4468                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4469                 return 0;
4470         }
4471
4472         /*
4473          * clear psr and dcr bits
4474          */
4475         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4476         if (ret) return ret;
4477
4478         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4479
4480         /*
4481          * in system mode, we need to update the PMU directly
4482          * and the user level state of the caller, which may not
4483          * necessarily be the creator of the context.
4484          */
4485         if (is_system) {
4486
4487                 /*
4488                  * Update cpuinfo
4489                  *
4490                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4491                  */
4492                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4493                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4494
4495                 /*
4496                  * save PMDs in context
4497                  * release ownership
4498                  */
4499                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4500
4501                 /*
4502                  * at this point we are done with the PMU
4503                  * so we can unreserve the resource.
4504                  */
4505                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4506                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4507
4508                 /*
4509                  * disconnect context from task
4510                  */
4511                 task->thread.pfm_context = NULL;
4512                 /*
4513                  * disconnect task from context
4514                  */
4515                 ctx->ctx_task = NULL;
4516
4517                 /*
4518                  * There is nothing more to cleanup here.
4519                  */
4520                 return 0;
4521         }
4522
4523         /*
4524          * per-task mode
4525          */
4526         tregs = task == current ? regs : task_pt_regs(task);
4527
4528         if (task == current) {
4529                 /*
4530                  * cancel user level control
4531                  */
4532                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4533
4534                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4535         }
4536         /*
4537          * save PMDs to context
4538          * release ownership
4539          */
4540         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4541
4542         /*
4543          * at this point we are done with the PMU
4544          * so we can unreserve the resource.
4545          *
4546          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4547          */
4548         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4549                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4550
4551         /*
4552          * reset activation counter and psr
4553          */
4554         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4555         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4556
4557         /*
4558          * PMU state will not be restored
4559          */
4560         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4561
4562         /*
4563          * break links between context and task
4564          */
4565         task->thread.pfm_context  = NULL;
4566         ctx->ctx_task             = NULL;
4567
4568         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4569
4570         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4571         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4572         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4573
4574         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task_pid_nr(task)));
4575
4576         return 0;
4577 }
4578
4579
4580 /*
4581  * called only from exit_thread(): task == current
4582  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4583  */
4584 void
4585 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4586 {
4587         pfm_context_t *ctx;
4588         unsigned long flags;
4589         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
4590         int ret, state;
4591         int free_ok = 0;
4592
4593         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4594
4595         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4596
4597         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task_pid_nr(task)));
4598
4599         state = ctx->ctx_state;
4600         switch(state) {
4601                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4602                         /*
4603                          * only comes to this function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4604                          * be in unloaded state
4605                          */
4606                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task_pid_nr(task));
4607                         break;
4608                 case PFM_CTX_LOADED:
4609                 case PFM_CTX_MASKED:
4610                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4611                         if (ret) {
4612                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task_pid_nr(task), state, ret);
4613                         }
4614                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4615
4616                         pfm_end_notify_user(ctx);
4617                         break;
4618                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4619                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4620                         if (ret) {
4621                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task_pid_nr(task), state, ret);
4622                         }
4623                         free_ok = 1;
4624                         break;
4625                 default:
4626                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task_pid_nr(task), state);
4627                         break;
4628         }
4629         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4630
4631         { u64 psr = pfm_get_psr();
4632           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4633           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4634           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4635           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4636         }
4637
4638         /*
4639          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4640          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4641          */
4642         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4643 }
4644
4645 /*
4646  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4647  */
4648 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4649 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4650 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4651 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4652 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4653
4654 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4655 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4656 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4657 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4658 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4659 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4660 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4661 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4662 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4663 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4664 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4665 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4666 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4667 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4668 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4669 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4670 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4671 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4672 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4673 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4674 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4675 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4676 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4677 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4678 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4685 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4687 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4688 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4689 };
4690 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4691
4692 static int
4693 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4694 {
4695         struct task_struct *task;
4696         int state, old_state;
4697
4698 recheck:
4699         state = ctx->ctx_state;
4700         task  = ctx->ctx_task;
4701
4702         if (task == NULL) {
4703                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4704                 return 0;
4705         }
4706
4707         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4708                 ctx->ctx_fd,
4709                 state,
4710                 task_pid_nr(task),
4711                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4712
4713         /*
4714          * self-monitoring always ok.
