switch alloc_file() to passing struct path
[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 path path;
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         path.dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2229         if (!path.dentry) {
2230                 iput(inode);
2231                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2232         }
2233         path.mnt = mntget(pfmfs_mnt);
2234
2235         path.dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2236         d_add(path.dentry, inode);
2237
2238         file = alloc_file(&path, FMODE_READ, &pfm_file_ops);
2239         if (!file) {
2240                 path_put(&path);
2241                 return ERR_PTR(-ENFILE);
2242         }
2243
2244         file->f_flags = O_RDONLY;
2245         file->private_data = ctx;
2246
2247         return file;
2248 }
2249
2250 static int
2251 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2252 {
2253         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2254
2255         while (size > 0) {
2256                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2257
2258
2259                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2260                         return -ENOMEM;
2261
2262                 addr  += PAGE_SIZE;
2263                 buf   += PAGE_SIZE;
2264                 size  -= PAGE_SIZE;
2265         }
2266         return 0;
2267 }
2268
2269 /*
2270  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2271  */
2272 static int
2273 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2274 {
2275         struct mm_struct *mm = task->mm;
2276         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2277         unsigned long size;
2278         void *smpl_buf;
2279
2280
2281         /*
2282          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2283          */
2284         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2285
2286         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2287
2288         /*
2289          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2290          * XXX: may have to refine this test
2291          * Check against address space limit.
2292          *
2293          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2294          *      return -ENOMEM;
2295          */
2296         if (size > task->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
2297                 return -ENOMEM;
2298
2299         /*
2300          * We do the easy to undo allocations first.
2301          *
2302          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2303          */
2304         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2305         if (smpl_buf == NULL) {
2306                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2307                 return -ENOMEM;
2308         }
2309
2310         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2311
2312         /* allocate vma */
2313         vma = kmem_cache_zalloc(vm_area_cachep, GFP_KERNEL);
2314         if (!vma) {
2315                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2316                 goto error_kmem;
2317         }
2318
2319         /*
2320          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2321          */
2322         vma->vm_mm           = mm;
2323         vma->vm_file         = filp;
2324         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2325         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2326
2327         /*
2328          * Now we have everything we need and we can initialize
2329          * and connect all the data structures
2330          */
2331
2332         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2333         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2334
2335         /*
2336          * Let's do the difficult operations next.
2337          *
2338          * now we atomically find some area in the address space and
2339          * remap the buffer in it.
2340          */
2341         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2342
2343         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2344         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2345         if (vma->vm_start == 0UL) {
2346                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2347                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2348                 goto error;
2349         }
2350         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2351         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2352
2353         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2354
2355         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2356         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2357                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2358                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2359                 goto error;
2360         }
2361
2362         get_file(filp);
2363
2364         /*
2365          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2366          * done with mmap lock held
2367          */
2368         insert_vm_struct(mm, vma);
2369
2370         mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2371         vm_stat_account(vma->vm_mm, vma->vm_flags, vma->vm_file,
2372                                                         vma_pages(vma));
2373         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2374
2375         /*
2376          * keep track of user level virtual address
2377          */
2378         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2379         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2380
2381         return 0;
2382
2383 error:
2384         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2385 error_kmem:
2386         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2387
2388         return -ENOMEM;
2389 }
2390
2391 /*
2392  * XXX: do something better here
2393  */
2394 static int
2395 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2396 {
2397         const struct cred *tcred;
2398         uid_t uid = current_uid();
2399         gid_t gid = current_gid();
2400         int ret;
2401
2402         rcu_read_lock();
2403         tcred = __task_cred(task);
2404
2405         /* inspired by ptrace_attach() */
2406         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2407                 uid,
2408                 gid,
2409                 tcred->euid,
2410                 tcred->suid,
2411                 tcred->uid,
2412                 tcred->egid,
2413                 tcred->sgid));
2414
2415         ret = ((uid != tcred->euid)
2416                || (uid != tcred->suid)
2417                || (uid != tcred->uid)
2418                || (gid != tcred->egid)
2419                || (gid != tcred->sgid)
2420                || (gid != tcred->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2421
2422         rcu_read_unlock();
2423         return ret;
2424 }
2425
2426 static int
2427 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2428 {
2429         int ctx_flags;
2430
2431         /* valid signal */
2432
2433         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2434
2435         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2436
2437                 /*
2438                  * cannot block in this mode
2439                  */
2440                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2441                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2442                         return -EINVAL;
2443                 }
2444         } else {
2445         }
2446         /* probably more to add here */
2447
2448         return 0;
2449 }
2450
2451 static int
2452 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2453                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2454 {
2455         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2456         unsigned long size = 0UL;
2457         void *uaddr = NULL;
2458         void *fmt_arg = NULL;
2459         int ret = 0;
2460 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2461
2462         /* invoke and lock buffer format, if found */
2463         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2464         if (fmt == NULL) {
2465                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task_pid_nr(task)));
2466                 return -EINVAL;
2467         }
2468
2469         /*
2470          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2471          */
2472         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2473
2474         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2475
2476         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task_pid_nr(task), ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2477
2478         if (ret) goto error;
2479
2480         /* link buffer format and context */
2481         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2482         ctx->ctx_fl_is_sampling = 1; /* assume record() is defined */
2483
2484         /*
2485          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2486          */
2487         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2488         if (ret) goto error;
2489
2490         if (size) {
2491                 /*
2492                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2493                  */
2494                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, filp, ctx, size, &uaddr);
2495                 if (ret) goto error;
2496
2497                 /* keep track of user address of buffer */
2498                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2499         }
2500         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2501
2502 error:
2503         return ret;
2504 }
2505
2506 static void
2507 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2508 {
2509         int i;
2510
2511         /*
2512          * install reset values for PMC.
2513          */
2514         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2515                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2516                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2517                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2518         }
2519         /*
2520          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2521          */
2522
2523         /*
2524          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2525          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2526          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2527          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2528          * process because they may change what is being measured.
2529          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2530          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2531          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2532          *
2533          * The problem with PMD is information leaking especially
2534          * to user level when psr.sp=0
2535          *
2536          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2537          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2538          * pfm_load_regs() function.
2539          */
2540
2541          /*
2542           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2543           *
2544           * PMC0 is treated differently.
2545           */
2546         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2547
2548         /*
2549          * bitmask of all PMDs that are accessible to this context
2550          */
2551         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2552
2553         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2554
2555         /*
2556          * useful in case of re-enable after disable
2557          */
2558         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2559         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2560 }
2561
2562 static int
2563 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2564 {
2565         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2566         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2567
2568         *sz = 0;
2569
2570         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2571
2572         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2573         if (fmt == NULL) {
2574                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2575                 return -EINVAL;
2576         }
2577         /* get just enough to copy in user parameters */
2578         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2579         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2580
2581         return 0;
2582 }
2583
2584
2585
2586 /*
2587  * cannot attach if :
2588  *      - kernel task
2589  *      - task not owned by caller
2590  *      - task incompatible with context mode
2591  */
2592 static int
2593 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2594 {
2595         /*
2596          * no kernel task or task not owner by caller
2597          */
2598         if (task->mm == NULL) {
2599                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task_pid_nr(task)));
2600                 return -EPERM;
2601         }
2602         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2603                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2604                 return -EPERM;
2605         }
2606         /*
2607          * cannot block in self-monitoring mode
2608          */
2609         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2610                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2611                 return -EINVAL;
2612         }
2613
2614         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2615                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2616                 return -EBUSY;
2617         }
2618
2619         /*
2620          * always ok for self
2621          */
2622         if (task == current) return 0;
2623
2624         if (!task_is_stopped_or_traced(task)) {
2625                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task_pid_nr(task), task->state));
2626                 return -EBUSY;
2627         }
2628         /*
2629          * make sure the task is off any CPU
2630          */
2631         wait_task_inactive(task, 0);
2632
2633         /* more to come... */
2634
2635         return 0;
2636 }
2637
2638 static int
2639 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2640 {
2641         struct task_struct *p = current;
2642         int ret;
2643
2644         /* XXX: need to add more checks here */
2645         if (pid < 2) return -EPERM;
2646
2647         if (pid != task_pid_vnr(current)) {
2648
2649                 read_lock(&tasklist_lock);
2650
2651                 p = find_task_by_vpid(pid);
2652
2653                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2654                 if (p) get_task_struct(p);
2655
2656                 read_unlock(&tasklist_lock);
2657
2658                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2659         }
2660
2661         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2662         if (ret == 0) {
2663                 *task = p;
2664         } else if (p != current) {
2665                 pfm_put_task(p);
2666         }
2667         return ret;
2668 }
2669
2670
2671
2672 static int
2673 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2674 {
2675         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2676         struct file *filp;
2677         struct path path;
2678         int ctx_flags;
2679         int fd;
2680         int ret;
2681
2682         /* let's check the arguments first */
2683         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2684         if (ret < 0)
2685                 return ret;
2686
2687         ctx_flags = req->ctx_flags;
2688
2689         ret = -ENOMEM;
2690
2691         fd = get_unused_fd();
2692         if (fd < 0)
2693                 return fd;
2694
2695         ctx = pfm_context_alloc(ctx_flags);
2696         if (!ctx)
2697                 goto error;
2698
2699         filp = pfm_alloc_file(ctx);
2700         if (IS_ERR(filp)) {
2701                 ret = PTR_ERR(filp);
2702                 goto error_file;
2703         }
2704
2705         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = fd;
2706
2707         /*
2708          * does the user want to sample?
2709          */
2710         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2711                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, filp, ctx, ctx_flags, 0, req);
2712                 if (ret)
2713                         goto buffer_error;
2714         }
2715
2716         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2717                 ctx,
2718                 ctx_flags,
2719                 ctx->ctx_fl_system,
2720                 ctx->ctx_fl_block,
2721                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2722                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2723                 ctx->ctx_fd));
2724
2725         /*
2726          * initialize soft PMU state
2727          */
2728         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2729
2730         fd_install(fd, filp);
2731
2732         return 0;
2733
2734 buffer_error:
2735         path = filp->f_path;
2736         put_filp(filp);
2737         path_put(&path);
2738
2739         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2740                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2741         }
2742 error_file:
2743         pfm_context_free(ctx);
2744
2745 error:
2746         put_unused_fd(fd);
2747         return ret;
2748 }
2749
2750 static inline unsigned long
2751 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2752 {
2753         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2754         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2755         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2756
2757         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2758                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2759                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2760                 if ((mask >> 32) != 0)
2761                         /* construct a full 64-bit random value: */
2762                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2763                 reg->seed = new_seed;
2764         }
2765         reg->lval = val;
2766         return val;
2767 }
2768
2769 static void
2770 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2771 {
2772         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2773         unsigned long reset_others = 0UL;
2774         unsigned long val;
2775         int i;
2776
2777         /*
2778          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2779          */
2780         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2781         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2782
2783                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2784
2785                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2786                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2787
2788                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2789         }
2790
2791         /*
2792          * Now take care of resetting the other registers
2793          */
2794         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2795
2796                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2797
2798                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2799
2800                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2801                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2802         }
2803 }
2804
2805 static void
2806 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2807 {
2808         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2809         unsigned long reset_others = 0UL;
2810         unsigned long val;
2811         int i;
2812
2813         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2814
2815         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2816                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2817                 return;
2818         }
2819
2820         /*
2821          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2822          */
2823         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2824         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2825
2826                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2827
2828                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2829                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2830
2831                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2832
2833                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2834         }
2835
2836         /*
2837          * Now take care of resetting the other registers
2838          */
2839         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2840
2841                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2842
2843                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2844
2845                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2846                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2847                 } else {
2848                         ia64_set_pmd(i, val);
2849                 }
2850                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2851                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2852         }
2853         ia64_srlz_d();
2854 }
2855
2856 static int
2857 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2858 {
2859         struct task_struct *task;
2860         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2861         unsigned long value, pmc_pm;
2862         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2863         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2864         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2865         int is_monitor, is_counting, state;
2866         int ret = -EINVAL;
2867         pfm_reg_check_t wr_func;
2868 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2869
2870         state     = ctx->ctx_state;
2871         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2872         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2873         task      = ctx->ctx_task;
2874         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2875
2876         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2877
2878         if (is_loaded) {
2879                 /*
2880                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2881                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2882                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2883                  */
2884                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2885                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2886                         return -EBUSY;
2887                 }
2888                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2889         }
2890         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
2891
2892         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2893
2894                 cnum       = req->reg_num;
2895                 reg_flags  = req->reg_flags;
2896                 value      = req->reg_value;
2897                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2898                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2899                 flags      = 0;
2900
2901
2902                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2903                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2904                         goto error;
2905                 }
2906
2907                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2908                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2909                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2910                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2911
2912                 /*
2913                  * we reject all non implemented PMC as well
2914                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2915                  * as status registers by the PMU
2916                  */
2917                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2918                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2919                         goto error;
2920                 }
2921                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2922                 /*
2923                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2924                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2925                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2926                  */
2927                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2928                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2929                                 cnum,
2930                                 pmc_pm,
2931                                 is_system));
2932                         goto error;
2933                 }
2934
2935                 if (is_counting) {
2936                         /*
2937                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2938                          * CPUs.
2939                          */
2940                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2941
2942                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2943                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2944                         }
2945
2946                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2947
2948                         /* verify validity of smpl_pmds */
2949                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2950                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2951                                 goto error;
2952                         }
2953
2954                         /* verify validity of reset_pmds */
2955                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2956                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2957                                 goto error;
2958                         }
2959                 } else {
2960                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2961                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2962                                 goto error;
2963                         }
2964                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2965                 }
2966
2967                 /*
2968                  * execute write checker, if any
2969                  */
2970                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2971                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2972                         if (ret) goto error;
2973                         ret = -EINVAL;
2974                 }
2975
2976                 /*
2977                  * no error on this register
2978                  */
2979                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2980
2981                 /*
2982                  * Now we commit the changes to the software state
2983                  */
2984
2985                 /*
2986                  * update overflow information
2987                  */
2988                 if (is_counting) {
2989                         /*
2990                          * full flag update each time a register is programmed
2991                          */
2992                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2993
2994                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2995                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2996                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2997
2998                         /*
2999                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
3000                          *
3001                          * We do not keep track of PMC because we have to
3002                          * systematically restore ALL of them.
3003                          *
3004                          * We do not update the used_monitors mask, because
3005                          * if we have not programmed them, then will be in
3006                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3007                          * mask/restore then when context is MASKED.
3008                          */
3009                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3010                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3011                         /*
3012                          * make sure we do not try to reset on
3013                          * restart because we have established new values
3014                          */
3015                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3016                 }
3017                 /*
3018                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3019                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3020                  * possible leak here.
3021                  */
3022                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3023
3024                 /*
3025                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3026                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3027                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3028                  * place it in the saved state area so that it will be
3029                  * picked up later by the context switch code.
3030                  *
3031                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3032                  *
3033                  * The value in th_pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3034                  * monitoring needs to be stopped.
3035                  */
3036                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3037
3038                 /*
3039                  * update context state
3040                  */
3041                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3042
3043                 if (is_loaded) {
3044                         /*
3045                          * write thread state
3046                          */
3047                         if (is_system == 0) ctx->th_pmcs[cnum] = value;
3048
3049                         /*
3050                          * write hardware register if we can
3051                          */
3052                         if (can_access_pmu) {
3053                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3054                         }
3055 #ifdef CONFIG_SMP
3056                         else {
3057                                 /*
3058                                  * per-task SMP only here
3059                                  *
3060                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3061                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3062                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3063                                  */
3064                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3065                         }
3066 #endif
3067                 }
3068
3069                 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",
3070                           cnum,
3071                           value,
3072                           is_loaded,
3073                           can_access_pmu,
3074                           flags,
3075                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3076                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3077                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3078                           smpl_pmds,
3079                           reset_pmds,
3080                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3081                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3082                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3083         }
3084
3085         /*
3086          * make sure the changes are visible
3087          */
3088         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3089
3090         return 0;
3091 error:
3092         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3093         return ret;
3094 }
3095
3096 static int
3097 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3098 {
3099         struct task_struct *task;
3100         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3101         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3102         unsigned int cnum;
3103         int i, can_access_pmu = 0, state;
3104         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3105         int ret = -EINVAL;
3106         pfm_reg_check_t wr_func;
3107
3108
3109         state     = ctx->ctx_state;
3110         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3111         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3112         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3113         task      = ctx->ctx_task;
3114
3115         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3116
3117         /*
3118          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3119          * the owner of the local PMU.
3120          */
3121         if (likely(is_loaded)) {
3122                 /*
3123                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3124                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3125                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3126                  */
3127                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3128                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3129                         return -EBUSY;
3130                 }
3131                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3132         }
3133         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3134
3135         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3136
3137                 cnum  = req->reg_num;
3138                 value = req->reg_value;
3139
3140                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3141                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3142                         goto abort_mission;
3143                 }
3144                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3145                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3146
3147                 /*
3148                  * execute write checker, if any
3149                  */
3150                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3151                         unsigned long v = value;
3152
3153                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3154                         if (ret) goto abort_mission;
3155
3156                         value = v;
3157                         ret   = -EINVAL;
3158                 }
3159
3160                 /*
3161                  * no error on this register
3162                  */
3163                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3164
3165                 /*
3166                  * now commit changes to software state
3167                  */
3168                 hw_value = value;
3169
3170                 /*
3171                  * update virtualized (64bits) counter
3172                  */
3173                 if (is_counting) {
3174                         /*
3175                          * write context state
3176                          */
3177                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3178
3179                         /*
3180                          * when context is load we use the split value
3181                          */
3182                         if (is_loaded) {
3183                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3184                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3185                         }
3186                 }
3187                 /*
3188                  * update reset values (not just for counters)
3189                  */
3190                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3191                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3192
3193                 /*
3194                  * update randomization parameters (not just for counters)
3195                  */
3196                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3197                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3198
3199                 /*
3200                  * update context value
3201                  */
3202                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3203
3204                 /*
3205                  * Keep track of what we use
3206                  *
3207                  * We do not keep track of PMC because we have to
3208                  * systematically restore ALL of them.