4715          *
4716          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4717          * context (to one to which the context is attached to) OR
4718          * a task running on the same CPU as the session.
4719          */
4720         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4721
4722         /*
4723          * we are monitoring another thread
4724          */
4725         switch(state) {
4726                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4727                         /*
4728                          * if context is UNLOADED we are safe to go
4729                          */
4730                         return 0;
4731                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4732                         /*
4733                          * no command can operate on a zombie context
4734                          */
4735                         DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4736                         return -EINVAL;
4737                 case PFM_CTX_MASKED:
4738                         /*
4739                          * PMU state has been saved to software even though
4740                          * the thread may still be running.
4741                          */
4742                         if (cmd != PFM_UNLOAD_CONTEXT) return 0;
4743         }
4744
4745         /*
4746          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have 
4747          * the task stopped.
4748          *
4749          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4750          * the user has no guarantee the task would not run between
4751          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4752          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4753          * the task must be stopped.
4754          */
4755         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4756                 if (!task_is_stopped_or_traced(task)) {
4757                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task_pid_nr(task)));
4758                         return -EBUSY;
4759                 }
4760                 /*
4761                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4762                  *
4763                  * This is an interesting point in the code.
4764                  * We need to unprotect the context because
4765                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4766                  * the same lock. There are danger in doing
4767                  * this because it leaves a window open for
4768                  * another task to get access to the context
4769                  * and possibly change its state. The one thing
4770                  * that is not possible is for the context to disappear
4771                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4772                  * get_fd()/put_fd().
4773                  */
4774                 old_state = state;
4775
4776                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4777
4778                 wait_task_inactive(task, 0);
4779
4780                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4781
4782                 /*
4783                  * we must recheck to verify if state has changed
4784                  */
4785                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4786                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4787                         goto recheck;
4788                 }
4789         }
4790         return 0;
4791 }
4792
4793 /*
4794  * system-call entry point (must return long)
4795  */
4796 asmlinkage long
4797 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4798 {
4799         struct file *file = NULL;
4800         pfm_context_t *ctx = NULL;
4801         unsigned long flags = 0UL;
4802         void *args_k = NULL;
4803         long ret; /* will expand int return types */
4804         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4805         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4806         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4807         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4808 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4809
4810         /*
4811          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4812          */
4813         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4814
4815         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4816                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4817                 return -EINVAL;
4818         }
4819
4820         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4821         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4822         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4823         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4824         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4825
4826         if (unlikely(func == NULL)) {
4827                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4828                 return -EINVAL;
4829         }
4830
4831         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4832                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4833                 cmd,
4834                 narg,
4835                 base_sz,
4836                 count));
4837
4838         /*
4839          * check if number of arguments matches what the command expects
4840          */
4841         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4842                 return -EINVAL;
4843
4844 restart_args:
4845         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4846         /*
4847          * limit abuse to min page size
4848          */
4849         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4850                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", task_pid_nr(current), sz);
4851                 return -E2BIG;
4852         }
4853
4854         /*
4855          * allocate default-sized argument buffer
4856          */
4857         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4858                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4859                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4860         }
4861
4862         ret = -EFAULT;
4863
4864         /*
4865          * copy arguments
4866          *
4867          * assume sz = 0 for command without parameters
4868          */
4869         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4870                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4871                 goto error_args;
4872         }
4873
4874         /*
4875          * check if command supports extra parameters
4876          */
4877         if (completed_args == 0 && getsize) {
4878                 /*
4879                  * get extra parameters size (based on main argument)
4880                  */
4881                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4882                 if (ret) goto error_args;
4883
4884                 completed_args = 1;
4885
4886                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4887
4888                 /* retry if necessary */
4889                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4890         }
4891
4892         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4893
4894         ret = -EBADF;
4895
4896         file = fget(fd);
4897         if (unlikely(file == NULL)) {
4898                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4899                 goto error_args;
4900         }
4901         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4902                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4903                 goto error_args;
4904         }
4905
4906         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4907         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4908                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4909                 goto error_args;
4910         }
4911         prefetch(&ctx->ctx_state);
4912
4913         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4914
4915         /*
4916          * check task is stopped
4917          */
4918         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4919         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4920
4921 skip_fd:
4922         ret = (*func)(ctx, args_k, count, task_pt_regs(current));
4923
4924         call_made = 1;
4925
4926 abort_locked:
4927         if (likely(ctx)) {
4928                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4929                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4930         }
4931
4932         /* copy argument back to user, if needed */
4933         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4934
4935 error_args:
4936         if (file)
4937                 fput(file);
4938
4939         kfree(args_k);
4940
4941         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4942
4943         return ret;
4944 }
4945
4946 static void
4947 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4948 {
4949         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4950         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4951         int state;
4952         int ret = 0;
4953
4954         state = ctx->ctx_state;
4955         /*
4956          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4957          * XXX: not really needed when blocking
4958          */
4959         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4960
4961                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4962                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4963
4964                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4965                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4966                 else
4967                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4968         } else {
4969                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4970                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4971         }
4972
4973         if (ret == 0) {
4974                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4975                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4976                 }
4977                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4978                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4979                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4980                 } else {
4981                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4982                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4983                 }
4984                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4985         }
4986 }
4987
4988 /*
4989  * context MUST BE LOCKED when calling
4990  * can only be called for current
4991  */
4992 static void
4993 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4994 {
4995         int ret;
4996
4997         DPRINT(("entering for [%d]\n", task_pid_nr(current)));
4998
4999         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
5000         if (ret) {
5001                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", task_pid_nr(current), ret);
5002         }
5003
5004         /*
5005          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5006          */
5007         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5008
5009         /*
5010          * given that context is still locked, the controlling
5011          * task will only get access when we return from
5012          * pfm_handle_work().
5013          */
5014 }
5015
5016 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5017
5018  /*
5019   * pfm_handle_work() can be called with interrupts enabled
5020   * (TIF_NEED_RESCHED) or disabled. The down_interruptible
5021   * call may sleep, therefore we must re-enable interrupts
5022   * to avoid deadlocks. It is safe to do so because this function
5023   * is called ONLY when returning to user level (pUStk=1), in which case
5024   * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5025   * interrupt nesting.
5026   */
5027 void
5028 pfm_handle_work(void)
5029 {
5030         pfm_context_t *ctx;
5031         struct pt_regs *regs;
5032         unsigned long flags, dummy_flags;
5033         unsigned long ovfl_regs;
5034         unsigned int reason;
5035         int ret;
5036
5037         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5038         if (ctx == NULL) {
5039                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n",
5040                         task_pid_nr(current));
5041                 return;
5042         }
5043
5044         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5045
5046         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5047
5048         regs = task_pt_regs(current);
5049
5050         /*
5051          * extract reason for being here and clear
5052          */
5053         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5054         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5055         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5056
5057         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5058
5059         /*
5060          * must be done before we check for simple-reset mode
5061          */
5062         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)
5063                 goto do_zombie;
5064
5065         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5066         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET)
5067                 goto skip_blocking;
5068
5069         /*
5070          * restore interrupt mask to what it was on entry.
5071          * Could be enabled/diasbled.
5072          */
5073         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5074
5075         /*
5076          * force interrupt enable because of down_interruptible()
5077          */
5078         local_irq_enable();
5079
5080         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5081
5082         /*
5083          * may go through without blocking on SMP systems
5084          * if restart has been received already by the time we call down()
5085          */
5086         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ctx_restart_done);
5087
5088         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5089
5090         /*
5091          * lock context and mask interrupts again
5092          * We save flags into a dummy because we may have
5093          * altered interrupts mask compared to entry in this
5094          * function.