3209                  */
3210                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3211
3212                 /*
3213                  * mark this PMD register used as well
3214                  */
3215                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3216
3217                 /*
3218                  * make sure we do not try to reset on
3219                  * restart because we have established new values
3220                  */
3221                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3222                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3223                 }
3224
3225                 if (is_loaded) {
3226                         /*
3227                          * write thread state
3228                          */
3229                         if (is_system == 0) ctx->th_pmds[cnum] = hw_value;
3230
3231                         /*
3232                          * write hardware register if we can
3233                          */
3234                         if (can_access_pmu) {
3235                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3236                         } else {
3237 #ifdef CONFIG_SMP
3238                                 /*
3239                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3240                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3241                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3242                                  */
3243                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3244 #endif
3245                         }
3246                 }
3247
3248                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3249                           "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",
3250                         cnum,
3251                         value,
3252                         is_loaded,
3253                         can_access_pmu,
3254                         hw_value,
3255                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3256                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3257                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3258                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3259                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3260                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3261                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3262                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3263                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3264                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3265                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3266         }
3267
3268         /*
3269          * make changes visible
3270          */
3271         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3272
3273         return 0;
3274
3275 abort_mission:
3276         /*
3277          * for now, we have only one possibility for error
3278          */
3279         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3280         return ret;
3281 }
3282
3283 /*
3284  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3285  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3286  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3287  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3288  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3289  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3290  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3291  */
3292 static int
3293 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3294 {
3295         struct task_struct *task;
3296         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3297         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3298         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3299         int i, can_access_pmu = 0, state;
3300         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3301         int ret = -EINVAL;
3302         pfm_reg_check_t rd_func;
3303
3304         /*
3305          * access is possible when loaded only for
3306          * self-monitoring tasks or in UP mode
3307          */
3308
3309         state     = ctx->ctx_state;
3310         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3311         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3312         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3313         task      = ctx->ctx_task;
3314
3315         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3316
3317         if (likely(is_loaded)) {
3318                 /*
3319                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3320                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3321                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3322                  */
3323                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3324                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3325                         return -EBUSY;
3326                 }
3327                 /*
3328                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3329                  */
3330                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3331
3332                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3333         }
3334         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3335
3336         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3337                 is_loaded,
3338                 can_access_pmu,
3339                 state));
3340
3341         /*
3342          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3343          * the task is the owner of the local PMU.
3344          */
3345
3346         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3347
3348                 cnum        = req->reg_num;
3349                 reg_flags   = req->reg_flags;
3350
3351                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3352                 /*
3353                  * we can only read the register that we use. That includes
3354                  * the one we explicitly initialize AND the one we want included
3355                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3356                  *
3357                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3358                  * without compromising security (leaks)
3359                  */
3360                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3361
3362                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3363                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3364                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3365
3366                 /*
3367                  * If the task is not the current one, then we check if the
3368                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3369                  * If true, then we read directly from the registers.
3370                  */
3371                 if (can_access_pmu){
3372                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3373                 } else {
3374                         /*
3375                          * context has been saved
3376                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3377                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3378                          */
3379                         val = is_loaded ? ctx->th_pmds[cnum] : 0UL;
3380                 }
3381                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3382
3383                 if (is_counting) {
3384                         /*
3385                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3386                          */
3387                         val &= ovfl_mask;
3388                         val += sval;
3389                 }
3390
3391                 /*
3392                  * execute read checker, if any
3393                  */
3394                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3395                         unsigned long v = val;
3396                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3397                         if (ret) goto error;
3398                         val = v;
3399                         ret = -EINVAL;
3400                 }
3401
3402                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3403
3404                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3405
3406                 /*
3407                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3408                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3409                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3410                  */
3411                 req->reg_value            = val;
3412                 req->reg_flags            = reg_flags;
3413                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3414         }
3415
3416         return 0;
3417
3418 error:
3419         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3420         return ret;
3421 }
3422
3423 int
3424 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3425 {
3426         pfm_context_t *ctx;
3427
3428         if (req == NULL) return -EINVAL;
3429
3430         ctx = GET_PMU_CTX();
3431
3432         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3433
3434         /*
3435          * for now limit to current task, which is enough when calling
3436          * from overflow handler
3437          */
3438         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3439
3440         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3441 }
3442 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3443
3444 int
3445 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3446 {
3447         pfm_context_t *ctx;
3448
3449         if (req == NULL) return -EINVAL;
3450
3451         ctx = GET_PMU_CTX();
3452
3453         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3454
3455         /*
3456          * for now limit to current task, which is enough when calling
3457          * from overflow handler
3458          */
3459         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3460
3461         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3462 }
3463 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3464
3465 /*
3466  * Only call this function when a process it trying to
3467  * write the debug registers (reading is always allowed)
3468  */
3469 int
3470 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3471 {
3472         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3473         unsigned long flags;
3474         int ret = 0;
3475
3476         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3477
3478         DPRINT(("called for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3479
3480         /*
3481          * do it only once
3482          */
3483         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3484
3485         /*
3486          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3487          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3488          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3489          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3490          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3491          * So this is always safe.
3492          */
3493         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3494
3495         LOCK_PFS(flags);
3496
3497         /*
3498          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3499          * sessions are using the debug registers.
3500          */
3501         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3502                 ret = -1;
3503         else
3504                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3505
3506         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3507                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3508                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3509                   task_pid_nr(task), ret));
3510
3511         UNLOCK_PFS(flags);
3512
3513         return ret;
3514 }
3515
3516 /*
3517  * This function is called for every task that exits with the
3518  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3519  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3520  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3521  * performance monitoring, so we only decrement the number
3522  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3523  */
3524 int
3525 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3526 {
3527         unsigned long flags;
3528         int ret;
3529
3530         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3531
3532         LOCK_PFS(flags);
3533         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3534                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task_pid_nr(task));
3535                 ret = -1;
3536         }  else {
3537                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3538                 ret = 0;
3539         }
3540         UNLOCK_PFS(flags);
3541
3542         return ret;
3543 }
3544
3545 static int
3546 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3547 {
3548         struct task_struct *task;
3549         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3550         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3551         int state, is_system;
3552         int ret = 0;
3553
3554         state     = ctx->ctx_state;
3555         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3556         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3557         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3558
3559         switch(state) {
3560                 case PFM_CTX_MASKED:
3561                         break;
3562                 case PFM_CTX_LOADED: 
3563                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3564                         /* fall through */
3565                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3566                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3567                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3568                         return -EBUSY;
3569                 default:
3570                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3571                         return -EINVAL;
3572         }
3573
3574         /*
3575          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3576          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3577          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3578          */
3579         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3580                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3581                 return -EBUSY;
3582         }
3583
3584         /* sanity check */
3585         if (unlikely(task == NULL)) {
3586                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", task_pid_nr(current));
3587                 return -EINVAL;
3588         }
3589
3590         if (task == current || is_system) {
3591
3592                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3593
3594                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3595                         task_pid_nr(task),
3596                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3597
3598                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3599
3600                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3601
3602                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3603                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3604
3605                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3606                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3607                         else
3608                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3609                 } else {
3610                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3611                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3612                 }
3613
3614                 if (ret == 0) {
3615                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3616                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3617
3618                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3619                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3620
3621                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3622                         } else {
3623                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3624
3625                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3626                         }
3627                 }
3628                 /*
3629                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3630                  */
3631                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3632
3633                 /*
3634                  * back to LOADED state
3635                  */
3636                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3637
3638                 /*
3639                  * XXX: not really useful for self monitoring
3640                  */
3641                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3642
3643                 return 0;
3644         }
3645
3646         /* 
3647          * restart another task
3648          */
3649
3650         /*
3651          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous 
3652          * one is seen by the task.
3653          */
3654         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3655                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3656                 /*
3657                  * will prevent subsequent restart before this one is
3658                  * seen by other task
3659                  */
3660                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3661         }
3662
3663         /*
3664          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3665          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3666          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3667          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3668          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3669          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3670          *
3671          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3672          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3673          *
3674          * We cannot explicitly reset another task, it MUST always
3675          * be done by the task itself. This works for system wide because
3676          * the tool that is controlling the session is logically doing 
3677          * "self-monitoring".
3678          */
3679         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3680                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task_pid_nr(task)));
3681                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
3682         } else {
3683                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task_pid_nr(task)));
3684
3685                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3686
3687                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3688
3689                 set_notify_resume(task);
3690
3691                 /*
3692                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3693                  */
3694         }
3695         return 0;
3696 }
3697
3698 static int
3699 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3700 {
3701         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3702
3703         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3704
3705         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3706
3707         if (m == 0) {
3708                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3709                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3710         }
3711         return 0;
3712 }
3713
3714 /*
3715  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3716  */
3717 static int
3718 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3719 {
3720         struct thread_struct *thread = NULL;
3721         struct task_struct *task;
3722         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3723         unsigned long flags;
3724         dbreg_t dbreg;
3725         unsigned int rnum;
3726         int first_time;
3727         int ret = 0, state;
3728         int i, can_access_pmu = 0;
3729         int is_system, is_loaded;
3730
3731         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3732
3733         state     = ctx->ctx_state;
3734         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3735         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3736         task      = ctx->ctx_task;
3737
3738         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3739
3740         /*
3741          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3742          * the owner of the local PMU.
3743          */
3744         if (is_loaded) {
3745                 thread = &task->thread;
3746                 /*
3747                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3748                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3749                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3750                  */
3751                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3752                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3753                         return -EBUSY;
3754                 }
3755                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3756         }
3757
3758         /*
3759          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3760          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3761          *
3762          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3763          */
3764
3765         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3766
3767         /*
3768          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3769          */
3770         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3771                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3772                 return -EBUSY;
3773         }
3774
3775         /*
3776          * check for debug registers in system wide mode
3777          *
3778          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3779          * we must repeat it here, in case the registers are
3780          * written after the context is loaded
3781          */
3782         if (is_loaded) {
3783                 LOCK_PFS(flags);
3784
3785                 if (first_time && is_system) {
3786                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3787                                 ret = -EBUSY;
3788                         else
3789                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3790                 }
3791                 UNLOCK_PFS(flags);
3792         }
3793
3794         if (ret != 0) return ret;
3795
3796         /*
3797          * mark ourself as user of the debug registers for
3798          * perfmon purposes.