5095          */
5096         PROTECT_CTX(ctx, dummy_flags);
5097
5098         /*
5099          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5100          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5101          * and that can changed PMD values and therefore 
5102          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5103          */
5104         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5105
5106         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5107 do_zombie:
5108                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5109                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5110                 goto nothing_to_do;
5111         }
5112         /*
5113          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5114          */
5115         if (ret < 0)
5116                 goto nothing_to_do;
5117
5118 skip_blocking:
5119         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5120         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5121
5122 nothing_to_do:
5123         /*
5124          * restore flags as they were upon entry
5125          */
5126         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5127 }
5128
5129 static int
5130 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5131 {
5132         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5133                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5134                 return 0;
5135         }
5136
5137         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5138
5139         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5140
5141         /*
5142          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5143          * we come here
5144          */
5145         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5146
5147         return 0;
5148 }
5149
5150 static int
5151 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5152 {
5153         pfm_msg_t *msg = NULL;
5154
5155         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5156                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5157                 if (msg == NULL) {
5158                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5159                         return -1;
5160                 }
5161
5162                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5163                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5164                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5165                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5166                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5167                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5168                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5169                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5170         }
5171
5172         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5173                 msg,
5174                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5175                 ctx->ctx_fd,
5176                 ovfl_pmds));
5177
5178         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5179 }
5180
5181 static int
5182 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5183 {
5184         pfm_msg_t *msg;
5185
5186         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5187         if (msg == NULL) {
5188                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5189                 return -1;
5190         }
5191         /* no leak */
5192         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5193
5194         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5195         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5196         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5197
5198         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5199                 msg,
5200                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5201                 ctx->ctx_fd));
5202
5203         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5204 }
5205
5206 /*
5207  * main overflow processing routine.
5208  * it can be called from the interrupt path or explicitly during the context switch code
5209  */
5210 static void pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx,
5211                                 unsigned long pmc0, struct pt_regs *regs)
5212 {
5213         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5214         unsigned long mask;
5215         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5216         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5217         unsigned long tstamp;
5218         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5219         unsigned int i, has_smpl;
5220         int must_notify = 0;
5221
5222         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5223
5224         /*
5225          * sanity test. Should never happen
5226          */
5227         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5228
5229         tstamp   = ia64_get_itc();
5230         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5231         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5232         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5233
5234         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5235                      "used_pmds=0x%lx\n",
5236                         pmc0,
5237                         task ? task_pid_nr(task): -1,
5238                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5239                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5240                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5241
5242
5243         /*
5244          * first we update the virtual counters
5245          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5246          */
5247         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5248
5249                 /* skip pmd which did not overflow */
5250                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5251
5252                 /*
5253                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5254                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5255                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5256                  * pfm_read_pmds().
5257                  */
5258                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5259                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5260                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5261
5262                 /*
5263                  * check for overflow condition
5264                  */
5265                 if (likely(old_val > new_val)) {
5266                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5267                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5268                 }
5269
5270                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5271                         i,
5272                         new_val,
5273                         old_val,
5274                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5275                         ovfl_pmds,
5276                         ovfl_notify));
5277         }
5278
5279         /*
5280          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5281          */
5282         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5283
5284         /* 
5285          * reset all control bits
5286          */
5287         ovfl_ctrl.val = 0;
5288         reset_pmds    = 0UL;
5289
5290         /*
5291          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by 
5292          * calling the module's handler() routine.
5293          */
5294         if (has_smpl) {
5295                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5296                 unsigned long pmd_mask;
5297                 int j, k, ret = 0;
5298                 int this_cpu = smp_processor_id();
5299
5300                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5301                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5302
5303                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5304
5305                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5306
5307                         mask = 1UL << i;
5308
5309                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5310
5311                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5312                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5313                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5314                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5315                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5316
5317                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5318                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5319                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5320
5321                         /*
5322                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5323                          * into sampling buffer.
5324                          */
5325                         if (smpl_pmds) {
5326                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5327                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5328                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5329                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5330                                 }
5331                         }
5332
5333                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5334
5335                         start_cycles = ia64_get_itc();
5336
5337                         /*
5338                          * call custom buffer format record (handler) routine
5339                          */
5340                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5341
5342                         end_cycles = ia64_get_itc();
5343
5344                         /*
5345                          * For those controls, we take the union because they have
5346                          * an all or nothing behavior.