3799          */
3800         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3801
3802         /*
3803          * clear hardware registers to make sure we don't
3804          * pick up stale state.
3805          *
3806          * for a system wide session, we do not use
3807          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3808          * never leaves the current CPU and the state
3809          * is shared by all processes running on it
3810          */
3811         if (first_time && can_access_pmu) {
3812                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task_pid_nr(task)));
3813                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3814                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3815                         ia64_dv_serialize_instruction();
3816                 }
3817                 ia64_srlz_i();
3818                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3819                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3820                         ia64_dv_serialize_data();
3821                 }
3822                 ia64_srlz_d();
3823         }
3824
3825         /*
3826          * Now install the values into the registers
3827          */
3828         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3829
3830                 rnum      = req->dbreg_num;
3831                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3832
3833                 ret = -EINVAL;
3834
3835                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3836                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3837                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3838
3839                         goto abort_mission;
3840                 }
3841
3842                 /*
3843                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3844                  */
3845                 if (rnum & 0x1) {
3846                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3847                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3848                         else
3849                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3850                 }
3851
3852                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3853
3854                 /*
3855                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3856                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3857                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3858                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3859                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3860                  * to save them on context switch out. This is made possible
3861                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3862                  * won't be able to modify them concurrently.
3863                  */
3864                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3865                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3866
3867                         if (can_access_pmu) {
3868                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3869                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3870                         }
3871
3872                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3873
3874                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3875                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3876                 } else {
3877                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3878
3879                         if (can_access_pmu) {
3880                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3881                                 ia64_dv_serialize_data();
3882                         }
3883                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3884
3885                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3886                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3887                 }
3888         }
3889
3890         return 0;
3891
3892 abort_mission:
3893         /*
3894          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3895          */
3896         if (first_time) {
3897                 LOCK_PFS(flags);
3898                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3899                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3900                 }
3901                 UNLOCK_PFS(flags);
3902                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3903         }
3904         /*
3905          * install error return flag
3906          */
3907         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3908
3909         return ret;
3910 }
3911
3912 static int
3913 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3914 {
3915         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3916 }
3917
3918 static int
3919 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3920 {
3921         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3922 }
3923
3924 int
3925 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3926 {
3927         pfm_context_t *ctx;
3928
3929         if (req == NULL) return -EINVAL;
3930
3931         ctx = GET_PMU_CTX();
3932
3933         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3934
3935         /*
3936          * for now limit to current task, which is enough when calling
3937          * from overflow handler
3938          */
3939         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3940
3941         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3942 }
3943 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3944
3945 int
3946 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3947 {
3948         pfm_context_t *ctx;
3949
3950         if (req == NULL) return -EINVAL;
3951
3952         ctx = GET_PMU_CTX();
3953
3954         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3955
3956         /*
3957          * for now limit to current task, which is enough when calling
3958          * from overflow handler
3959          */
3960         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3961
3962         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3963 }
3964 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3965
3966
3967 static int
3968 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3969 {
3970         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3971
3972         req->ft_version = PFM_VERSION;
3973         return 0;
3974 }
3975
3976 static int
3977 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3978 {
3979         struct pt_regs *tregs;
3980         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3981         int state, is_system;
3982
3983         state     = ctx->ctx_state;
3984         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3985
3986         /*
3987          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3988          */
3989         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3990
3991         /*
3992          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3993          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3994          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3995          */
3996         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3997                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3998                 return -EBUSY;
3999         }
4000         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4001                 task_pid_nr(PFM_CTX_TASK(ctx)),
4002                 state,
4003                 is_system));
4004         /*
4005          * in system mode, we need to update the PMU directly
4006          * and the user level state of the caller, which may not
4007          * necessarily be the creator of the context.
4008          */
4009         if (is_system) {
4010                 /*
4011                  * Update local PMU first
4012                  *
4013                  * disable dcr pp
4014                  */
4015                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4016                 ia64_srlz_i();
4017
4018                 /*
4019                  * update local cpuinfo
4020                  */
4021                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4022
4023                 /*
4024                  * stop monitoring, does srlz.i
4025                  */
4026                 pfm_clear_psr_pp();
4027
4028                 /*
4029                  * stop monitoring in the caller
4030                  */
4031                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4032
4033                 return 0;
4034         }
4035         /*
4036          * per-task mode
4037          */
4038
4039         if (task == current) {
4040                 /* stop monitoring  at kernel level */
4041                 pfm_clear_psr_up();
4042
4043                 /*
4044                  * stop monitoring at the user level
4045                  */
4046                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4047         } else {
4048                 tregs = task_pt_regs(task);
4049
4050                 /*
4051                  * stop monitoring at the user level
4052                  */
4053                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4054
4055                 /*
4056                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4057                  */
4058                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4059                 DPRINT(("task=[%d]\n", task_pid_nr(task)));
4060         }
4061         return 0;
4062 }
4063
4064
4065 static int
4066 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4067 {
4068         struct pt_regs *tregs;
4069         int state, is_system;
4070
4071         state     = ctx->ctx_state;
4072         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4073
4074         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4075
4076         /*
4077          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4078          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4079          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4080          */
4081         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4082                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4083                 return -EBUSY;
4084         }
4085
4086         /*
4087          * in system mode, we need to update the PMU directly
4088          * and the user level state of the caller, which may not
4089          * necessarily be the creator of the context.
4090          */
4091         if (is_system) {
4092
4093                 /*
4094                  * set user level psr.pp for the caller
4095                  */
4096                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4097
4098                 /*
4099                  * now update the local PMU and cpuinfo
4100                  */
4101                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4102
4103                 /*
4104                  * start monitoring at kernel level
4105                  */
4106                 pfm_set_psr_pp();
4107
4108                 /* enable dcr pp */
4109                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4110                 ia64_srlz_i();
4111
4112                 return 0;
4113         }
4114
4115         /*
4116          * per-process mode
4117          */
4118
4119         if (ctx->ctx_task == current) {
4120
4121                 /* start monitoring at kernel level */
4122                 pfm_set_psr_up();
4123
4124                 /*
4125                  * activate monitoring at user level
4126                  */
4127                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4128
4129         } else {
4130                 tregs = task_pt_regs(ctx->ctx_task);
4131
4132                 /*
4133                  * start monitoring at the kernel level the next
4134                  * time the task is scheduled
4135                  */
4136                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4137
4138                 /*
4139                  * activate monitoring at user level
4140                  */
4141                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4142         }
4143         return 0;
4144 }
4145
4146 static int
4147 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4148 {
4149         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4150         unsigned int cnum;
4151         int i;
4152         int ret = -EINVAL;
4153
4154         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4155
4156                 cnum = req->reg_num;
4157
4158                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4159
4160                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4161
4162                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4163
4164                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4165         }
4166         return 0;
4167
4168 abort_mission:
4169         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4170         return ret;
4171 }
4172
4173 static int
4174 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4175 {
4176         struct task_struct *g, *t;
4177         int ret = -ESRCH;
4178
4179         read_lock(&tasklist_lock);
4180
4181         do_each_thread (g, t) {
4182                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4183                         ret = 0;
4184                         goto out;
4185                 }
4186         } while_each_thread (g, t);
4187 out:
4188         read_unlock(&tasklist_lock);
4189
4190         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4191
4192         return ret;
4193 }
4194
4195 static int
4196 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4197 {
4198         struct task_struct *task;
4199         struct thread_struct *thread;
4200         struct pfm_context_t *old;
4201         unsigned long flags;
4202 #ifndef CONFIG_SMP
4203         struct task_struct *owner_task = NULL;
4204 #endif
4205         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4206         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4207         int the_cpu;
4208         int ret = 0;
4209         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4210
4211         state     = ctx->ctx_state;
4212         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4213         /*
4214          * can only load from unloaded or terminated state
4215          */
4216         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4217                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4218                         req->load_pid,
4219                         ctx->ctx_state));
4220                 return -EBUSY;
4221         }
4222
4223         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4224
4225         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4226                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4227                 return -EINVAL;
4228         }
4229
4230         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4231         if (ret) {
4232                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4233                 return ret;
4234         }
4235
4236         ret = -EINVAL;
4237
4238         /*
4239          * system wide is self monitoring only
4240          */
4241         if (is_system && task != current) {
4242                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4243                         req->load_pid));
4244                 goto error;
4245         }
4246
4247         thread = &task->thread;
4248
4249         ret = 0;
4250         /*
4251          * cannot load a context which is using range restrictions,
4252          * into a task that is being debugged.
4253          */
4254         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4255                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4256                         ret = -EBUSY;
4257                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4258                         goto error;
4259                 }
4260                 LOCK_PFS(flags);
4261
4262                 if (is_system) {
4263                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4264                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n",
4265                                                         task_pid_nr(task)));
4266                                 ret = -EBUSY;
4267                         } else {
4268                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4269                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task_pid_nr(task), pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4270                                 set_dbregs = 1;
4271                         }
4272                 }
4273
4274                 UNLOCK_PFS(flags);
4275
4276                 if (ret) goto error;
4277         }
4278
4279         /*
4280          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4281          *
4282          * The programming model expects the task to
4283          * be pinned on a CPU throughout the session.
4284          * Here we take note of the current CPU at the
4285          * time the context is loaded. No call from
4286          * another CPU will be allowed.
4287          *
4288          * The pinning via shed_setaffinity()
4289          * must be done by the calling task prior
4290          * to this call.
4291          *
4292          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4293          */
4294         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4295
4296         ret = -EBUSY;
4297         /*
4298          * now reserve the session
4299          */
4300         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4301         if (ret) goto error;
4302
4303         /*
4304          * task is necessarily stopped at this point.
4305          *
4306          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4307          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4308          * If we see a context, then this is an active context
4309          *
4310          * XXX: needs to be atomic
4311          */
4312         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4313                 thread->pfm_context, ctx));
4314
4315         ret = -EBUSY;
4316         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4317         if (old != NULL) {
4318                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4319                 goto error_unres;
4320         }
4321
4322         pfm_reset_msgq(ctx);
4323
4324         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4325
4326         /*
4327          * link context to task
4328          */
4329         ctx->ctx_task = task;
4330
4331         if (is_system) {
4332                 /*
4333                  * we load as stopped
4334                  */
4335                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4336                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4337
4338                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4339         } else {
4340                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4341         }
4342
4343         /*
4344          * propagate into thread-state
4345          */
4346         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4347         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4348
4349         pmcs_source = ctx->th_pmcs;
4350         pmds_source = ctx->th_pmds;
4351
4352         /*
4353          * always the case for system-wide
4354          */
4355         if (task == current) {
4356
4357                 if (is_system == 0) {
4358
4359                         /* allow user level control */
4360                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4361                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4362
4363                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4364                         INC_ACTIVATION();
4365                         SET_ACTIVATION(ctx);
4366 #ifndef CONFIG_SMP
4367                         /*
4368                          * push the other task out, if any
4369                          */
4370                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4371                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4372 #endif
4373                 }
4374                 /*
4375                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4376                  * restore all PMC from ctx to PMU
4377                  */
4378                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4379                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4380
4381                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4382                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4383
4384                 /*
4385                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4386                  */
4387                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4388                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4389                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4390                 }
4391                 /*
4392                  * set new ownership
4393                  */
4394                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4395
4396                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4397         } else {
4398                 /*
4399                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4400                  */
4401                 regs = task_pt_regs(task);
4402
4403                 /* force a full reload */
4404                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4405                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4406
4407                 /* initial saved psr (stopped) */
4408                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4409                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4410         }
4411
4412         ret = 0;
4413
4414 error_unres:
4415         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4416 error:
4417         /*
4418          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4419          */
4420         if (ret && set_dbregs) {
4421                 LOCK_PFS(flags);
4422                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4423                 UNLOCK_PFS(flags);
4424         }
4425         /*
4426          * release task, there is now a link with the context
4427          */
4428         if (is_system == 0 && task != current) {
4429                 pfm_put_task(task);
4430
4431                 if (ret == 0) {
4432                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4433                         if (ret) {
4434                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4435                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4436                         }
4437                 }
4438         }
4439         return ret;
4440 }
4441
4442 /*
4443  * in this function, we do not need to increase the use count
4444  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4445  * context lock. If the task were to disappear while having
4446  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4447  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4448  * until we are here.
4449  */
4450 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4451
4452 static int
4453 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4454 {
4455         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4456         struct pt_regs *tregs;
4457         int prev_state, is_system;
4458         int ret;
4459
4460         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task_pid_nr(task) : -1));
4461
4462         prev_state = ctx->ctx_state;
4463         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4464
4465         /*
4466          * unload only when necessary
4467          */
4468         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4469                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4470                 return 0;
4471         }
4472
4473         /*
4474          * clear psr and dcr bits
4475          */
4476         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4477         if (ret) return ret;
4478
4479         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4480
4481         /*
4482          * in system mode, we need to update the PMU directly
4483          * and the user level state of the caller, which may not
4484          * necessarily be the creator of the context.
4485          */
4486         if (is_system) {
4487
4488                 /*
4489                  * Update cpuinfo
4490                  *
4491                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4492                  */
4493                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4494                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4495
4496                 /*
4497                  * save PMDs in context
4498                  * release ownership
4499                  */
4500                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4501
4502                 /*
4503                  * at this point we are done with the PMU
4504                  * so we can unreserve the resource.
4505                  */
4506                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4507                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4508
4509                 /*
4510                  * disconnect context from task
4511                  */
4512                 task->thread.pfm_context = NULL;
4513                 /*
4514                  * disconnect task from context
4515                  */
4516                 ctx->ctx_task = NULL;
4517
4518                 /*
4519                  * There is nothing more to cleanup here.
4520                  */
4521                 return 0;
4522         }
4523
4524         /*
4525          * per-task mode
4526          */
4527         tregs = task == current ? regs : task_pt_regs(task);
4528
4529         if (task == current) {
4530                 /*
4531                  * cancel user level control
4532                  */
4533                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4534
4535                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4536         }
4537         /*
4538          * save PMDs to context
4539          * release ownership
4540          */
4541         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4542
4543         /*
4544          * at this point we are done with the PMU
4545          * so we can unreserve the resource.
4546          *
4547          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4548          */
4549         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4550                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4551
4552         /*
4553          * reset activation counter and psr
4554          */
4555         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4556         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4557
4558         /*
4559          * PMU state will not be restored
4560          */
4561         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4562
4563         /*
4564          * break links between context and task
4565          */
4566         task->thread.pfm_context  = NULL;
4567         ctx->ctx_task             = NULL;
4568
4569         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4570
4571         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4572         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4573         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4574
4575         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task_pid_nr(task)));
4576
4577         return 0;
4578 }
4579
4580
4581 /*
4582  * called only from exit_thread(): task == current
4583  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4584  */
4585 void
4586 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4587 {
4588         pfm_context_t *ctx;
4589         unsigned long flags;
4590         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
4591         int ret, state;
4592         int free_ok = 0;
4593
4594         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4595
4596         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4597
4598         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task_pid_nr(task)));
4599
4600         state = ctx->ctx_state;
4601         switch(state) {
4602                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4603                         /*
4604                          * only comes to this function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4605                          * be in unloaded state
4606                          */
4607                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task_pid_nr(task));
4608                         break;
4609                 case PFM_CTX_LOADED:
4610                 case PFM_CTX_MASKED:
4611                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4612                         if (ret) {
4613                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task_pid_nr(task), state, ret);
4614                         }
4615                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4616
4617                         pfm_end_notify_user(ctx);
4618                         break;
4619                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4620                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4621                         if (ret) {
4622                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task_pid_nr(task), state, ret);
4623                         }
4624                         free_ok = 1;
4625                         break;
4626                 default:
4627                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task_pid_nr(task), state);
4628                         break;
4629         }
4630         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4631
4632         { u64 psr = pfm_get_psr();
4633           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4634           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4635           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4636           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4637         }
4638
4639         /*
4640          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4641          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4642          */
4643         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4644 }
4645
4646 /*
4647  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4648  */
4649 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4650 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4651 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4652 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4653 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4654
4655 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4656 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4657 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4658 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4659 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4660 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4661 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4662 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4663 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4664 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4665 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4666 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4667 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4668 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4669 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4670 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4671 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4672 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4673 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4674 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4675 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4676 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4677 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4678 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4685 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4687 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4688 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4689 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4690 };
4691 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4692
4693 static int
4694 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4695 {
4696         struct task_struct *task;
4697         int state, old_state;
4698
4699 recheck:
4700         state = ctx->ctx_state;
4701         task  = ctx->ctx_task;
4702
4703         if (task == NULL) {
4704                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4705                 return 0;
4706         }
4707
4708         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4709                 ctx->ctx_fd,
4710                 state,
4711                 task_pid_nr(task),
4712                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4713
4714         /*
4715          * self-monitoring always ok.
4716          *
4717          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4718          * context (to one to which the context is attached to) OR
4719          * a task running on the same CPU as the session.
4720          */
4721         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4722
4723         /*
4724          * we are monitoring another thread
4725          */
4726         switch(state) {
4727                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4728                         /*
4729                          * if context is UNLOADED we are safe to go
4730                          */
4731                         return 0;
4732                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4733                         /*
4734                          * no command can operate on a zombie context
4735                          */
4736                         DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4737                         return -EINVAL;
4738                 case PFM_CTX_MASKED:
4739                         /*
4740                          * PMU state has been saved to software even though
4741                          * the thread may still be running.
4742                          */
4743                         if (cmd != PFM_UNLOAD_CONTEXT) return 0;
4744         }
4745
4746         /*
4747          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have 
4748          * the task stopped.
4749          *
4750          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4751          * the user has no guarantee the task would not run between
4752          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4753          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4754          * the task must be stopped.
4755          */
4756         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4757                 if (!task_is_stopped_or_traced(task)) {
4758                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task_pid_nr(task)));
4759                         return -EBUSY;
4760                 }
4761                 /*
4762                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4763                  *
4764                  * This is an interesting point in the code.
4765                  * We need to unprotect the context because
4766                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4767                  * the same lock. There are danger in doing
4768                  * this because it leaves a window open for
4769                  * another task to get access to the context
4770                  * and possibly change its state. The one thing
4771                  * that is not possible is for the context to disappear
4772                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4773                  * get_fd()/put_fd().