5347                          */
5348                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5349                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5350                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5351                         /*
5352                          * build the bitmask of pmds to reset now
5353                          */
5354                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5355
5356                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5357                 }
5358                 /*
5359                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5360                  */
5361                 if (ret && pmd_mask) {
5362                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5363                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5364                 }
5365                 /*
5366                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5367                  */
5368                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5369         } else {
5370                 /*
5371                  * when no sampling module is used, then the default
5372                  * is to notify on overflow if requested by user
5373                  */
5374                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5375                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5376                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5377                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5378                 /*
5379                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5380                  */
5381                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5382         }
5383
5384         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5385
5386         /*
5387          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5388          */
5389         if (reset_pmds) {
5390                 unsigned long bm = reset_pmds;
5391                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5392         }
5393
5394         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5395                 /*
5396                  * keep track of what to reset when unblocking
5397                  */
5398                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5399
5400                 /*
5401                  * check for blocking context 
5402                  */
5403                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5404
5405                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5406
5407                         /*
5408                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5409                          */
5410                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5411
5412                         /*
5413                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5414                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5415                          */
5416                         set_notify_resume(task);
5417                 }
5418                 /*
5419                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5420                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5421                  */
5422                 must_notify = 1;
5423         }
5424
5425         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5426                         GET_PMU_OWNER() ? task_pid_nr(GET_PMU_OWNER()) : -1,
5427                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5428                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5429                         ovfl_pmds,
5430                         ovfl_notify,
5431                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5432         /*
5433          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5434          */
5435         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5436                 pfm_mask_monitoring(task);
5437                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5438                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5439         }
5440
5441         /*
5442          * send notification now
5443          */
5444         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5445
5446         return;
5447
5448 sanity_check:
5449         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5450                         smp_processor_id(),
5451                         task ? task_pid_nr(task) : -1,
5452                         pmc0);
5453         return;
5454
5455 stop_monitoring:
5456         /*
5457          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5458          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5459          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5460          * can access the PMU  hardware directly.
5461          *
5462          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5463          *
5464          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5465          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5466          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5467          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5468          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5469          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5470          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5471          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5472          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5473          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5474          *
5475          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5476          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5477          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5478          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5479          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5480          * also push our zombie context out.
5481          *
5482          * Overall pretty hairy stuff....
5483          */
5484         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task_pid_nr(task): -1));
5485         pfm_clear_psr_up();
5486         ia64_psr(regs)->up = 0;
5487         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5488         return;
5489 }
5490
5491 static int
5492 pfm_do_interrupt_handler(void *arg, struct pt_regs *regs)
5493 {
5494         struct task_struct *task;
5495         pfm_context_t *ctx;
5496         unsigned long flags;
5497         u64 pmc0;
5498         int this_cpu = smp_processor_id();
5499         int retval = 0;
5500
5501         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5502
5503         /*
5504          * srlz.d done before arriving here
5505          */
5506         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5507
5508         task = GET_PMU_OWNER();
5509         ctx  = GET_PMU_CTX();
5510
5511         /*
5512          * if we have some pending bits set
5513          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5514          */
5515         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5516                 /*
5517                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5518                  */
5519
5520                 /* sanity check */
5521                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5522
5523                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0) 
5524                         goto report_spurious2;
5525
5526                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5527
5528                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5529
5530                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5531
5532         } else {
5533                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5534                 retval = -1;
5535         }
5536         /*
5537          * keep it unfrozen at all times
5538          */
5539         pfm_unfreeze_pmu();
5540
5541         return retval;
5542
5543 report_spurious1:
5544         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5545                 this_cpu, task_pid_nr(task));
5546         pfm_unfreeze_pmu();
5547         return -1;
5548 report_spurious2:
5549         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n", 
5550                 this_cpu, 
5551                 task_pid_nr(task));
5552         pfm_unfreeze_pmu();
5553         return -1;
5554 }
5555
5556 static irqreturn_t
5557 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg)
5558 {
5559         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5560         unsigned long min, max;
5561         int this_cpu;
5562         int ret;
5563         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5564
5565         this_cpu = get_cpu();
5566         if (likely(!pfm_alt_intr_handler)) {
5567                 min = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5568                 max = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5569
5570                 start_cycles = ia64_get_itc();
5571
5572                 ret = pfm_do_interrupt_handler(arg, regs);
5573
5574                 total_cycles = ia64_get_itc();
5575
5576                 /*
5577                  * don't measure spurious interrupts
5578                  */
5579                 if (likely(ret == 0)) {
5580                         total_cycles -= start_cycles;
5581
5582                         if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5583                         if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5584
5585                         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5586                 }
5587         }
5588         else {
5589                 (*pfm_alt_intr_handler->handler)(irq, arg, regs);
5590         }
5591
5592         put_cpu();
5593         return IRQ_HANDLED;
5594 }
5595
5596 /*
5597  * /proc/perfmon interface, for debug only
5598  */
5599
5600 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)(long)nr_cpu_ids+1)
5601
5602 static void *
5603 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5604 {
5605         if (*pos == 0) {
5606                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5607         }
5608
5609         while (*pos <= nr_cpu_ids) {
5610                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5611                         return (void *)*pos;
5612                 }
5613                 ++*pos;
5614         }
5615         return NULL;
5616 }
5617
5618 static void *
5619 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5620 {
5621         ++*pos;
5622         return pfm_proc_start(m, pos);
5623 }
5624
5625 static void
5626 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5627 {
5628 }
5629
5630 static void
5631 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5632 {
5633         struct list_head * pos;
5634         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5635         unsigned long flags;
5636
5637         seq_printf(m,
5638                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5639                 "model                     : %s\n"
5640                 "fastctxsw                 : %s\n"
5641                 "expert mode               : %s\n"
5642                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5643                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5644                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5645                 pmu_conf->pmu_name,
5646                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5647                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5648                 pmu_conf->ovfl_val,
5649                 pmu_conf->flags);
5650
5651         LOCK_PFS(flags);
5652
5653         seq_printf(m,
5654                 "proc_sessions             : %u\n"
5655                 "sys_sessions              : %u\n"
5656                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5657                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5658                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5659                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5660                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5661                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5662
5663         UNLOCK_PFS(flags);
5664
5665         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5666
5667         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5668                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5669                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5670                         entry->fmt_uuid[0],
5671                         entry->fmt_uuid[1],
5672                         entry->fmt_uuid[2],
5673                         entry->fmt_uuid[3],
5674                         entry->fmt_uuid[4],
5675                         entry->fmt_uuid[5],
5676                         entry->fmt_uuid[6],
5677                         entry->fmt_uuid[7],
5678                         entry->fmt_uuid[8],
5679                         entry->fmt_uuid[9],
5680                         entry->fmt_uuid[10],
5681                         entry->fmt_uuid[11],
5682                         entry->fmt_uuid[12],
5683                         entry->fmt_uuid[13],
5684                         entry->fmt_uuid[14],
5685                         entry->fmt_uuid[15],
5686                         entry->fmt_name);
5687         }
5688         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5689
5690 }
5691
5692 static int
5693 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5694 {
5695         unsigned long psr;
5696         unsigned int i;
5697         int cpu;
5698
5699         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5700                 pfm_proc_show_header(m);
5701                 return 0;
5702         }
5703
5704         /* show info for CPU (v - 1) */
5705
5706         cpu = (long)v - 1;
5707         seq_printf(m,
5708                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5709                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5710                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5711                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5712                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5713                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5714                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5715                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5716                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5717                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5718                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5719                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5720                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5721                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5722                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5723                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5724                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5725                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5726                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5727                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5728                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5729                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5730                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5731                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5732                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5733                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5734                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5735                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5736
5737         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5738
5739                 psr = pfm_get_psr();
5740
5741                 ia64_srlz_d();
5742
5743                 seq_printf(m, 
5744                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5745                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n", 
5746                         cpu, psr,
5747                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5748
5749                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5750                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5751                         seq_printf(m, 
5752                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5753                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n", 
5754                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5755                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5756                 }
5757         }
5758         return 0;
5759 }
5760
5761 const struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5762         .start =        pfm_proc_start,
5763         .next =         pfm_proc_next,
5764         .stop =         pfm_proc_stop,
5765         .show =         pfm_proc_show
5766 };
5767
5768 static int
5769 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5770 {
5771         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5772 }
5773
5774
5775 /*
5776  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5777  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5778  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5779  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5780  */
5781 void
5782 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5783 {
5784         struct pt_regs *regs;
5785         unsigned long dcr;
5786         unsigned long dcr_pp;
5787
5788         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5789
5790         /*
5791          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5792          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5793          */
5794         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5795                 regs = task_pt_regs(task);
5796                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5797                 return;
5798         }
5799         /*
5800          * if monitoring has started
5801          */
5802         if (dcr_pp) {
5803                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5804                 /*
5805                  * context switching in?
5806                  */
5807                 if (is_ctxswin) {
5808                         /* mask monitoring for the idle task */
5809                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5810                         pfm_clear_psr_pp();
5811                         ia64_srlz_i();
5812                         return;
5813                 }
5814                 /*
5815                  * context switching out
5816                  * restore monitoring for next task
5817                  *
5818                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5819                  * better code.