4774                  */
4775                 old_state = state;
4776
4777                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4778
4779                 wait_task_inactive(task, 0);
4780
4781                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4782
4783                 /*
4784                  * we must recheck to verify if state has changed
4785                  */
4786                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4787                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4788                         goto recheck;
4789                 }
4790         }
4791         return 0;
4792 }
4793
4794 /*
4795  * system-call entry point (must return long)
4796  */
4797 asmlinkage long
4798 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4799 {
4800         struct file *file = NULL;
4801         pfm_context_t *ctx = NULL;
4802         unsigned long flags = 0UL;
4803         void *args_k = NULL;
4804         long ret; /* will expand int return types */
4805         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4806         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4807         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4808         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4809 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4810
4811         /*
4812          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4813          */
4814         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4815
4816         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4817                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4818                 return -EINVAL;
4819         }
4820
4821         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4822         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4823         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4824         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4825         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4826
4827         if (unlikely(func == NULL)) {
4828                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4829                 return -EINVAL;
4830         }
4831
4832         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4833                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4834                 cmd,
4835                 narg,
4836                 base_sz,
4837                 count));
4838
4839         /*
4840          * check if number of arguments matches what the command expects
4841          */
4842         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4843                 return -EINVAL;
4844
4845 restart_args:
4846         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4847         /*
4848          * limit abuse to min page size
4849          */
4850         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4851                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", task_pid_nr(current), sz);
4852                 return -E2BIG;
4853         }
4854
4855         /*
4856          * allocate default-sized argument buffer
4857          */
4858         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4859                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4860                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4861         }
4862
4863         ret = -EFAULT;
4864
4865         /*
4866          * copy arguments
4867          *
4868          * assume sz = 0 for command without parameters
4869          */
4870         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4871                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4872                 goto error_args;
4873         }
4874
4875         /*
4876          * check if command supports extra parameters
4877          */
4878         if (completed_args == 0 && getsize) {
4879                 /*
4880                  * get extra parameters size (based on main argument)
4881                  */
4882                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4883                 if (ret) goto error_args;
4884
4885                 completed_args = 1;
4886
4887                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4888
4889                 /* retry if necessary */
4890                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4891         }
4892
4893         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4894
4895         ret = -EBADF;
4896
4897         file = fget(fd);
4898         if (unlikely(file == NULL)) {
4899                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4900                 goto error_args;
4901         }
4902         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4903                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4904                 goto error_args;
4905         }
4906
4907         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4908         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4909                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4910                 goto error_args;
4911         }
4912         prefetch(&ctx->ctx_state);
4913
4914         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4915
4916         /*
4917          * check task is stopped
4918          */
4919         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4920         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4921
4922 skip_fd:
4923         ret = (*func)(ctx, args_k, count, task_pt_regs(current));
4924
4925         call_made = 1;
4926
4927 abort_locked:
4928         if (likely(ctx)) {
4929                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4930                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4931         }
4932
4933         /* copy argument back to user, if needed */
4934         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4935
4936 error_args:
4937         if (file)
4938                 fput(file);
4939
4940         kfree(args_k);
4941
4942         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4943
4944         return ret;
4945 }
4946
4947 static void
4948 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4949 {
4950         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4951         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4952         int state;
4953         int ret = 0;
4954
4955         state = ctx->ctx_state;
4956         /*
4957          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4958          * XXX: not really needed when blocking
4959          */
4960         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4961
4962                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4963                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4964
4965                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4966                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4967                 else
4968                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4969         } else {
4970                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4971                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4972         }
4973
4974         if (ret == 0) {
4975                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4976                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4977                 }
4978                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4979                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4980                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4981                 } else {
4982                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4983                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4984                 }
4985                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4986         }
4987 }
4988
4989 /*
4990  * context MUST BE LOCKED when calling
4991  * can only be called for current
4992  */
4993 static void
4994 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4995 {
4996         int ret;
4997
4998         DPRINT(("entering for [%d]\n", task_pid_nr(current)));
4999
5000         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
5001         if (ret) {
5002                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", task_pid_nr(current), ret);
5003         }
5004
5005         /*
5006          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5007          */
5008         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5009
5010         /*
5011          * given that context is still locked, the controlling
5012          * task will only get access when we return from
5013          * pfm_handle_work().
5014          */
5015 }
5016
5017 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5018
5019  /*
5020   * pfm_handle_work() can be called with interrupts enabled
5021   * (TIF_NEED_RESCHED) or disabled. The down_interruptible
5022   * call may sleep, therefore we must re-enable interrupts
5023   * to avoid deadlocks. It is safe to do so because this function
5024   * is called ONLY when returning to user level (pUStk=1), in which case
5025   * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5026   * interrupt nesting.
5027   */
5028 void
5029 pfm_handle_work(void)
5030 {
5031         pfm_context_t *ctx;
5032         struct pt_regs *regs;
5033         unsigned long flags, dummy_flags;
5034         unsigned long ovfl_regs;
5035         unsigned int reason;
5036         int ret;
5037
5038         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5039         if (ctx == NULL) {
5040                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n",
5041                         task_pid_nr(current));
5042                 return;
5043         }
5044
5045         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5046
5047         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5048
5049         regs = task_pt_regs(current);
5050
5051         /*
5052          * extract reason for being here and clear
5053          */
5054         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5055         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5056         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5057
5058         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5059
5060         /*
5061          * must be done before we check for simple-reset mode
5062          */
5063         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)
5064                 goto do_zombie;
5065
5066         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5067         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET)
5068                 goto skip_blocking;
5069
5070         /*
5071          * restore interrupt mask to what it was on entry.
5072          * Could be enabled/diasbled.
5073          */
5074         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5075
5076         /*
5077          * force interrupt enable because of down_interruptible()
5078          */
5079         local_irq_enable();
5080
5081         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5082
5083         /*
5084          * may go through without blocking on SMP systems
5085          * if restart has been received already by the time we call down()
5086          */
5087         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ctx_restart_done);
5088
5089         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5090
5091         /*
5092          * lock context and mask interrupts again
5093          * We save flags into a dummy because we may have
5094          * altered interrupts mask compared to entry in this
5095          * function.
5096          */
5097         PROTECT_CTX(ctx, dummy_flags);
5098
5099         /*
5100          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5101          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5102          * and that can changed PMD values and therefore 
5103          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5104          */
5105         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5106
5107         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5108 do_zombie:
5109                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5110                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5111                 goto nothing_to_do;
5112         }
5113         /*
5114          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5115          */
5116         if (ret < 0)
5117                 goto nothing_to_do;
5118
5119 skip_blocking:
5120         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5121         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5122
5123 nothing_to_do:
5124         /*
5125          * restore flags as they were upon entry
5126          */
5127         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5128 }
5129
5130 static int
5131 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5132 {
5133         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5134                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5135                 return 0;
5136         }
5137
5138         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5139
5140         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5141
5142         /*
5143          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5144          * we come here
5145          */
5146         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5147
5148         return 0;
5149 }
5150
5151 static int
5152 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5153 {
5154         pfm_msg_t *msg = NULL;
5155
5156         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5157                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5158                 if (msg == NULL) {
5159                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5160                         return -1;
5161                 }
5162
5163                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5164                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5165                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5166                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5167                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5168                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5169                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5170                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5171         }
5172
5173         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5174                 msg,
5175                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5176                 ctx->ctx_fd,
5177                 ovfl_pmds));
5178
5179         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5180 }
5181
5182 static int
5183 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5184 {
5185         pfm_msg_t *msg;
5186
5187         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5188         if (msg == NULL) {
5189                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5190                 return -1;
5191         }
5192         /* no leak */
5193         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5194
5195         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5196         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5197         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5198
5199         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5200                 msg,
5201                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5202                 ctx->ctx_fd));
5203
5204         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5205 }
5206
5207 /*
5208  * main overflow processing routine.
5209  * it can be called from the interrupt path or explicitly during the context switch code
5210  */
5211 static void pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx,
5212                                 unsigned long pmc0, struct pt_regs *regs)
5213 {
5214         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5215         unsigned long mask;
5216         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5217         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5218         unsigned long tstamp;
5219         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5220         unsigned int i, has_smpl;
5221         int must_notify = 0;
5222
5223         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5224
5225         /*
5226          * sanity test. Should never happen
5227          */
5228         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5229
5230         tstamp   = ia64_get_itc();
5231         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5232         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5233         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5234
5235         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5236                      "used_pmds=0x%lx\n",
5237                         pmc0,
5238                         task ? task_pid_nr(task): -1,
5239                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5240                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5241                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5242
5243
5244         /*
5245          * first we update the virtual counters
5246          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5247          */
5248         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5249
5250                 /* skip pmd which did not overflow */
5251                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5252
5253                 /*
5254                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5255                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5256                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5257                  * pfm_read_pmds().
5258                  */
5259                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5260                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5261                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5262
5263                 /*
5264                  * check for overflow condition
5265                  */
5266                 if (likely(old_val > new_val)) {
5267                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5268                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5269                 }
5270
5271                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5272                         i,
5273                         new_val,
5274                         old_val,
5275                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5276                         ovfl_pmds,
5277                         ovfl_notify));
5278         }
5279
5280         /*
5281          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5282          */
5283         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5284
5285         /* 
5286          * reset all control bits
5287          */
5288         ovfl_ctrl.val = 0;
5289         reset_pmds    = 0UL;
5290
5291         /*
5292          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by 
5293          * calling the module's handler() routine.