5820                  */
5821                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5822                 pfm_set_psr_pp();
5823                 ia64_srlz_i();
5824         }
5825 }
5826
5827 #ifdef CONFIG_SMP
5828
5829 static void
5830 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5831 {
5832         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5833
5834         ia64_psr(regs)->up = 0;
5835         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5836
5837         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5838                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n",
5839                                         task_pid_nr(ctx->ctx_task)));
5840                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5841         }
5842
5843         /*
5844          * disconnect the task from the context and vice-versa
5845          */
5846         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5847
5848         task->thread.pfm_context  = NULL;
5849         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5850
5851         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task_pid_nr(task)));
5852 }
5853
5854
5855 /*
5856  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5857  */
5858 void
5859 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5860 {
5861         pfm_context_t *ctx;
5862         unsigned long flags;
5863         u64 psr;
5864
5865
5866         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5867         if (ctx == NULL) return;
5868
5869         /*
5870          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5871          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5872          * access, not CPU concurrency.
5873          */
5874         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5875
5876         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5877                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
5878
5879                 pfm_clear_psr_up();
5880
5881                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5882
5883                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5884
5885                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5886
5887                 pfm_context_free(ctx);
5888                 return;
5889         }
5890
5891         /*
5892          * save current PSR: needed because we modify it
5893          */
5894         ia64_srlz_d();
5895         psr = pfm_get_psr();
5896
5897         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5898
5899         /*
5900          * stop monitoring:
5901          * This is the last instruction which may generate an overflow
5902          *
5903          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5904          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5905          */
5906         pfm_clear_psr_up();
5907
5908         /*
5909          * keep a copy of psr.up (for reload)
5910          */
5911         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5912
5913         /*
5914          * release ownership of this PMU.
5915          * PM interrupts are masked, so nothing
5916          * can happen.
5917          */
5918         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5919
5920         /*
5921          * we systematically save the PMD as we have no
5922          * guarantee we will be schedule at that same
5923          * CPU again.
5924          */
5925         pfm_save_pmds(ctx->th_pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5926
5927         /*
5928          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5929          * we will need it on the restore path to check
5930          * for pending overflow.
5931          */
5932         ctx->th_pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5933
5934         /*
5935          * unfreeze PMU if had pending overflows
5936          */
5937         if (ctx->th_pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5938
5939         /*
5940          * finally, allow context access.
5941          * interrupts will still be masked after this call.
5942          */
5943         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5944 }
5945
5946 #else /* !CONFIG_SMP */
5947 void
5948 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5949 {
5950         pfm_context_t *ctx;
5951         u64 psr;
5952
5953         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5954         if (ctx == NULL) return;
5955
5956         /*
5957          * save current PSR: needed because we modify it
5958          */
5959         psr = pfm_get_psr();
5960
5961         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5962
5963         /*
5964          * stop monitoring:
5965          * This is the last instruction which may generate an overflow
5966          *
5967          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5968          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5969          */
5970         pfm_clear_psr_up();
5971
5972         /*
5973          * keep a copy of psr.up (for reload)
5974          */
5975         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5976 }
5977
5978 static void
5979 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5980 {
5981         pfm_context_t *ctx;
5982         unsigned long flags;
5983
5984         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5985           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5986         }
5987
5988         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5989
5990         /*
5991          * we need to mask PMU overflow here to
5992          * make sure that we maintain pmc0 until
5993          * we save it. overflow interrupts are
5994          * treated as spurious if there is no
5995          * owner.
5996          *
5997          * XXX: I don't think this is necessary
5998          */
5999         PROTECT_CTX(ctx,flags);
6000
6001         /*
6002          * release ownership of this PMU.
6003          * must be done before we save the registers.
6004          *
6005          * after this call any PMU interrupt is treated
6006          * as spurious.
6007          */
6008         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6009
6010         /*
6011          * save all the pmds we use
6012          */
6013         pfm_save_pmds(ctx->th_pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6014
6015         /*
6016          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6017          * it is needed to check for pended overflow
6018          * on the restore path
6019          */
6020         ctx->th_pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6021
6022         /*
6023          * unfreeze PMU if had pending overflows
6024          */
6025         if (ctx->th_pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6026
6027         /*
6028          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6029          * be treated as purely spurious and we will not
6030          * lose any information
6031          */
6032         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6033 }
6034 #endif /* CONFIG_SMP */
6035
6036 #ifdef CONFIG_SMP
6037 /*
6038  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6039  */
6040 void
6041 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6042 {
6043         pfm_context_t *ctx;
6044         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6045         unsigned long flags;
6046         u64 psr, psr_up;
6047         int need_irq_resend;
6048
6049         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6050         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6051
6052         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6053
6054         /*
6055          * possible on unload
6056          */
6057         if (unlikely((task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6058
6059         /*
6060          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6061          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6062          * access, not CPU concurrency.
6063          */
6064         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6065         psr   = pfm_get_psr();
6066
6067         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6068
6069         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6070         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6071
6072         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6073                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
6074
6075                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6076
6077                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6078
6079                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6080
6081                 /*
6082                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6083                  */
6084                 pfm_context_free(ctx);
6085
6086                 return;
6087         }
6088
6089         /*
6090          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6091          * stale state.
6092          */
6093         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6094                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6095                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6096         }
6097         /*
6098          * retrieve saved psr.up
6099          */
6100         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6101
6102         /*
6103          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6104          * then nothing to do except restore psr
6105          */
6106         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6107
6108                 /*
6109                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6110                  */
6111                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6112                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6113
6114         } else {
6115                 /*
6116                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6117                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6118                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6119                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6120                  */
6121                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6122
6123                 /*
6124                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6125                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6126                  * up stale configuration.
6127                  *
6128                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6129                  */
6130                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6131         }
6132         /*
6133          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6134          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6135          * will be captured.
6136          *
6137          * XXX: optimize here
6138          */
6139         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(ctx->th_pmds, pmd_mask);
6140         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(ctx->th_pmcs, pmc_mask);
6141
6142         /*
6143          * check for pending overflow at the time the state
6144          * was saved.
6145          */
6146         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(ctx->th_pmcs[0]))) {
6147                 /*
6148                  * reload pmc0 with the overflow information
6149                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6150                  */
6151                 ia64_set_pmc(0, ctx->th_pmcs[0]);
6152                 ia64_srlz_d();
6153                 ctx->th_pmcs[0] = 0UL;
6154
6155                 /*
6156                  * will replay the PMU interrupt
6157                  */
6158                 if (need_irq_resend) ia64_resend_irq(IA64_PERFMON_VECTOR);
6159
6160                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6161         }
6162
6163         /*
6164          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6165          */
6166         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6167         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6168
6169         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6170
6171         /*
6172          * dump activation value for this PMU
6173          */
6174         INC_ACTIVATION();
6175         /*
6176          * record current activation for this context
6177          */
6178         SET_ACTIVATION(ctx);
6179
6180         /*
6181          * establish new ownership. 
6182          */
6183         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6184
6185         /*
6186          * restore the psr.up bit. measurement
6187          * is active again.
6188          * no PMU interrupt can happen at this point
6189          * because we still have interrupts disabled.
6190          */
6191         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6192
6193         /*
6194          * allow concurrent access to context
6195          */
6196         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6197 }
6198 #else /*  !CONFIG_SMP */
6199 /*
6200  * reload PMU state for UP kernels
6201  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6202  */
6203 void
6204 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6205 {
6206         pfm_context_t *ctx;
6207         struct task_struct *owner;
6208         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6209         u64 psr, psr_up;
6210         int need_irq_resend;
6211
6212         owner = GET_PMU_OWNER();
6213         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6214         psr   = pfm_get_psr();
6215
6216         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6217         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6218
6219         /*
6220          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6221          * stale state.
6222          *
6223          * This must be done even when the task is still the owner
6224          * as the registers may have been modified via ptrace()
6225          * (not perfmon) by the previous task.
6226          */
6227         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6228                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6229                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6230         }
6231
6232         /*
6233          * retrieved saved psr.up
6234          */
6235         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6236         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6237
6238         /*
6239          * short path, our state is still there, just
6240          * need to restore psr and we go
6241          *
6242          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6243          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6244          * concurrency even without interrupt masking.
6245          */
6246         if (likely(owner == task)) {
6247                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6248                 return;
6249         }
6250
6251         /*
6252          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6253          * then we'll be able to install our stuff !
6254          *
6255          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6256          */
6257         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6258
6259         /*
6260          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6261          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6262          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6263          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6264          */
6265         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6266
6267         /*
6268          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6269          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6270          * up stale configuration.