5294          */
5295         if (has_smpl) {
5296                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5297                 unsigned long pmd_mask;
5298                 int j, k, ret = 0;
5299                 int this_cpu = smp_processor_id();
5300
5301                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5302                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5303
5304                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5305
5306                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5307
5308                         mask = 1UL << i;
5309
5310                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5311
5312                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5313                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5314                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5315                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5316                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5317
5318                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5319                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5320                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5321
5322                         /*
5323                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5324                          * into sampling buffer.
5325                          */
5326                         if (smpl_pmds) {
5327                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5328                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5329                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5330                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5331                                 }
5332                         }
5333
5334                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5335
5336                         start_cycles = ia64_get_itc();
5337
5338                         /*
5339                          * call custom buffer format record (handler) routine
5340                          */
5341                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5342
5343                         end_cycles = ia64_get_itc();
5344
5345                         /*
5346                          * For those controls, we take the union because they have
5347                          * an all or nothing behavior.
5348                          */
5349                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5350                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5351                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5352                         /*
5353                          * build the bitmask of pmds to reset now
5354                          */
5355                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5356
5357                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5358                 }
5359                 /*
5360                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5361                  */
5362                 if (ret && pmd_mask) {
5363                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5364                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5365                 }
5366                 /*
5367                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5368                  */
5369                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5370         } else {
5371                 /*
5372                  * when no sampling module is used, then the default
5373                  * is to notify on overflow if requested by user
5374                  */
5375                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5376                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5377                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5378                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5379                 /*
5380                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5381                  */
5382                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5383         }
5384
5385         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5386
5387         /*
5388          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5389          */
5390         if (reset_pmds) {
5391                 unsigned long bm = reset_pmds;
5392                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5393         }
5394
5395         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5396                 /*
5397                  * keep track of what to reset when unblocking
5398                  */
5399                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5400
5401                 /*
5402                  * check for blocking context 
5403                  */
5404                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5405
5406                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5407
5408                         /*
5409                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5410                          */
5411                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5412
5413                         /*
5414                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5415                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5416                          */
5417                         set_notify_resume(task);
5418                 }
5419                 /*
5420                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5421                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5422                  */
5423                 must_notify = 1;
5424         }
5425
5426         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5427                         GET_PMU_OWNER() ? task_pid_nr(GET_PMU_OWNER()) : -1,
5428                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5429                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5430                         ovfl_pmds,
5431                         ovfl_notify,
5432                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5433         /*
5434          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5435          */
5436         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5437                 pfm_mask_monitoring(task);
5438                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5439                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5440         }
5441
5442         /*
5443          * send notification now
5444          */
5445         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5446
5447         return;
5448
5449 sanity_check:
5450         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5451                         smp_processor_id(),
5452                         task ? task_pid_nr(task) : -1,
5453                         pmc0);
5454         return;
5455
5456 stop_monitoring:
5457         /*
5458          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5459          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5460          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5461          * can access the PMU  hardware directly.
5462          *
5463          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5464          *
5465          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5466          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5467          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5468          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5469          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5470          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5471          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5472          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5473          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5474          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5475          *
5476          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5477          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5478          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5479          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5480          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5481          * also push our zombie context out.
5482          *
5483          * Overall pretty hairy stuff....
5484          */
5485         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task_pid_nr(task): -1));
5486         pfm_clear_psr_up();
5487         ia64_psr(regs)->up = 0;
5488         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5489         return;
5490 }
5491
5492 static int
5493 pfm_do_interrupt_handler(void *arg, struct pt_regs *regs)
5494 {
5495         struct task_struct *task;
5496         pfm_context_t *ctx;
5497         unsigned long flags;
5498         u64 pmc0;
5499         int this_cpu = smp_processor_id();
5500         int retval = 0;
5501
5502         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5503
5504         /*
5505          * srlz.d done before arriving here
5506          */
5507         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5508
5509         task = GET_PMU_OWNER();
5510         ctx  = GET_PMU_CTX();
5511
5512         /*
5513          * if we have some pending bits set
5514          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5515          */
5516         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5517                 /*
5518                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5519                  */
5520
5521                 /* sanity check */
5522                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5523
5524                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0) 
5525                         goto report_spurious2;
5526
5527                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5528
5529                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5530
5531                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5532
5533         } else {
5534                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5535                 retval = -1;
5536         }
5537         /*
5538          * keep it unfrozen at all times
5539          */
5540         pfm_unfreeze_pmu();
5541
5542         return retval;
5543
5544 report_spurious1:
5545         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5546                 this_cpu, task_pid_nr(task));
5547         pfm_unfreeze_pmu();
5548         return -1;
5549 report_spurious2:
5550         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n", 
5551                 this_cpu, 
5552                 task_pid_nr(task));
5553         pfm_unfreeze_pmu();
5554         return -1;
5555 }
5556
5557 static irqreturn_t
5558 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg)
5559 {
5560         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5561         unsigned long min, max;
5562         int this_cpu;
5563         int ret;
5564         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5565
5566         this_cpu = get_cpu();
5567         if (likely(!pfm_alt_intr_handler)) {
5568                 min = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5569                 max = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5570
5571                 start_cycles = ia64_get_itc();
5572
5573                 ret = pfm_do_interrupt_handler(arg, regs);
5574
5575                 total_cycles = ia64_get_itc();
5576
5577                 /*
5578                  * don't measure spurious interrupts
5579                  */
5580                 if (likely(ret == 0)) {
5581                         total_cycles -= start_cycles;
5582
5583                         if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5584                         if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5585
5586                         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5587                 }
5588         }
5589         else {
5590                 (*pfm_alt_intr_handler->handler)(irq, arg, regs);
5591         }
5592
5593         put_cpu();
5594         return IRQ_HANDLED;
5595 }
5596
5597 /*
5598  * /proc/perfmon interface, for debug only
5599  */
5600
5601 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)(long)nr_cpu_ids+1)
5602
5603 static void *
5604 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5605 {
5606         if (*pos == 0) {
5607                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5608         }
5609
5610         while (*pos <= nr_cpu_ids) {
5611                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5612                         return (void *)*pos;
5613                 }
5614                 ++*pos;
5615         }
5616         return NULL;
5617 }
5618
5619 static void *
5620 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5621 {
5622         ++*pos;
5623         return pfm_proc_start(m, pos);
5624 }
5625
5626 static void
5627 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5628 {
5629 }
5630
5631 static void
5632 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5633 {
5634         struct list_head * pos;
5635         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5636         unsigned long flags;
5637
5638         seq_printf(m,
5639                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5640                 "model                     : %s\n"
5641                 "fastctxsw                 : %s\n"
5642                 "expert mode               : %s\n"
5643                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5644                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5645                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5646                 pmu_conf->pmu_name,
5647                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5648                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5649                 pmu_conf->ovfl_val,
5650                 pmu_conf->flags);
5651
5652         LOCK_PFS(flags);
5653
5654         seq_printf(m,
5655                 "proc_sessions             : %u\n"
5656                 "sys_sessions              : %u\n"
5657                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5658                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5659                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5660                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5661                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5662                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5663
5664         UNLOCK_PFS(flags);
5665
5666         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5667
5668         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5669                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5670                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5671                         entry->fmt_uuid[0],
5672                         entry->fmt_uuid[1],
5673                         entry->fmt_uuid[2],
5674                         entry->fmt_uuid[3],
5675                         entry->fmt_uuid[4],
5676                         entry->fmt_uuid[5],
5677                         entry->fmt_uuid[6],
5678                         entry->fmt_uuid[7],
5679                         entry->fmt_uuid[8],
5680                         entry->fmt_uuid[9],
5681                         entry->fmt_uuid[10],
5682                         entry->fmt_uuid[11],
5683                         entry->fmt_uuid[12],
5684                         entry->fmt_uuid[13],
5685                         entry->fmt_uuid[14],
5686                         entry->fmt_uuid[15],
5687                         entry->fmt_name);
5688         }
5689         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5690
5691 }
5692
5693 static int
5694 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5695 {
5696         unsigned long psr;
5697         unsigned int i;
5698         int cpu;
5699
5700         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5701                 pfm_proc_show_header(m);
5702                 return 0;
5703         }
5704
5705         /* show info for CPU (v - 1) */
5706
5707         cpu = (long)v - 1;
5708         seq_printf(m,
5709                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5710                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5711                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5712                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5713                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5714                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5715                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5716                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5717                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5718                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5719                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5720                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5721                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5722                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5723                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5724                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5725                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5726                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5727                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5728                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5729                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5730                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5731                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5732                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5733                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5734                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5735                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5736                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5737
5738         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5739
5740                 psr = pfm_get_psr();
5741
5742                 ia64_srlz_d();
5743
5744                 seq_printf(m, 
5745                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5746                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n", 
5747                         cpu, psr,
5748                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5749
5750                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5751                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5752                         seq_printf(m, 
5753                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5754                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n", 
5755                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5756                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5757                 }
5758         }
5759         return 0;
5760 }
5761
5762 const struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5763         .start =        pfm_proc_start,
5764         .next =         pfm_proc_next,
5765         .stop =         pfm_proc_stop,
5766         .show =         pfm_proc_show
5767 };
5768
5769 static int
5770 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5771 {
5772         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5773 }
5774
5775
5776 /*
5777  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5778  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5779  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5780  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5781  */
5782 void
5783 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5784 {
5785         struct pt_regs *regs;
5786         unsigned long dcr;
5787         unsigned long dcr_pp;
5788
5789         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5790
5791         /*
5792          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5793          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5794          */
5795         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5796                 regs = task_pt_regs(task);
5797                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5798                 return;
5799         }
5800         /*
5801          * if monitoring has started
5802          */
5803         if (dcr_pp) {
5804                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5805                 /*
5806                  * context switching in?
5807                  */
5808                 if (is_ctxswin) {
5809                         /* mask monitoring for the idle task */
5810                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5811                         pfm_clear_psr_pp();
5812                         ia64_srlz_i();
5813                         return;
5814                 }
5815                 /*
5816                  * context switching out
5817                  * restore monitoring for next task
5818                  *
5819                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5820                  * better code.
5821                  */
5822                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5823                 pfm_set_psr_pp();
5824                 ia64_srlz_i();
5825         }
5826 }
5827
5828 #ifdef CONFIG_SMP
5829
5830 static void
5831 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5832 {
5833         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5834
5835         ia64_psr(regs)->up = 0;
5836         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5837
5838         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5839                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n",
5840                                         task_pid_nr(ctx->ctx_task)));
5841                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5842         }
5843
5844         /*
5845          * disconnect the task from the context and vice-versa
5846          */
5847         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5848
5849         task->thread.pfm_context  = NULL;
5850         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5851
5852         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task_pid_nr(task)));
5853 }
5854
5855
5856 /*
5857  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5858  */
5859 void
5860 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5861 {
5862         pfm_context_t *ctx;
5863         unsigned long flags;
5864         u64 psr;
5865
5866
5867         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5868         if (ctx == NULL) return;
5869
5870         /*
5871          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5872          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5873          * access, not CPU concurrency.
5874          */
5875         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5876
5877         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5878                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
5879
5880                 pfm_clear_psr_up();
5881
5882                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5883
5884                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5885
5886                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5887
5888                 pfm_context_free(ctx);
5889                 return;
5890         }
5891
5892         /*
5893          * save current PSR: needed because we modify it
5894          */
5895         ia64_srlz_d();
5896         psr = pfm_get_psr();
5897
5898         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5899
5900         /*
5901          * stop monitoring:
5902          * This is the last instruction which may generate an overflow
5903          *
5904          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5905          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5906          */
5907         pfm_clear_psr_up();
5908
5909         /*
5910          * keep a copy of psr.up (for reload)
5911          */
5912         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5913
5914         /*
5915          * release ownership of this PMU.
5916          * PM interrupts are masked, so nothing
5917          * can happen.
5918          */
5919         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5920
5921         /*
5922          * we systematically save the PMD as we have no
5923          * guarantee we will be schedule at that same
5924          * CPU again.
5925          */
5926         pfm_save_pmds(ctx->th_pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5927
5928         /*
5929          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5930          * we will need it on the restore path to check
5931          * for pending overflow.
5932          */
5933         ctx->th_pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5934
5935         /*
5936          * unfreeze PMU if had pending overflows
5937          */
5938         if (ctx->th_pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5939
5940         /*
5941          * finally, allow context access.
5942          * interrupts will still be masked after this call.
5943          */
5944         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5945 }
5946
5947 #else /* !CONFIG_SMP */
5948 void
5949 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5950 {
5951         pfm_context_t *ctx;
5952         u64 psr;
5953
5954         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5955         if (ctx == NULL) return;
5956
5957         /*
5958          * save current PSR: needed because we modify it
5959          */
5960         psr = pfm_get_psr();
5961
5962         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5963
5964         /*
5965          * stop monitoring:
5966          * This is the last instruction which may generate an overflow
5967          *
5968          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5969          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5970          */
5971         pfm_clear_psr_up();
5972
5973         /*
5974          * keep a copy of psr.up (for reload)
5975          */
5976         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5977 }
5978
5979 static void
5980 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5981 {
5982         pfm_context_t *ctx;
5983         unsigned long flags;
5984
5985         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5986           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5987         }
5988
5989         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5990
5991         /*
5992          * we need to mask PMU overflow here to
5993          * make sure that we maintain pmc0 until
5994          * we save it. overflow interrupts are
5995          * treated as spurious if there is no
5996          * owner.
5997          *
5998          * XXX: I don't think this is necessary
5999          */
6000         PROTECT_CTX(ctx,flags);
6001
6002         /*
6003          * release ownership of this PMU.
6004          * must be done before we save the registers.
6005          *
6006          * after this call any PMU interrupt is treated
6007          * as spurious.
6008          */
6009         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6010
6011         /*
6012          * save all the pmds we use
6013          */
6014         pfm_save_pmds(ctx->th_pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6015
6016         /*
6017          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6018          * it is needed to check for pended overflow
6019          * on the restore path
6020          */
6021         ctx->th_pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6022
6023         /*
6024          * unfreeze PMU if had pending overflows
6025          */
6026         if (ctx->th_pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6027
6028         /*
6029          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6030          * be treated as purely spurious and we will not
6031          * lose any information
6032          */
6033         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6034 }
6035 #endif /* CONFIG_SMP */
6036
6037 #ifdef CONFIG_SMP
6038 /*
6039  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6040  */
6041 void
6042 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6043 {
6044         pfm_context_t *ctx;
6045         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6046         unsigned long flags;
6047         u64 psr, psr_up;
6048         int need_irq_resend;
6049
6050         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6051         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6052
6053         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6054
6055         /*
6056          * possible on unload
6057          */
6058         if (unlikely((task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6059
6060         /*
6061          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6062          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6063          * access, not CPU concurrency.
6064          */
6065         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6066         psr   = pfm_get_psr();
6067
6068         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6069
6070         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6071         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6072
6073         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6074                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
6075
6076                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6077
6078                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6079
6080                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6081
6082                 /*
6083                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6084                  */
6085                 pfm_context_free(ctx);
6086
6087                 return;
6088         }
6089
6090         /*
6091          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6092          * stale state.
6093          */
6094         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6095                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6096                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6097         }
6098         /*
6099          * retrieve saved psr.up
6100          */
6101         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6102
6103         /*
6104          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6105          * then nothing to do except restore psr
6106          */
6107         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6108
6109                 /*
6110                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6111                  */
6112                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6113                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6114
6115         } else {
6116                 /*
6117                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6118                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6119                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6120                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6121                  */
6122                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6123
6124                 /*
6125                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6126                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6127                  * up stale configuration.
6128                  *
6129                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6130                  */
6131                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6132         }
6133         /*
6134          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6135          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6136          * will be captured.
6137          *
6138          * XXX: optimize here
6139          */
6140         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(ctx->th_pmds, pmd_mask);
6141         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(ctx->th_pmcs, pmc_mask);
6142
6143         /*
6144          * check for pending overflow at the time the state
6145          * was saved.
6146          */
6147         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(ctx->th_pmcs[0]))) {
6148                 /*
6149                  * reload pmc0 with the overflow information
6150                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6151                  */
6152                 ia64_set_pmc(0, ctx->th_pmcs[0]);
6153                 ia64_srlz_d();
6154                 ctx->th_pmcs[0] = 0UL;
6155
6156                 /*
6157                  * will replay the PMU interrupt
6158                  */
6159                 if (need_irq_resend) ia64_resend_irq(IA64_PERFMON_VECTOR);
6160
6161                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6162         }
6163
6164         /*
6165          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6166          */
6167         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6168         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6169
6170         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6171
6172         /*
6173          * dump activation value for this PMU
6174          */
6175         INC_ACTIVATION();
6176         /*
6177          * record current activation for this context
6178          */
6179         SET_ACTIVATION(ctx);
6180
6181         /*
6182          * establish new ownership. 
6183          */
6184         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6185
6186         /*
6187          * restore the psr.up bit. measurement
6188          * is active again.
6189          * no PMU interrupt can happen at this point
6190          * because we still have interrupts disabled.
6191          */
6192         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6193
6194         /*
6195          * allow concurrent access to context
6196          */
6197         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6198 }
6199 #else /*  !CONFIG_SMP */
6200 /*
6201  * reload PMU state for UP kernels
6202  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6203  */
6204 void
6205 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6206 {
6207         pfm_context_t *ctx;
6208         struct task_struct *owner;
6209         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6210         u64 psr, psr_up;
6211         int need_irq_resend;
6212
6213         owner = GET_PMU_OWNER();
6214         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6215         psr   = pfm_get_psr();
6216
6217         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6218         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6219
6220         /*
6221          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6222          * stale state.
6223          *
6224          * This must be done even when the task is still the owner
6225          * as the registers may have been modified via ptrace()
6226          * (not perfmon) by the previous task.
6227          */
6228         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6229                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6230                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6231         }
6232
6233         /*
6234          * retrieved saved psr.up
6235          */
6236         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6237         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6238
6239         /*
6240          * short path, our state is still there, just
6241          * need to restore psr and we go
6242          *
6243          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6244          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6245          * concurrency even without interrupt masking.
6246          */
6247         if (likely(owner == task)) {
6248                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6249                 return;
6250         }
6251
6252         /*
6253          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6254          * then we'll be able to install our stuff !
6255          *
6256          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6257          */
6258         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6259
6260         /*
6261          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6262          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6263          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6264          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6265          */
6266         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6267
6268         /*
6269          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6270          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking