9d0fd7d5bb82c03d65820a01b1af673c7b0c7c7e
[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 #include <linux/slab.h>
45
46 #include <asm/errno.h>
47 #include <asm/intrinsics.h>
48 #include <asm/page.h>
49 #include <asm/perfmon.h>
50 #include <asm/processor.h>
51 #include <asm/signal.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 /* forward declaration */
620 static const struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations;
621
622 static struct dentry *
623 pfmfs_mount(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
624 {
625         return mount_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, &pfmfs_dentry_operations,
626                         PFMFS_MAGIC);
627 }
628
629 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
630         .name     = "pfmfs",
631         .mount    = pfmfs_mount,
632         .kill_sb  = kill_anon_super,
633 };
634
635 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
636 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
637 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
638 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
639 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(pfm_syst_info);
640
641
642 /* forward declaration */
643 static const struct file_operations pfm_file_ops;
644
645 /*
646  * forward declarations
647  */
648 #ifndef CONFIG_SMP
649 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
650 #endif
651
652 void dump_pmu_state(const char *);
653 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
654
655 #include "perfmon_itanium.h"
656 #include "perfmon_mckinley.h"
657 #include "perfmon_montecito.h"
658 #include "perfmon_generic.h"
659
660 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
661         &pmu_conf_mont,
662         &pmu_conf_mck,
663         &pmu_conf_ita,
664         &pmu_conf_gen, /* must be last */
665         NULL
666 };
667
668
669 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
670
671 static inline void
672 pfm_clear_psr_pp(void)
673 {
674         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
675         ia64_srlz_i();
676 }
677
678 static inline void
679 pfm_set_psr_pp(void)
680 {
681         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
682         ia64_srlz_i();
683 }
684
685 static inline void
686 pfm_clear_psr_up(void)
687 {
688         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
689         ia64_srlz_i();
690 }
691
692 static inline void
693 pfm_set_psr_up(void)
694 {
695         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
696         ia64_srlz_i();
697 }
698
699 static inline unsigned long
700 pfm_get_psr(void)
701 {
702         unsigned long tmp;
703         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
704         ia64_srlz_i();
705         return tmp;
706 }
707
708 static inline void
709 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
710 {
711         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
712         ia64_srlz_i();
713 }
714
715 static inline void
716 pfm_freeze_pmu(void)
717 {
718         ia64_set_pmc(0,1UL);
719         ia64_srlz_d();
720 }
721
722 static inline void
723 pfm_unfreeze_pmu(void)
724 {
725         ia64_set_pmc(0,0UL);
726         ia64_srlz_d();
727 }
728
729 static inline void
730 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
731 {
732         int i;
733
734         for (i=0; i < nibrs; i++) {
735                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
736                 ia64_dv_serialize_instruction();
737         }
738         ia64_srlz_i();
739 }
740
741 static inline void
742 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
743 {
744         int i;
745
746         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
747                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
748                 ia64_dv_serialize_data();
749         }
750         ia64_srlz_d();
751 }
752
753 /*
754  * PMD[i] must be a counter. no check is made
755  */
756 static inline unsigned long
757 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
758 {
759         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
760 }
761
762 /*
763  * PMD[i] must be a counter. no check is made
764  */
765 static inline void
766 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
767 {
768         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
769
770         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
771         /*
772          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
773          * mask off top part
774          */
775         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
776 }
777
778 static pfm_msg_t *
779 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
780 {
781         int idx, next;
782
783         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
784
785         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
786         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
787
788         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
789         ctx->ctx_msgq_tail = next;
790
791         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
792
793         return ctx->ctx_msgq+idx;
794 }
795
796 static pfm_msg_t *
797 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
798 {
799         pfm_msg_t *msg;
800
801         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
802
803         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
804
805         /*
806          * get oldest message
807          */
808         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
809
810         /*
811          * and move forward
812          */
813         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
814
815         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));
816
817         return msg;
818 }
819
820 static void
821 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
822 {
823         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
824         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
825 }
826
827 static void *
828 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
829 {
830         void *mem;
831         unsigned long addr;
832
833         size = PAGE_ALIGN(size);
834         mem  = vzalloc(size);
835         if (mem) {
836                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
837                 addr = (unsigned long)mem;
838                 while (size > 0) {
839                         pfm_reserve_page(addr);
840                         addr+=PAGE_SIZE;
841                         size-=PAGE_SIZE;
842                 }
843         }
844         return mem;
845 }
846
847 static void
848 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
849 {
850         unsigned long addr;
851
852         if (mem) {
853                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
854                 addr = (unsigned long) mem;
855                 while ((long) size > 0) {
856                         pfm_unreserve_page(addr);
857                         addr+=PAGE_SIZE;
858                         size-=PAGE_SIZE;
859                 }
860                 vfree(mem);
861         }
862         return;
863 }
864
865 static pfm_context_t *
866 pfm_context_alloc(int ctx_flags)
867 {
868         pfm_context_t *ctx;
869
870         /* 
871          * allocate context descriptor 
872          * must be able to free with interrupts disabled
873          */
874         ctx = kzalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
875         if (ctx) {
876                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
877
878                 /*
879                  * init context protection lock
880                  */
881                 spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
882
883                 /*
884                  * context is unloaded
885                  */
886                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
887
888                 /*
889                  * initialization of context's flags
890                  */
891                 ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
892                 ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
893                 ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
894                 /*
895                  * will move to set properties
896                  * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
897                  */
898
899                 /*
900                  * init restart semaphore to locked
901                  */
902                 init_completion(&ctx->ctx_restart_done);
903
904                 /*
905                  * activation is used in SMP only
906                  */
907                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
908                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
909
910                 /*
911                  * initialize notification message queue
912                  */
913                 ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
914                 init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
915                 init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
916
917         }
918         return ctx;
919 }
920
921 static void
922 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
923 {
924         if (ctx) {
925                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
926                 kfree(ctx);
927         }
928 }
929
930 static void
931 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
932 {
933         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
934         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
935         int i;
936
937         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
938
939         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
940         /*
941          * monitoring can only be masked as a result of a valid
942          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
943          * has an owner. Note that the owner can be different
944          * from the current task. However the PMU state belongs
945          * to the owner.
946          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
947          * current. Therefore if we come here, we know that
948          * the PMU state belongs to the current task, therefore
949          * we can access the live registers.
950          *
951          * So in both cases, the live register contains the owner's
952          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
953          *
954          * As a consequence to this call, the ctx->th_pmds[] array
955          * contains stale information which must be ignored
956          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
957          * pfm_restart).
958          */
959         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
960         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
961                 /* skip non used pmds */
962                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
963                 val = ia64_get_pmd(i);
964
965                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
966                         /*
967                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
968                          */
969                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
970                 } else {
971                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
972                 }
973                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
974                         i,
975                         ctx->ctx_pmds[i].val,
976                         val & ovfl_mask));
977         }
978         /*
979          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
980          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
981          * the user
982          *
983          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
984          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
985          */
986         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
987         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
988                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
989                 ia64_set_pmc(i, ctx->th_pmcs[i] & ~0xfUL);
990                 ctx->th_pmcs[i] &= ~0xfUL;
991                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->th_pmcs[i]));
992         }
993         /*
994          * make all of this visible
995          */
996         ia64_srlz_d();
997 }
998
999 /*
1000  * must always be done with task == current
1001  *
1002  * context must be in MASKED state when calling
1003  */
1004 static void
1005 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
1006 {
1007         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
1008         unsigned long mask, ovfl_mask;
1009         unsigned long psr, val;
1010         int i, is_system;
1011
1012         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1013         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
1014
1015         if (task != current) {
1016                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task_pid_nr(task), task_pid_nr(current));
1017                 return;
1018         }
1019         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
1020                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
1021                         task_pid_nr(task), task_pid_nr(current), ctx->ctx_state);
1022                 return;
1023         }
1024         psr = pfm_get_psr();
1025         /*
1026          * monitoring is masked via the PMC.
1027          * As we restore their value, we do not want each counter to
1028          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
1029          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
1030          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
1031          * this point, because monitoring was MASKED.
1032          *
1033          * system-wide session are pinned and self-monitoring
1034          */
1035         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1036                 /* disable dcr pp */
1037                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
1038                 pfm_clear_psr_pp();
1039         } else {
1040                 pfm_clear_psr_up();
1041         }
1042         /*
1043          * first, we restore the PMD
1044          */
1045         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
1046         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
1047                 /* skip non used pmds */
1048                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1049
1050                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1051                         /*
1052                          * we split the 64bit value according to
1053                          * counter width
1054                          */
1055                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
1056                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
1057                 } else {
1058                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1059                 }
1060                 ia64_set_pmd(i, val);
1061
1062                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1063                         i,
1064                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1065                         val));
1066         }
1067         /*
1068          * restore the PMCs
1069          */
1070         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1071         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1072                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1073                 ctx->th_pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1074                 ia64_set_pmc(i, ctx->th_pmcs[i]);
1075                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n",
1076                                         task_pid_nr(task), i, ctx->th_pmcs[i]));
1077         }
1078         ia64_srlz_d();
1079
1080         /*
1081          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1082          * XXX: need to optimize 
1083          */
1084         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1085                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1086                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1087         }
1088
1089         /*
1090          * now restore PSR
1091          */
1092         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1093                 /* enable dcr pp */
1094                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1095                 ia64_srlz_i();
1096         }
1097         pfm_set_psr_l(psr);
1098 }
1099
1100 static inline void
1101 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1102 {
1103         int i;
1104
1105         ia64_srlz_d();
1106
1107         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1108                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1109         }
1110 }
1111
1112 /*
1113  * reload from thread state (used for ctxw only)
1114  */
1115 static inline void
1116 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1117 {
1118         int i;
1119         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1120
1121         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1122                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1123                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1124                 ia64_set_pmd(i, val);
1125         }
1126         ia64_srlz_d();
1127 }
1128
1129 /*
1130  * propagate PMD from context to thread-state
1131  */
1132 static inline void
1133 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1134 {
1135         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1136         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1137         unsigned long val;
1138         int i;
1139
1140         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1141
1142         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1143
1144                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1145
1146                 /*
1147                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1148                  * the lower bits go to the machine state in the
1149                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1150                  * The upper part stays in the soft-counter.
1151                  */
1152                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1153                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1154                          val &= ovfl_val;
1155                 }
1156                 ctx->th_pmds[i] = val;
1157
1158                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1159                         i,
1160                         ctx->th_pmds[i],
1161                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1162         }
1163 }
1164
1165 /*
1166  * propagate PMC from context to thread-state
1167  */
1168 static inline void
1169 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1170 {
1171         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1172         int i;
1173
1174         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1175
1176         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1177                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1178                 ctx->th_pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1179                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->th_pmcs[i]));
1180         }
1181 }
1182
1183
1184
1185 static inline void
1186 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1187 {
1188         int i;
1189
1190         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1191                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1192                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1193         }
1194         ia64_srlz_d();
1195 }
1196
1197 static inline int
1198 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1199 {
1200         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1201 }
1202
1203 static inline int
1204 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1205 {
1206         int ret = 0;
1207         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1208         return ret;
1209 }
1210
1211 static inline int
1212 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1213 {
1214         int ret = 0;
1215         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1216         return ret;
1217 }
1218
1219
1220 static inline int
1221 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1222                      int cpu, void *arg)
1223 {
1224         int ret = 0;
1225         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1226         return ret;
1227 }
1228
1229 static inline int
1230 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1231                      int cpu, void *arg)
1232 {
1233         int ret = 0;
1234         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1235         return ret;
1236 }
1237
1238 static inline int
1239 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1240 {
1241         int ret = 0;
1242         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1243         return ret;
1244 }
1245
1246 static inline int
1247 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)
1248 {
1249         int ret = 0;
1250         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1251         return ret;
1252 }
1253
1254 static pfm_buffer_fmt_t *
1255 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1256 {
1257         struct list_head * pos;
1258         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1259
1260         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1261                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1262                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1263                         return entry;
1264         }
1265         return NULL;
1266 }
1267  
1268 /*
1269  * find a buffer format based on its uuid
1270  */
1271 static pfm_buffer_fmt_t *
1272 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1273 {
1274         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1275         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1276         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1277         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1278         return fmt;
1279 }
1280  
1281 int
1282 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1283 {
1284         int ret = 0;
1285
1286         /* some sanity checks */
1287         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1288
1289         /* we need at least a handler */
1290         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1291
1292         /*
1293          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1294          */
1295
1296         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1297
1298         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1299                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1300                 ret = -EBUSY;
1301                 goto out;
1302         } 
1303         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1304         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1305
1306 out:
1307         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1308         return ret;
1309 }
1310 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1311
1312 int
1313 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1314 {
1315         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1316         int ret = 0;
1317
1318         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1319
1320         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1321         if (!fmt) {
1322                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1323                 ret = -EINVAL;
1324                 goto out;
1325         }
1326         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1327         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1328
1329 out:
1330         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1331         return ret;
1332
1333 }
1334 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1335
1336 extern void update_pal_halt_status(int);
1337
1338 static int
1339 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1340 {
1341         unsigned long flags;
1342         /*
1343          * validity checks on cpu_mask have been done upstream
1344          */
1345         LOCK_PFS(flags);
1346
1347         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1348                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1349                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1350                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1351                 is_syswide,
1352                 cpu));
1353
1354         if (is_syswide) {
1355                 /*
1356                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1357                  */
1358                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1359                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1360                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1361                         goto abort;
1362                 }
1363
1364                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1365
1366                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1367
1368                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1369
1370                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1371
1372         } else {
1373                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1374                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1375         }
1376
1377         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1378                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1379                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1380                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1381                 is_syswide,
1382                 cpu));
1383
1384         /*
1385          * disable default_idle() to go to PAL_HALT
1386          */
1387         update_pal_halt_status(0);
1388
1389         UNLOCK_PFS(flags);
1390
1391         return 0;
1392
1393 error_conflict:
1394         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1395                 task_pid_nr(pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]),
1396                 cpu));
1397 abort:
1398         UNLOCK_PFS(flags);
1399
1400         return -EBUSY;
1401
1402 }
1403
1404 static int
1405 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1406 {
1407         unsigned long flags;
1408         /*
1409          * validity checks on cpu_mask have been done upstream
1410          */
1411         LOCK_PFS(flags);
1412
1413         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1414                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1415                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1416                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1417                 is_syswide,
1418                 cpu));
1419
1420
1421         if (is_syswide) {
1422                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1423                 /*
1424                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1425                  */
1426                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1427                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1428                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1429                         } else {
1430                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1431                         }
1432                 }
1433                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1434         } else {
1435                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1436         }
1437         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1438                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1439                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1440                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1441                 is_syswide,
1442                 cpu));
1443
1444         /*
1445          * if possible, enable default_idle() to go into PAL_HALT
1446          */
1447         if (pfm_sessions.pfs_task_sessions == 0 && pfm_sessions.pfs_sys_sessions == 0)
1448                 update_pal_halt_status(1);
1449
1450         UNLOCK_PFS(flags);
1451
1452         return 0;
1453 }
1454
1455 /*
1456  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1457  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1458  * a PROTECT_CTX() section.
1459  */
1460 static int
1461 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1462 {
1463         int r;
1464
1465         /* sanity checks */
1466         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1467                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task_pid_nr(task), task->mm);
1468                 return -EINVAL;
1469         }
1470
1471         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1472
1473         /*
1474          * does the actual unmapping
1475          */
1476         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1477
1478         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1479
1480         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1481
1482         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1483         if (r !=0) {
1484                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task_pid_nr(task), vaddr, size);
1485         }
1486
1487         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1488
1489         return 0;
1490 }
1491
1492 /*
1493  * free actual physical storage used by sampling buffer
1494  */
1495 #if 0
1496 static int
1497 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1498 {
1499         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1500
1501         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1502
1503         /*
1504          * we won't use the buffer format anymore
1505          */
1506         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1507
1508         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1509                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1510                 ctx->ctx_smpl_size,
1511                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1512
1513         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1514
1515         /*
1516          * free the buffer
1517          */
1518         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1519
1520         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1521         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1522
1523         return 0;
1524
1525 invalid_free:
1526         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", task_pid_nr(current));
1527         return -EINVAL;
1528 }
1529 #endif
1530
1531 static inline void
1532 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1533 {
1534         if (fmt == NULL) return;
1535
1536         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1537
1538 }
1539
1540 /*
1541  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1542  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1543  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1544  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1545  */
1546 static struct vfsmount *pfmfs_mnt __read_mostly;
1547
1548 static int __init
1549 init_pfm_fs(void)
1550 {
1551         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1552         if (!err) {
1553                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1554                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1555                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1556                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1557                 else
1558                         err = 0;
1559         }
1560         return err;
1561 }
1562
1563 static ssize_t
1564 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1565 {
1566         pfm_context_t *ctx;
1567         pfm_msg_t *msg;
1568         ssize_t ret;
1569         unsigned long flags;
1570         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1571         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1572                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1573                 return -EINVAL;
1574         }
1575
1576         ctx = filp->private_data;
1577         if (ctx == NULL) {
1578                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1579                 return -EINVAL;
1580         }
1581
1582         /*
1583          * check even when there is no message
1584          */
1585         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1586                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1587                 return -EINVAL;
1588         }
1589
1590         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1591
1592         /*
1593          * put ourselves on the wait queue
1594          */
1595         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1596
1597
1598         for(;;) {
1599                 /*
1600                  * check wait queue
1601                  */
1602
1603                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1604
1605                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1606
1607                 ret = 0;
1608                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1609
1610                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1611
1612                 /*
1613                  * check non-blocking read
1614                  */
1615                 ret = -EAGAIN;
1616                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1617
1618                 /*
1619                  * check pending signals
1620                  */
1621                 if(signal_pending(current)) {
1622                         ret = -EINTR;
1623                         break;
1624                 }
1625                 /*
1626                  * no message, so wait
1627                  */
1628                 schedule();
1629
1630                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1631         }
1632         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", task_pid_nr(current), ret));
1633         set_current_state(TASK_RUNNING);
1634         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1635
1636         if (ret < 0) goto abort;
1637
1638         ret = -EINVAL;
1639         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1640         if (msg == NULL) {
1641                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, task_pid_nr(current));
1642                 goto abort_locked;
1643         }
1644
1645         DPRINT(("fd=%d type=%d\n", msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1646
1647         ret = -EFAULT;
1648         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1649
1650 abort_locked:
1651         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1652 abort:
1653         return ret;
1654 }
1655
1656 static ssize_t
1657 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1658                           size_t size, loff_t *ppos)
1659 {
1660         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1661         return -EINVAL;
1662 }
1663
1664 static unsigned int
1665 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1666 {
1667         pfm_context_t *ctx;
1668         unsigned long flags;
1669         unsigned int mask = 0;
1670
1671         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1672                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1673                 return 0;
1674         }
1675
1676         ctx = filp->private_data;
1677         if (ctx == NULL) {
1678                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1679                 return 0;
1680         }
1681
1682
1683         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1684
1685         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1686
1687         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1688
1689         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1690                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1691
1692         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1693
1694         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1695
1696         return mask;
1697 }
1698
1699 static long
1700 pfm_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1701 {
1702         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1703         return -EINVAL;
1704 }
1705
1706 /*
1707  * interrupt cannot be masked when coming here
1708  */
1709 static inline int
1710 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1711 {
1712         int ret;
1713
1714         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1715
1716         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1717                 task_pid_nr(current),
1718                 fd,
1719                 on,
1720                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1721
1722         return ret;
1723 }
1724
1725 static int
1726 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1727 {
1728         pfm_context_t *ctx;
1729         int ret;
1730
1731         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1732                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1733                 return -EBADF;
1734         }
1735
1736         ctx = filp->private_data;
1737         if (ctx == NULL) {
1738                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1739                 return -EBADF;
1740         }
1741         /*
1742          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1743          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1744          *
1745          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1746          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1747          */
1748         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1749
1750
1751         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1752                 fd,
1753                 on,
1754                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1755
1756         return ret;
1757 }
1758
1759 #ifdef CONFIG_SMP
1760 /*
1761  * this function is exclusively called from pfm_close().
1762  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1763  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1764  */
1765 static void
1766 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1767 {
1768         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1769         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
1770         struct task_struct *owner;
1771         unsigned long flags;
1772         int ret;
1773
1774         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1775                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1776                         ctx->ctx_cpu,
1777                         smp_processor_id());
1778                 return;
1779         }
1780         owner = GET_PMU_OWNER();
1781         if (owner != ctx->ctx_task) {
1782                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1783                         smp_processor_id(),
1784                         task_pid_nr(owner), task_pid_nr(ctx->ctx_task));
1785                 return;
1786         }
1787         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1788                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1789                         smp_processor_id(),
1790                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1791                 return;
1792         }
1793
1794         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), task_pid_nr(ctx->ctx_task)));
1795         /*
1796          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1797          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1798          * this CPU
1799          */
1800         local_irq_save(flags);
1801
1802         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1803         if (ret) {
1804                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1805         }
1806
1807         /*
1808          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1809          */
1810         local_irq_restore(flags);
1811 }
1812
1813 static void
1814 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1815 {
1816         int ret;
1817
1818         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1819         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 1);
1820         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1821 }
1822 #endif /* CONFIG_SMP */
1823
1824 /*
1825  * called for each close(). Partially free resources.
1826  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1827  */
1828 static int
1829 pfm_flush(struct file *filp, fl_owner_t id)
1830 {
1831         pfm_context_t *ctx;
1832         struct task_struct *task;
1833         struct pt_regs *regs;
1834         unsigned long flags;
1835         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1836         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1837         int state, is_system;
1838
1839         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1840                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1841                 return -EBADF;
1842         }
1843
1844         ctx = filp->private_data;
1845         if (ctx == NULL) {
1846                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1847                 return -EBADF;
1848         }
1849
1850         /*
1851          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1852          * This can be done without the context being protected. We come
1853          * here when the context has become unreachable by other tasks.
1854          *
1855          * We may still have active monitoring at this point and we may
1856          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1857          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1858          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1859          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1860          * invoked after, it will find an empty queue and no
1861          * signal will be sent. In both case, we are safe
1862          */
1863         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1864
1865         state     = ctx->ctx_state;
1866         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1867
1868         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1869         regs = task_pt_regs(task);
1870
1871         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1872                 state,
1873                 task == current ? 1 : 0));
1874
1875         /*
1876          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1877          */
1878
1879         /*
1880          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1881          */
1882         if (task == current) {
1883 #ifdef CONFIG_SMP
1884                 /*
1885                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1886                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1887                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1888                  *
1889                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1890                  */
1891                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1892
1893                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1894                         /*
1895                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1896                          */
1897                         local_irq_restore(flags);
1898
1899                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1900
1901                         /*
1902                          * restore interrupt masking
1903                          */
1904                         local_irq_save(flags);
1905
1906                         /*
1907                          * context is unloaded at this point
1908                          */
1909                 } else
1910 #endif /* CONFIG_SMP */
1911                 {
1912
1913                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1914                         /*
1915                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1916                         * and session unreserved.
1917                         */
1918                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1919
1920                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1921                 }
1922         }
1923
1924         /*
1925          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1926          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1927          *
1928          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1929          * by every task with access to the context
1930          *
1931          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1932          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1933          * do anything here
1934          */
1935         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1936                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1937                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1938         }
1939
1940         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1941
1942         /*
1943          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1944          * at this point. Cannot be done inside critical section
1945          * because some VM function reenables interrupts.
1946          *
1947          */
1948         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1949
1950         return 0;
1951 }
1952 /*
1953  * called either on explicit close() or from exit_files(). 
1954  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1955  * called only ONCE.
1956  *
1957  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero 
1958  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the 
1959  * file at this point.
1960  *
1961  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1962  * is executed before exit_files().
1963  *
1964  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1965  * flush the PMU state to the context. 
1966  */
1967 static int
1968 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1969 {
1970         pfm_context_t *ctx;
1971         struct task_struct *task;
1972         struct pt_regs *regs;
1973         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1974         unsigned long flags;
1975         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1976         void *smpl_buf_addr = NULL;
1977         int free_possible = 1;
1978         int state, is_system;
1979
1980         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1981
1982         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1983                 DPRINT(("bad magic\n"));
1984                 return -EBADF;
1985         }
1986         
1987         ctx = filp->private_data;
1988         if (ctx == NULL) {
1989                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1990                 return -EBADF;
1991         }
1992
1993         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1994
1995         state     = ctx->ctx_state;
1996         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1997
1998         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1999         regs = task_pt_regs(task);
2000
2001         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n", 
2002                 state,
2003                 task == current ? 1 : 0));
2004
2005         /*
2006          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
2007          */
2008         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
2009
2010         /*
2011          * context is loaded/masked and task != current, we need to
2012          * either force an unload or go zombie
2013          */
2014
2015         /*
2016          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
2017          * we must force it to wakeup to get out of the
2018          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
2019          *
2020          * This situation is only possible for per-task mode
2021          */
2022         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
2023
2024                 /*
2025                  * set a "partial" zombie state to be checked
2026                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
2027                  *
2028                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
2029                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
2030                  * In such case, it would free the context and then we would
2031                  * return to pfm_handle_work() which would access the
2032                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
2033                  * but visible to pfm_handle_work().
2034                  *
2035                  * For some window of time, we have a zombie context with
2036                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
2037                  */
2038                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
2039
2040                 /*
2041                  * force task to wake up from MASKED state
2042                  */
2043                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
2044
2045                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
2046
2047                 /*
2048                  * put ourself to sleep waiting for the other
2049                  * task to report completion
2050                  *
2051                  * the context is protected by mutex, therefore there
2052                  * is no risk of being notified of completion before
2053                  * begin actually on the waitq.
2054                  */
2055                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2056                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2057
2058                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2059
2060                 /*
2061                  * XXX: check for signals :
2062                  *      - ok for explicit close
2063                  *      - not ok when coming from exit_files()
2064                  */
2065                 schedule();
2066
2067
2068                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2069
2070
2071                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2072                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2073
2074                 /*
2075                  * context is unloaded at this point
2076                  */
2077                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2078         }
2079         else if (task != current) {
2080 #ifdef CONFIG_SMP
2081                 /*
2082                  * switch context to zombie state
2083                  */
2084                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2085
2086                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2087                 /*
2088                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2089                  * the task notices the ZOMBIE state
2090                  */
2091                 free_possible = 0;
2092 #else
2093                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2094 #endif
2095         }
2096
2097 doit:
2098         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2099         state = ctx->ctx_state;
2100
2101         /*
2102          * the context is still attached to a task (possibly current)
2103          * we cannot destroy it right now
2104          */
2105
2106         /*
2107          * we must free the sampling buffer right here because
2108          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2109          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2110          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2111          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2112          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2113          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2114          */
2115         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2116                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2117                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2118                 /* no more sampling */
2119                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2120                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2121         }
2122
2123         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2124                 state,
2125                 free_possible,
2126                 smpl_buf_addr,
2127                 smpl_buf_size));
2128
2129         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2130
2131         /*
2132          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2133          */
2134         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2135                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2136         }
2137
2138         /*
2139          * disconnect file descriptor from context must be done
2140          * before we unlock.
2141          */
2142         filp->private_data = NULL;
2143
2144         /*
2145          * if we free on the spot, the context is now completely unreachable
2146          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2147          * can freely cut.
2148          *
2149          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2150          */
2151         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2152
2153         /*
2154          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2155          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2156          */
2157         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2158
2159         /*
2160          * return the memory used by the context
2161          */
2162         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2163
2164         return 0;
2165 }
2166
2167 static int
2168 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2169 {
2170         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2171         return -ENXIO;
2172 }
2173
2174
2175
2176 static const struct file_operations pfm_file_ops = {
2177         .llseek         = no_llseek,
2178         .read           = pfm_read,
2179         .write          = pfm_write,
2180         .poll           = pfm_poll,
2181         .unlocked_ioctl = pfm_ioctl,
2182         .open           = pfm_no_open,  /* special open code to disallow open via /proc */
2183         .fasync         = pfm_fasync,
2184         .release        = pfm_close,
2185         .flush          = pfm_flush
2186 };
2187
2188 static int
2189 pfmfs_delete_dentry(const struct dentry *dentry)
2190 {
2191         return 1;
2192 }
2193
2194 static char *pfmfs_dname(struct dentry *dentry, char *buffer, int buflen)
2195 {
2196         return dynamic_dname(dentry, buffer, buflen, "pfm:[%lu]",
2197                              dentry->d_inode->i_ino);
2198 }
2199
2200 static const struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2201         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2202         .d_dname = pfmfs_dname,
2203 };
2204
2205
2206 static struct file *
2207 pfm_alloc_file(pfm_context_t *ctx)
2208 {
2209         struct file *file;
2210         struct inode *inode;
2211         struct path path;
2212         struct qstr this = { .name = "" };
2213
2214         /*
2215          * allocate a new inode
2216          */
2217         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2218         if (!inode)
2219                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2220
2221         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2222
2223         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2224         inode->i_uid  = current_fsuid();
2225         inode->i_gid  = current_fsgid();
2226
2227         /*
2228          * allocate a new dcache entry
2229          */
2230         path.dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_root, &this);
2231         if (!path.dentry) {
2232                 iput(inode);
2233                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2234         }
2235         path.mnt = mntget(pfmfs_mnt);
2236
2237         d_add(path.dentry, inode);
2238
2239         file = alloc_file(&path, FMODE_READ, &pfm_file_ops);
2240         if (!file) {
2241                 path_put(&path);
2242                 return ERR_PTR(-ENFILE);
2243         }
2244
2245         file->f_flags = O_RDONLY;
2246         file->private_data = ctx;
2247
2248         return file;
2249 }
2250
2251 static int
2252 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2253 {
2254         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2255
2256         while (size > 0) {
2257                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2258
2259
2260                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2261                         return -ENOMEM;
2262
2263                 addr  += PAGE_SIZE;
2264                 buf   += PAGE_SIZE;
2265                 size  -= PAGE_SIZE;
2266         }
2267         return 0;
2268 }
2269
2270 /*
2271  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2272  */
2273 static int
2274 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2275 {
2276         struct mm_struct *mm = task->mm;
2277         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2278         unsigned long size;
2279         void *smpl_buf;
2280
2281
2282         /*
2283          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2284          */
2285         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2286
2287         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2288
2289         /*
2290          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2291          * XXX: may have to refine this test
2292          * Check against address space limit.
2293          *
2294          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2295          *      return -ENOMEM;
2296          */
2297         if (size > task_rlimit(task, RLIMIT_MEMLOCK))
2298                 return -ENOMEM;
2299
2300         /*
2301          * We do the easy to undo allocations first.
2302          *
2303          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2304          */
2305         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2306         if (smpl_buf == NULL) {
2307                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2308                 return -ENOMEM;
2309         }
2310
2311         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2312
2313         /* allocate vma */
2314         vma = kmem_cache_zalloc(vm_area_cachep, GFP_KERNEL);
2315         if (!vma) {
2316                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2317                 goto error_kmem;
2318         }
2319         INIT_LIST_HEAD(&vma->anon_vma_chain);
2320
2321         /*
2322          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2323          */
2324         vma->vm_mm           = mm;
2325         vma->vm_file         = filp;
2326         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2327         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2328
2329         /*
2330          * Now we have everything we need and we can initialize
2331          * and connect all the data structures
2332          */
2333
2334         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2335         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2336
2337         /*
2338          * Let's do the difficult operations next.
2339          *
2340          * now we atomically find some area in the address space and
2341          * remap the buffer in it.
2342          */
2343         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2344
2345         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2346         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2347         if (vma->vm_start == 0UL) {
2348                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2349                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2350                 goto error;
2351         }
2352         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2353         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2354
2355         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2356
2357         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2358         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2359                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2360                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2361                 goto error;
2362         }
2363
2364         get_file(filp);
2365
2366         /*
2367          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2368          * done with mmap lock held
2369          */
2370         insert_vm_struct(mm, vma);
2371
2372         mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2373         vm_stat_account(vma->vm_mm, vma->vm_flags, vma->vm_file,
2374                                                         vma_pages(vma));
2375         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2376
2377         /*
2378          * keep track of user level virtual address
2379          */
2380         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2381         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2382
2383         return 0;
2384
2385 error:
2386         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2387 error_kmem:
2388         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2389
2390         return -ENOMEM;
2391 }
2392
2393 /*
2394  * XXX: do something better here
2395  */
2396 static int
2397 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2398 {
2399         const struct cred *tcred;
2400         uid_t uid = current_uid();
2401         gid_t gid = current_gid();
2402         int ret;
2403
2404         rcu_read_lock();
2405         tcred = __task_cred(task);
2406
2407         /* inspired by ptrace_attach() */
2408         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2409                 uid,
2410                 gid,
2411                 tcred->euid,
2412                 tcred->suid,
2413                 tcred->uid,
2414                 tcred->egid,
2415                 tcred->sgid));
2416
2417         ret = ((uid != tcred->euid)
2418                || (uid != tcred->suid)
2419                || (uid != tcred->uid)
2420                || (gid != tcred->egid)
2421                || (gid != tcred->sgid)
2422                || (gid != tcred->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2423
2424         rcu_read_unlock();
2425         return ret;
2426 }
2427
2428 static int
2429 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2430 {
2431         int ctx_flags;
2432
2433         /* valid signal */
2434
2435         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2436
2437         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2438
2439                 /*
2440                  * cannot block in this mode
2441                  */
2442                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2443                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2444                         return -EINVAL;
2445                 }
2446         } else {
2447         }
2448         /* probably more to add here */
2449
2450         return 0;
2451 }
2452
2453 static int
2454 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2455                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2456 {
2457         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2458         unsigned long size = 0UL;
2459         void *uaddr = NULL;
2460         void *fmt_arg = NULL;
2461         int ret = 0;
2462 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2463
2464         /* invoke and lock buffer format, if found */
2465         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2466         if (fmt == NULL) {
2467                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task_pid_nr(task)));
2468                 return -EINVAL;
2469         }
2470
2471         /*
2472          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2473          */
2474         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2475
2476         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2477
2478         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task_pid_nr(task), ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2479
2480         if (ret) goto error;
2481
2482         /* link buffer format and context */
2483         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2484         ctx->ctx_fl_is_sampling = 1; /* assume record() is defined */
2485
2486         /*
2487          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2488          */
2489         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2490         if (ret) goto error;
2491
2492         if (size) {
2493                 /*
2494                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2495                  */
2496                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, filp, ctx, size, &uaddr);
2497                 if (ret) goto error;
2498
2499                 /* keep track of user address of buffer */
2500                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2501         }
2502         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2503
2504 error:
2505         return ret;
2506 }
2507
2508 static void
2509 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2510 {
2511         int i;
2512
2513         /*
2514          * install reset values for PMC.
2515          */
2516         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2517                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2518                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2519                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2520         }
2521         /*
2522          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2523          */
2524
2525         /*
2526          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2527          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2528          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2529          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2530          * process because they may change what is being measured.
2531          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2532          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2533          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2534          *
2535          * The problem with PMD is information leaking especially
2536          * to user level when psr.sp=0
2537          *
2538          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2539          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2540          * pfm_load_regs() function.
2541          */
2542
2543          /*
2544           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2545           *
2546           * PMC0 is treated differently.
2547           */
2548         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2549
2550         /*
2551          * bitmask of all PMDs that are accessible to this context
2552          */
2553         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2554
2555         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2556
2557         /*
2558          * useful in case of re-enable after disable
2559          */
2560         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2561         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2562 }
2563
2564 static int
2565 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2566 {
2567         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2568         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2569
2570         *sz = 0;
2571
2572         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2573
2574         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2575         if (fmt == NULL) {
2576                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2577                 return -EINVAL;
2578         }
2579         /* get just enough to copy in user parameters */
2580         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2581         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2582
2583         return 0;
2584 }
2585
2586
2587
2588 /*
2589  * cannot attach if :
2590  *      - kernel task
2591  *      - task not owned by caller
2592  *      - task incompatible with context mode
2593  */
2594 static int
2595 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2596 {
2597         /*
2598          * no kernel task or task not owner by caller
2599          */
2600         if (task->mm == NULL) {
2601                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task_pid_nr(task)));
2602                 return -EPERM;
2603         }
2604         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2605                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2606                 return -EPERM;
2607         }
2608         /*
2609          * cannot block in self-monitoring mode
2610          */
2611         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2612                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2613                 return -EINVAL;
2614         }
2615
2616         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2617                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2618                 return -EBUSY;
2619         }
2620
2621         /*
2622          * always ok for self
2623          */
2624         if (task == current) return 0;
2625
2626         if (!task_is_stopped_or_traced(task)) {
2627                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task_pid_nr(task), task->state));
2628                 return -EBUSY;
2629         }
2630         /*
2631          * make sure the task is off any CPU
2632          */
2633         wait_task_inactive(task, 0);
2634
2635         /* more to come... */
2636
2637         return 0;
2638 }
2639
2640 static int
2641 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2642 {
2643         struct task_struct *p = current;
2644         int ret;
2645
2646         /* XXX: need to add more checks here */
2647         if (pid < 2) return -EPERM;
2648
2649         if (pid != task_pid_vnr(current)) {
2650
2651                 read_lock(&tasklist_lock);
2652
2653                 p = find_task_by_vpid(pid);
2654
2655                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2656                 if (p) get_task_struct(p);
2657
2658                 read_unlock(&tasklist_lock);
2659
2660                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2661         }
2662
2663         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2664         if (ret == 0) {
2665                 *task = p;
2666         } else if (p != current) {
2667                 pfm_put_task(p);
2668         }
2669         return ret;
2670 }
2671
2672
2673
2674 static int
2675 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2676 {
2677         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2678         struct file *filp;
2679         struct path path;
2680         int ctx_flags;
2681         int fd;
2682         int ret;
2683
2684         /* let's check the arguments first */
2685         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2686         if (ret < 0)
2687                 return ret;
2688
2689         ctx_flags = req->ctx_flags;
2690
2691         ret = -ENOMEM;
2692
2693         fd = get_unused_fd();
2694         if (fd < 0)
2695                 return fd;
2696
2697         ctx = pfm_context_alloc(ctx_flags);
2698         if (!ctx)
2699                 goto error;
2700
2701         filp = pfm_alloc_file(ctx);
2702         if (IS_ERR(filp)) {
2703                 ret = PTR_ERR(filp);
2704                 goto error_file;
2705         }
2706
2707         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = fd;
2708
2709         /*
2710          * does the user want to sample?
2711          */
2712         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2713                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, filp, ctx, ctx_flags, 0, req);
2714                 if (ret)
2715                         goto buffer_error;
2716         }
2717
2718         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
2719                 ctx,
2720                 ctx_flags,
2721                 ctx->ctx_fl_system,
2722                 ctx->ctx_fl_block,
2723                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2724                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2725                 ctx->ctx_fd));
2726
2727         /*
2728          * initialize soft PMU state
2729          */
2730         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2731
2732         fd_install(fd, filp);
2733
2734         return 0;
2735
2736 buffer_error:
2737         path = filp->f_path;
2738         put_filp(filp);
2739         path_put(&path);
2740
2741         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2742                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2743         }
2744 error_file:
2745         pfm_context_free(ctx);
2746
2747 error:
2748         put_unused_fd(fd);
2749         return ret;
2750 }
2751
2752 static inline unsigned long
2753 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2754 {
2755         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2756         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2757         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2758
2759         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2760                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2761                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2762                 if ((mask >> 32) != 0)
2763                         /* construct a full 64-bit random value: */
2764                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2765                 reg->seed = new_seed;
2766         }
2767         reg->lval = val;
2768         return val;
2769 }
2770
2771 static void
2772 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2773 {
2774         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2775         unsigned long reset_others = 0UL;
2776         unsigned long val;
2777         int i;
2778
2779         /*
2780          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2781          */
2782         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2783         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2784
2785                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2786
2787                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2788                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2789
2790                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2791         }
2792
2793         /*
2794          * Now take care of resetting the other registers
2795          */
2796         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2797
2798                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2799
2800                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2801
2802                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2803                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2804         }
2805 }
2806
2807 static void
2808 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2809 {
2810         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2811         unsigned long reset_others = 0UL;
2812         unsigned long val;
2813         int i;
2814
2815         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2816
2817         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2818                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2819                 return;
2820         }
2821
2822         /*
2823          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2824          */
2825         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2826         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2827
2828                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2829
2830                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2831                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2832
2833                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2834
2835                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2836         }
2837
2838         /*
2839          * Now take care of resetting the other registers
2840          */
2841         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2842
2843                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2844
2845                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2846
2847                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2848                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2849                 } else {
2850                         ia64_set_pmd(i, val);
2851                 }
2852                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2853                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2854         }
2855         ia64_srlz_d();
2856 }
2857
2858 static int
2859 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2860 {
2861         struct task_struct *task;
2862         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2863         unsigned long value, pmc_pm;
2864         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2865         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2866         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2867         int is_monitor, is_counting, state;
2868         int ret = -EINVAL;
2869         pfm_reg_check_t wr_func;
2870 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2871
2872         state     = ctx->ctx_state;
2873         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2874         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2875         task      = ctx->ctx_task;
2876         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2877
2878         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2879
2880         if (is_loaded) {
2881                 /*
2882                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2883                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2884                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2885                  */
2886                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2887                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2888                         return -EBUSY;
2889                 }
2890                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2891         }
2892         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
2893
2894         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2895
2896                 cnum       = req->reg_num;
2897                 reg_flags  = req->reg_flags;
2898                 value      = req->reg_value;
2899                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2900                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2901                 flags      = 0;
2902
2903
2904                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2905                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2906                         goto error;
2907                 }
2908
2909                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2910                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2911                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2912                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2913
2914                 /*
2915                  * we reject all non implemented PMC as well
2916                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2917                  * as status registers by the PMU
2918                  */
2919                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2920                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2921                         goto error;
2922                 }
2923                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2924                 /*
2925                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2926                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2927                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2928                  */
2929                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2930                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2931                                 cnum,
2932                                 pmc_pm,
2933                                 is_system));
2934                         goto error;
2935                 }
2936
2937                 if (is_counting) {
2938                         /*
2939                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2940                          * CPUs.
2941                          */
2942                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2943
2944                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2945                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2946                         }
2947
2948                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2949
2950                         /* verify validity of smpl_pmds */
2951                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2952                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2953                                 goto error;
2954                         }
2955
2956                         /* verify validity of reset_pmds */
2957                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2958                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2959                                 goto error;
2960                         }
2961                 } else {
2962                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2963                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2964                                 goto error;
2965                         }
2966                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2967                 }
2968
2969                 /*
2970                  * execute write checker, if any
2971                  */
2972                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2973                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2974                         if (ret) goto error;
2975                         ret = -EINVAL;
2976                 }
2977
2978                 /*
2979                  * no error on this register
2980                  */
2981                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2982
2983                 /*
2984                  * Now we commit the changes to the software state
2985                  */
2986
2987                 /*
2988                  * update overflow information
2989                  */
2990                 if (is_counting) {
2991                         /*
2992                          * full flag update each time a register is programmed
2993                          */
2994                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2995
2996                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2997                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2998                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2999
3000                         /*
3001                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
3002                          *
3003                          * We do not keep track of PMC because we have to
3004                          * systematically restore ALL of them.
3005                          *
3006                          * We do not update the used_monitors mask, because
3007                          * if we have not programmed them, then will be in
3008                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3009                          * mask/restore then when context is MASKED.
3010                          */
3011                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3012                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3013                         /*
3014                          * make sure we do not try to reset on
3015                          * restart because we have established new values
3016                          */
3017                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3018                 }
3019                 /*
3020                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3021                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3022                  * possible leak here.
3023                  */
3024                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3025
3026                 /*
3027                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3028                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3029                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3030                  * place it in the saved state area so that it will be
3031                  * picked up later by the context switch code.
3032                  *
3033                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3034                  *
3035                  * The value in th_pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3036                  * monitoring needs to be stopped.
3037                  */
3038                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3039
3040                 /*
3041                  * update context state
3042                  */
3043                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3044
3045                 if (is_loaded) {
3046                         /*
3047                          * write thread state
3048                          */
3049                         if (is_system == 0) ctx->th_pmcs[cnum] = value;
3050
3051                         /*
3052                          * write hardware register if we can
3053                          */
3054                         if (can_access_pmu) {
3055                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3056                         }
3057 #ifdef CONFIG_SMP
3058                         else {
3059                                 /*
3060                                  * per-task SMP only here
3061                                  *
3062                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3063                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3064                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3065                                  */
3066                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3067                         }
3068 #endif
3069                 }
3070
3071                 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",
3072                           cnum,
3073                           value,
3074                           is_loaded,
3075                           can_access_pmu,
3076                           flags,
3077                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3078                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3079                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3080                           smpl_pmds,
3081                           reset_pmds,
3082                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3083                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3084                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3085         }
3086
3087         /*
3088          * make sure the changes are visible
3089          */
3090         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3091
3092         return 0;
3093 error:
3094         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3095         return ret;
3096 }
3097
3098 static int
3099 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3100 {
3101         struct task_struct *task;
3102         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3103         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3104         unsigned int cnum;
3105         int i, can_access_pmu = 0, state;
3106         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3107         int ret = -EINVAL;
3108         pfm_reg_check_t wr_func;
3109
3110
3111         state     = ctx->ctx_state;
3112         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3113         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3114         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3115         task      = ctx->ctx_task;
3116
3117         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3118
3119         /*
3120          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3121          * the owner of the local PMU.
3122          */
3123         if (likely(is_loaded)) {
3124                 /*
3125                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3126                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3127                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3128                  */
3129                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3130                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3131                         return -EBUSY;
3132                 }
3133                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3134         }
3135         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3136
3137         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3138
3139                 cnum  = req->reg_num;
3140                 value = req->reg_value;
3141
3142                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3143                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3144                         goto abort_mission;
3145                 }
3146                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3147                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3148
3149                 /*
3150                  * execute write checker, if any
3151                  */
3152                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3153                         unsigned long v = value;
3154
3155                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3156                         if (ret) goto abort_mission;
3157
3158                         value = v;
3159                         ret   = -EINVAL;
3160                 }
3161
3162                 /*
3163                  * no error on this register
3164                  */
3165                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3166
3167                 /*
3168                  * now commit changes to software state
3169                  */
3170                 hw_value = value;
3171
3172                 /*
3173                  * update virtualized (64bits) counter
3174                  */
3175                 if (is_counting) {
3176                         /*
3177                          * write context state
3178                          */
3179                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3180
3181                         /*
3182                          * when context is load we use the split value
3183                          */
3184                         if (is_loaded) {
3185                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3186                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3187                         }
3188                 }
3189                 /*
3190                  * update reset values (not just for counters)
3191                  */
3192                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3193                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3194
3195                 /*
3196                  * update randomization parameters (not just for counters)
3197                  */
3198                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3199                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3200
3201                 /*
3202                  * update context value
3203                  */
3204                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3205
3206                 /*
3207                  * Keep track of what we use
3208                  *
3209                  * We do not keep track of PMC because we have to
3210                  * systematically restore ALL of them.
3211                  */
3212                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3213
3214                 /*
3215                  * mark this PMD register used as well
3216                  */
3217                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3218
3219                 /*
3220                  * make sure we do not try to reset on
3221                  * restart because we have established new values
3222                  */
3223                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3224                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3225                 }
3226
3227                 if (is_loaded) {
3228                         /*
3229                          * write thread state
3230                          */
3231                         if (is_system == 0) ctx->th_pmds[cnum] = hw_value;
3232
3233                         /*
3234                          * write hardware register if we can
3235                          */
3236                         if (can_access_pmu) {
3237                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3238                         } else {
3239 #ifdef CONFIG_SMP
3240                                 /*
3241                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3242                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3243                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3244                                  */
3245                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3246 #endif
3247                         }
3248                 }
3249
3250                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3251                           "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",
3252                         cnum,
3253                         value,
3254                         is_loaded,
3255                         can_access_pmu,
3256                         hw_value,
3257                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3258                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3259                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3260                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3261                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3262                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3263                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3264                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3265                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3266                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3267                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3268         }
3269
3270         /*
3271          * make changes visible
3272          */
3273         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3274
3275         return 0;
3276
3277 abort_mission:
3278         /*
3279          * for now, we have only one possibility for error
3280          */
3281         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3282         return ret;
3283 }
3284
3285 /*
3286  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3287  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3288  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3289  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3290  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3291  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3292  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3293  */
3294 static int
3295 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3296 {
3297         struct task_struct *task;
3298         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3299         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3300         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3301         int i, can_access_pmu = 0, state;
3302         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3303         int ret = -EINVAL;
3304         pfm_reg_check_t rd_func;
3305
3306         /*
3307          * access is possible when loaded only for
3308          * self-monitoring tasks or in UP mode
3309          */
3310
3311         state     = ctx->ctx_state;
3312         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3313         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3314         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3315         task      = ctx->ctx_task;
3316
3317         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3318
3319         if (likely(is_loaded)) {
3320                 /*
3321                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3322                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3323                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3324                  */
3325                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3326                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3327                         return -EBUSY;
3328                 }
3329                 /*
3330                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3331                  */
3332                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3333
3334                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3335         }
3336         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3337
3338         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3339                 is_loaded,
3340                 can_access_pmu,
3341                 state));
3342
3343         /*
3344          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3345          * the task is the owner of the local PMU.
3346          */
3347
3348         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3349
3350                 cnum        = req->reg_num;
3351                 reg_flags   = req->reg_flags;
3352
3353                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3354                 /*
3355                  * we can only read the register that we use. That includes
3356                  * the one we explicitly initialize AND the one we want included
3357                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3358                  *
3359                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3360                  * without compromising security (leaks)
3361                  */
3362                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3363
3364                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3365                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3366                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3367
3368                 /*
3369                  * If the task is not the current one, then we check if the
3370                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3371                  * If true, then we read directly from the registers.
3372                  */
3373                 if (can_access_pmu){
3374                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3375                 } else {
3376                         /*
3377                          * context has been saved
3378                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3379                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3380                          */
3381                         val = is_loaded ? ctx->th_pmds[cnum] : 0UL;
3382                 }
3383                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3384
3385                 if (is_counting) {
3386                         /*
3387                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3388                          */
3389                         val &= ovfl_mask;
3390                         val += sval;
3391                 }
3392
3393                 /*
3394                  * execute read checker, if any
3395                  */
3396                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3397                         unsigned long v = val;
3398                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3399                         if (ret) goto error;
3400                         val = v;
3401                         ret = -EINVAL;
3402                 }
3403
3404                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3405
3406                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3407
3408                 /*
3409                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3410                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3411                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3412                  */
3413                 req->reg_value            = val;
3414                 req->reg_flags            = reg_flags;
3415                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3416         }
3417
3418         return 0;
3419
3420 error:
3421         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3422         return ret;
3423 }
3424
3425 int
3426 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3427 {
3428         pfm_context_t *ctx;
3429
3430         if (req == NULL) return -EINVAL;
3431
3432         ctx = GET_PMU_CTX();
3433
3434         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3435
3436         /*
3437          * for now limit to current task, which is enough when calling
3438          * from overflow handler
3439          */
3440         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3441
3442         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3443 }
3444 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3445
3446 int
3447 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3448 {
3449         pfm_context_t *ctx;
3450
3451         if (req == NULL) return -EINVAL;
3452
3453         ctx = GET_PMU_CTX();
3454
3455         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3456
3457         /*
3458          * for now limit to current task, which is enough when calling
3459          * from overflow handler
3460          */
3461         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3462
3463         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3464 }
3465 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3466
3467 /*
3468  * Only call this function when a process it trying to
3469  * write the debug registers (reading is always allowed)
3470  */
3471 int
3472 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3473 {
3474         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3475         unsigned long flags;
3476         int ret = 0;
3477
3478         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3479
3480         DPRINT(("called for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3481
3482         /*
3483          * do it only once
3484          */
3485         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3486
3487         /*
3488          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3489          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3490          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3491          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3492          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3493          * So this is always safe.
3494          */
3495         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3496
3497         LOCK_PFS(flags);
3498
3499         /*
3500          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3501          * sessions are using the debug registers.
3502          */
3503         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3504                 ret = -1;
3505         else
3506                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3507
3508         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3509                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3510                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3511                   task_pid_nr(task), ret));
3512
3513         UNLOCK_PFS(flags);
3514
3515         return ret;
3516 }
3517
3518 /*
3519  * This function is called for every task that exits with the
3520  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3521  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3522  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3523  * performance monitoring, so we only decrement the number
3524  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3525  */
3526 int
3527 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3528 {
3529         unsigned long flags;
3530         int ret;
3531
3532         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3533
3534         LOCK_PFS(flags);
3535         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3536                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task_pid_nr(task));
3537                 ret = -1;
3538         }  else {
3539                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3540                 ret = 0;
3541         }
3542         UNLOCK_PFS(flags);
3543
3544         return ret;
3545 }
3546
3547 static int
3548 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3549 {
3550         struct task_struct *task;
3551         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3552         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3553         int state, is_system;
3554         int ret = 0;
3555
3556         state     = ctx->ctx_state;
3557         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3558         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3559         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3560
3561         switch(state) {
3562                 case PFM_CTX_MASKED:
3563                         break;
3564                 case PFM_CTX_LOADED: 
3565                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3566                         /* fall through */
3567                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3568                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3569                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3570                         return -EBUSY;
3571                 default:
3572                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3573                         return -EINVAL;
3574         }
3575
3576         /*
3577          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3578          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3579          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3580          */
3581         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3582                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3583                 return -EBUSY;
3584         }
3585
3586         /* sanity check */
3587         if (unlikely(task == NULL)) {
3588                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", task_pid_nr(current));
3589                 return -EINVAL;
3590         }
3591
3592         if (task == current || is_system) {
3593
3594                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3595
3596                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3597                         task_pid_nr(task),
3598                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3599
3600                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3601
3602                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3603
3604                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3605                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3606
3607                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3608                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3609                         else
3610                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3611                 } else {
3612                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3613                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3614                 }
3615
3616                 if (ret == 0) {
3617                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3618                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3619
3620                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3621                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3622
3623                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3624                         } else {
3625                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3626
3627                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3628                         }
3629                 }
3630                 /*
3631                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3632                  */
3633                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3634
3635                 /*
3636                  * back to LOADED state
3637                  */
3638                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3639
3640                 /*
3641                  * XXX: not really useful for self monitoring
3642                  */
3643                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3644
3645                 return 0;
3646         }
3647
3648         /* 
3649          * restart another task
3650          */
3651
3652         /*
3653          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous 
3654          * one is seen by the task.
3655          */
3656         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3657                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3658                 /*
3659                  * will prevent subsequent restart before this one is
3660                  * seen by other task
3661                  */
3662                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3663         }
3664
3665         /*
3666          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3667          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3668          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3669          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3670          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3671          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3672          *
3673          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3674          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3675          *
3676          * We cannot explicitly reset another task, it MUST always
3677          * be done by the task itself. This works for system wide because
3678          * the tool that is controlling the session is logically doing 
3679          * "self-monitoring".
3680          */
3681         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3682                 DPRINT(("unblocking [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3683                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
3684         } else {
3685                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task_pid_nr(task)));
3686
3687                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3688
3689                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3690
3691                 set_notify_resume(task);
3692
3693                 /*
3694                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3695                  */
3696         }
3697         return 0;
3698 }
3699
3700 static int
3701 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3702 {
3703         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3704
3705         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3706
3707         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3708
3709         if (m == 0) {
3710                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3711                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3712         }
3713         return 0;
3714 }
3715
3716 /*
3717  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3718  */
3719 static int
3720 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3721 {
3722         struct thread_struct *thread = NULL;
3723         struct task_struct *task;
3724         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3725         unsigned long flags;
3726         dbreg_t dbreg;
3727         unsigned int rnum;
3728         int first_time;
3729         int ret = 0, state;
3730         int i, can_access_pmu = 0;
3731         int is_system, is_loaded;
3732
3733         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3734
3735         state     = ctx->ctx_state;
3736         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3737         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3738         task      = ctx->ctx_task;
3739
3740         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3741
3742         /*
3743          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3744          * the owner of the local PMU.
3745          */
3746         if (is_loaded) {
3747                 thread = &task->thread;
3748                 /*
3749                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3750                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3751                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3752                  */
3753                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3754                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3755                         return -EBUSY;
3756                 }
3757                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3758         }
3759
3760         /*
3761          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3762          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3763          *
3764          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3765          */
3766
3767         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3768
3769         /*
3770          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3771          */
3772         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3773                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3774                 return -EBUSY;
3775         }
3776
3777         /*
3778          * check for debug registers in system wide mode
3779          *
3780          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3781          * we must repeat it here, in case the registers are
3782          * written after the context is loaded
3783          */
3784         if (is_loaded) {
3785                 LOCK_PFS(flags);
3786
3787                 if (first_time && is_system) {
3788                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3789                                 ret = -EBUSY;
3790                         else
3791                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3792                 }
3793                 UNLOCK_PFS(flags);
3794         }
3795
3796         if (ret != 0) return ret;
3797
3798         /*
3799          * mark ourself as user of the debug registers for
3800          * perfmon purposes.
3801          */
3802         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3803
3804         /*
3805          * clear hardware registers to make sure we don't
3806          * pick up stale state.
3807          *
3808          * for a system wide session, we do not use
3809          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3810          * never leaves the current CPU and the state
3811          * is shared by all processes running on it
3812          */
3813         if (first_time && can_access_pmu) {
3814                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task_pid_nr(task)));
3815                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3816                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3817                         ia64_dv_serialize_instruction();
3818                 }
3819                 ia64_srlz_i();
3820                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3821                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3822                         ia64_dv_serialize_data();
3823                 }
3824                 ia64_srlz_d();
3825         }
3826
3827         /*
3828          * Now install the values into the registers
3829          */
3830         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3831
3832                 rnum      = req->dbreg_num;
3833                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3834
3835                 ret = -EINVAL;
3836
3837                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3838                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3839                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3840
3841                         goto abort_mission;
3842                 }
3843
3844                 /*
3845                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3846                  */
3847                 if (rnum & 0x1) {
3848                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3849                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3850                         else
3851                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3852                 }
3853
3854                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3855
3856                 /*
3857                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3858                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3859                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3860                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3861                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3862                  * to save them on context switch out. This is made possible
3863                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3864                  * won't be able to modify them concurrently.
3865                  */
3866                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3867                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3868
3869                         if (can_access_pmu) {
3870                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3871                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3872                         }
3873
3874                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3875
3876                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3877                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3878                 } else {
3879                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3880
3881                         if (can_access_pmu) {
3882                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3883                                 ia64_dv_serialize_data();
3884                         }
3885                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3886
3887                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3888                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3889                 }
3890         }
3891
3892         return 0;
3893
3894 abort_mission:
3895         /*
3896          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3897          */
3898         if (first_time) {
3899                 LOCK_PFS(flags);
3900                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3901                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3902                 }
3903                 UNLOCK_PFS(flags);
3904                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3905         }
3906         /*
3907          * install error return flag
3908          */
3909         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3910
3911         return ret;
3912 }
3913
3914 static int
3915 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3916 {
3917         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3918 }
3919
3920 static int
3921 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3922 {
3923         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3924 }
3925
3926 int
3927 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3928 {
3929         pfm_context_t *ctx;
3930
3931         if (req == NULL) return -EINVAL;
3932
3933         ctx = GET_PMU_CTX();
3934
3935         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3936
3937         /*
3938          * for now limit to current task, which is enough when calling
3939          * from overflow handler
3940          */
3941         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3942
3943         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3944 }
3945 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3946
3947 int
3948 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3949 {
3950         pfm_context_t *ctx;
3951
3952         if (req == NULL) return -EINVAL;
3953
3954         ctx = GET_PMU_CTX();
3955
3956         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3957
3958         /*
3959          * for now limit to current task, which is enough when calling
3960          * from overflow handler
3961          */
3962         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3963
3964         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3965 }
3966 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3967
3968
3969 static int
3970 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3971 {
3972         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3973
3974         req->ft_version = PFM_VERSION;
3975         return 0;
3976 }
3977
3978 static int
3979 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3980 {
3981         struct pt_regs *tregs;
3982         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3983         int state, is_system;
3984
3985         state     = ctx->ctx_state;
3986         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3987
3988         /*
3989          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3990          */
3991         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3992
3993         /*
3994          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3995          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3996          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3997          */
3998         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3999                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4000                 return -EBUSY;
4001         }
4002         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4003                 task_pid_nr(PFM_CTX_TASK(ctx)),
4004                 state,
4005                 is_system));
4006         /*
4007          * in system mode, we need to update the PMU directly
4008          * and the user level state of the caller, which may not
4009          * necessarily be the creator of the context.
4010          */
4011         if (is_system) {
4012                 /*
4013                  * Update local PMU first
4014                  *
4015                  * disable dcr pp
4016                  */
4017                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4018                 ia64_srlz_i();
4019
4020                 /*
4021                  * update local cpuinfo
4022                  */
4023                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4024
4025                 /*
4026                  * stop monitoring, does srlz.i
4027                  */
4028                 pfm_clear_psr_pp();
4029
4030                 /*
4031                  * stop monitoring in the caller
4032                  */
4033                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4034
4035                 return 0;
4036         }
4037         /*
4038          * per-task mode
4039          */
4040
4041         if (task == current) {
4042                 /* stop monitoring  at kernel level */
4043                 pfm_clear_psr_up();
4044
4045                 /*
4046                  * stop monitoring at the user level
4047                  */
4048                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4049         } else {
4050                 tregs = task_pt_regs(task);
4051
4052                 /*
4053                  * stop monitoring at the user level
4054                  */
4055                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4056
4057                 /*
4058                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4059                  */
4060                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4061                 DPRINT(("task=[%d]\n", task_pid_nr(task)));
4062         }
4063         return 0;
4064 }
4065
4066
4067 static int
4068 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4069 {
4070         struct pt_regs *tregs;
4071         int state, is_system;
4072
4073         state     = ctx->ctx_state;
4074         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4075
4076         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4077
4078         /*
4079          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4080          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4081          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4082          */
4083         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4084                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4085                 return -EBUSY;
4086         }
4087
4088         /*
4089          * in system mode, we need to update the PMU directly
4090          * and the user level state of the caller, which may not
4091          * necessarily be the creator of the context.
4092          */
4093         if (is_system) {
4094
4095                 /*
4096                  * set user level psr.pp for the caller
4097                  */
4098                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4099
4100                 /*
4101                  * now update the local PMU and cpuinfo
4102                  */
4103                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4104
4105                 /*
4106                  * start monitoring at kernel level
4107                  */
4108                 pfm_set_psr_pp();
4109
4110                 /* enable dcr pp */
4111                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4112                 ia64_srlz_i();
4113
4114                 return 0;
4115         }
4116
4117         /*
4118          * per-process mode
4119          */
4120
4121         if (ctx->ctx_task == current) {
4122
4123                 /* start monitoring at kernel level */
4124                 pfm_set_psr_up();
4125
4126                 /*
4127                  * activate monitoring at user level
4128                  */
4129                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4130
4131         } else {
4132                 tregs = task_pt_regs(ctx->ctx_task);
4133
4134                 /*
4135                  * start monitoring at the kernel level the next
4136                  * time the task is scheduled
4137                  */
4138                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4139
4140                 /*
4141                  * activate monitoring at user level
4142                  */
4143                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4144         }
4145         return 0;
4146 }
4147
4148 static int
4149 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4150 {
4151         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4152         unsigned int cnum;
4153         int i;
4154         int ret = -EINVAL;
4155
4156         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4157
4158                 cnum = req->reg_num;
4159
4160                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4161
4162                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4163
4164                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4165
4166                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4167         }
4168         return 0;
4169
4170 abort_mission:
4171         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4172         return ret;
4173 }
4174
4175 static int
4176 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4177 {
4178         struct task_struct *g, *t;
4179         int ret = -ESRCH;
4180
4181         read_lock(&tasklist_lock);
4182
4183         do_each_thread (g, t) {
4184                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4185                         ret = 0;
4186                         goto out;
4187                 }
4188         } while_each_thread (g, t);
4189 out:
4190         read_unlock(&tasklist_lock);
4191
4192         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4193
4194         return ret;
4195 }
4196
4197 static int
4198 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4199 {
4200         struct task_struct *task;
4201         struct thread_struct *thread;
4202         struct pfm_context_t *old;
4203         unsigned long flags;
4204 #ifndef CONFIG_SMP
4205         struct task_struct *owner_task = NULL;
4206 #endif
4207         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4208         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4209         int the_cpu;
4210         int ret = 0;
4211         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4212
4213         state     = ctx->ctx_state;
4214         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4215         /*
4216          * can only load from unloaded or terminated state
4217          */
4218         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4219                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4220                         req->load_pid,
4221                         ctx->ctx_state));
4222                 return -EBUSY;
4223         }
4224
4225         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4226
4227         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4228                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4229                 return -EINVAL;
4230         }
4231
4232         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4233         if (ret) {
4234                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4235                 return ret;
4236         }
4237
4238         ret = -EINVAL;
4239
4240         /*
4241          * system wide is self monitoring only
4242          */
4243         if (is_system && task != current) {
4244                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4245                         req->load_pid));
4246                 goto error;
4247         }
4248
4249         thread = &task->thread;
4250
4251         ret = 0;
4252         /*
4253          * cannot load a context which is using range restrictions,
4254          * into a task that is being debugged.
4255          */
4256         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4257                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4258                         ret = -EBUSY;
4259                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4260                         goto error;
4261                 }
4262                 LOCK_PFS(flags);
4263
4264                 if (is_system) {
4265                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4266                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n",
4267                                                         task_pid_nr(task)));
4268                                 ret = -EBUSY;
4269                         } else {
4270                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4271                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task_pid_nr(task), pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4272                                 set_dbregs = 1;
4273                         }
4274                 }
4275
4276                 UNLOCK_PFS(flags);
4277
4278                 if (ret) goto error;
4279         }
4280
4281         /*
4282          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4283          *
4284          * The programming model expects the task to
4285          * be pinned on a CPU throughout the session.
4286          * Here we take note of the current CPU at the
4287          * time the context is loaded. No call from
4288          * another CPU will be allowed.
4289          *
4290          * The pinning via shed_setaffinity()
4291          * must be done by the calling task prior
4292          * to this call.
4293          *
4294          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4295          */
4296         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4297
4298         ret = -EBUSY;
4299         /*
4300          * now reserve the session
4301          */
4302         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4303         if (ret) goto error;
4304
4305         /*
4306          * task is necessarily stopped at this point.
4307          *
4308          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4309          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4310          * If we see a context, then this is an active context
4311          *
4312          * XXX: needs to be atomic
4313          */
4314         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4315                 thread->pfm_context, ctx));
4316
4317         ret = -EBUSY;
4318         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4319         if (old != NULL) {
4320                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4321                 goto error_unres;
4322         }
4323
4324         pfm_reset_msgq(ctx);
4325
4326         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4327
4328         /*
4329          * link context to task
4330          */
4331         ctx->ctx_task = task;
4332
4333         if (is_system) {
4334                 /*
4335                  * we load as stopped
4336                  */
4337                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4338                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4339
4340                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4341         } else {
4342                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4343         }
4344
4345         /*
4346          * propagate into thread-state
4347          */
4348         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4349         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4350
4351         pmcs_source = ctx->th_pmcs;
4352         pmds_source = ctx->th_pmds;
4353
4354         /*
4355          * always the case for system-wide
4356          */
4357         if (task == current) {
4358
4359                 if (is_system == 0) {
4360
4361                         /* allow user level control */
4362                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4363                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4364
4365                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4366                         INC_ACTIVATION();
4367                         SET_ACTIVATION(ctx);
4368 #ifndef CONFIG_SMP
4369                         /*
4370                          * push the other task out, if any
4371                          */
4372                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4373                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4374 #endif
4375                 }
4376                 /*
4377                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4378                  * restore all PMC from ctx to PMU
4379                  */
4380                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4381                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4382
4383                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4384                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4385
4386                 /*
4387                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4388                  */
4389                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4390                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4391                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4392                 }
4393                 /*
4394                  * set new ownership
4395                  */
4396                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4397
4398                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4399         } else {
4400                 /*
4401                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4402                  */
4403                 regs = task_pt_regs(task);
4404
4405                 /* force a full reload */
4406                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4407                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4408
4409                 /* initial saved psr (stopped) */
4410                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4411                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4412         }
4413
4414         ret = 0;
4415
4416 error_unres:
4417         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4418 error:
4419         /*
4420          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4421          */
4422         if (ret && set_dbregs) {
4423                 LOCK_PFS(flags);
4424                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4425                 UNLOCK_PFS(flags);
4426         }
4427         /*
4428          * release task, there is now a link with the context
4429          */
4430         if (is_system == 0 && task != current) {
4431                 pfm_put_task(task);
4432
4433                 if (ret == 0) {
4434                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4435                         if (ret) {
4436                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4437                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4438                         }
4439                 }
4440         }
4441         return ret;
4442 }
4443
4444 /*
4445  * in this function, we do not need to increase the use count
4446  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4447  * context lock. If the task were to disappear while having
4448  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4449  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4450  * until we are here.
4451  */
4452 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4453
4454 static int
4455 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4456 {
4457         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4458         struct pt_regs *tregs;
4459         int prev_state, is_system;
4460         int ret;
4461
4462         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task_pid_nr(task) : -1));
4463
4464         prev_state = ctx->ctx_state;
4465         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4466
4467         /*
4468          * unload only when necessary
4469          */
4470         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4471                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4472                 return 0;
4473         }
4474
4475         /*
4476          * clear psr and dcr bits
4477          */
4478         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4479         if (ret) return ret;
4480
4481         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4482
4483         /*
4484          * in system mode, we need to update the PMU directly
4485          * and the user level state of the caller, which may not
4486          * necessarily be the creator of the context.
4487          */
4488         if (is_system) {
4489
4490                 /*
4491                  * Update cpuinfo
4492                  *
4493                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4494                  */
4495                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4496                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4497
4498                 /*
4499                  * save PMDs in context
4500                  * release ownership
4501                  */
4502                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4503
4504                 /*
4505                  * at this point we are done with the PMU
4506                  * so we can unreserve the resource.
4507                  */
4508                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4509                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4510
4511                 /*
4512                  * disconnect context from task
4513                  */
4514                 task->thread.pfm_context = NULL;
4515                 /*
4516                  * disconnect task from context
4517                  */
4518                 ctx->ctx_task = NULL;
4519
4520                 /*
4521                  * There is nothing more to cleanup here.
4522                  */
4523                 return 0;
4524         }
4525
4526         /*
4527          * per-task mode
4528          */
4529         tregs = task == current ? regs : task_pt_regs(task);
4530
4531         if (task == current) {
4532                 /*
4533                  * cancel user level control
4534                  */
4535                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4536
4537                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4538         }
4539         /*
4540          * save PMDs to context
4541          * release ownership
4542          */
4543         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4544
4545         /*
4546          * at this point we are done with the PMU
4547          * so we can unreserve the resource.
4548          *
4549          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4550          */
4551         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4552                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4553
4554         /*
4555          * reset activation counter and psr
4556          */
4557         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4558         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4559
4560         /*
4561          * PMU state will not be restored
4562          */
4563         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4564
4565         /*
4566          * break links between context and task
4567          */
4568         task->thread.pfm_context  = NULL;
4569         ctx->ctx_task             = NULL;
4570
4571         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4572
4573         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4574         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4575         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4576
4577         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task_pid_nr(task)));
4578
4579         return 0;
4580 }
4581
4582
4583 /*
4584  * called only from exit_thread(): task == current
4585  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4586  */
4587 void
4588 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4589 {
4590         pfm_context_t *ctx;
4591         unsigned long flags;
4592         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
4593         int ret, state;
4594         int free_ok = 0;
4595
4596         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4597
4598         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4599
4600         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task_pid_nr(task)));
4601
4602         state = ctx->ctx_state;
4603         switch(state) {
4604                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4605                         /*
4606                          * only comes to this function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4607                          * be in unloaded state
4608                          */
4609                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task_pid_nr(task));
4610                         break;
4611                 case PFM_CTX_LOADED:
4612                 case PFM_CTX_MASKED:
4613                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4614                         if (ret) {
4615                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task_pid_nr(task), state, ret);
4616                         }
4617                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4618
4619                         pfm_end_notify_user(ctx);
4620                         break;
4621                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4622                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4623                         if (ret) {
4624                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task_pid_nr(task), state, ret);
4625                         }
4626                         free_ok = 1;
4627                         break;
4628                 default:
4629                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task_pid_nr(task), state);
4630                         break;
4631         }
4632         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4633
4634         { u64 psr = pfm_get_psr();
4635           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4636           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4637           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4638           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4639         }
4640
4641         /*
4642          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4643          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4644          */
4645         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4646 }
4647
4648 /*
4649  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4650  */
4651 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4652 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4653 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4654 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4655 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4656
4657 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4658 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4659 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4660 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4661 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4662 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4663 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4664 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4665 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4666 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4667 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4668 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4669 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4670 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4671 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4672 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4673 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4674 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4675 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4676 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4677 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4678 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4685 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4687 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4688 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4689 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4690 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4691 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4692 };
4693 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4694
4695 static int
4696 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4697 {
4698         struct task_struct *task;
4699         int state, old_state;
4700
4701 recheck:
4702         state = ctx->ctx_state;
4703         task  = ctx->ctx_task;
4704
4705         if (task == NULL) {
4706                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4707                 return 0;
4708         }
4709
4710         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4711                 ctx->ctx_fd,
4712                 state,
4713                 task_pid_nr(task),
4714                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4715
4716         /*
4717          * self-monitoring always ok.
4718          *
4719          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4720          * context (to one to which the context is attached to) OR
4721          * a task running on the same CPU as the session.
4722          */
4723         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4724
4725         /*
4726          * we are monitoring another thread
4727          */
4728         switch(state) {
4729                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4730                         /*
4731                          * if context is UNLOADED we are safe to go
4732                          */
4733                         return 0;
4734                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4735                         /*
4736                          * no command can operate on a zombie context
4737                          */
4738                         DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4739                         return -EINVAL;
4740                 case PFM_CTX_MASKED:
4741                         /*
4742                          * PMU state has been saved to software even though
4743                          * the thread may still be running.
4744                          */
4745                         if (cmd != PFM_UNLOAD_CONTEXT) return 0;
4746         }
4747
4748         /*
4749          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have 
4750          * the task stopped.
4751          *
4752          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4753          * the user has no guarantee the task would not run between
4754          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4755          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4756          * the task must be stopped.
4757          */
4758         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4759                 if (!task_is_stopped_or_traced(task)) {
4760                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task_pid_nr(task)));
4761                         return -EBUSY;
4762                 }
4763                 /*
4764                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4765                  *
4766                  * This is an interesting point in the code.
4767                  * We need to unprotect the context because
4768                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4769                  * the same lock. There are danger in doing
4770                  * this because it leaves a window open for
4771                  * another task to get access to the context
4772                  * and possibly change its state. The one thing
4773                  * that is not possible is for the context to disappear
4774                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4775                  * get_fd()/put_fd().
4776                  */
4777                 old_state = state;
4778
4779                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4780
4781                 wait_task_inactive(task, 0);
4782
4783                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4784
4785                 /*
4786                  * we must recheck to verify if state has changed
4787                  */
4788                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4789                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4790                         goto recheck;
4791                 }
4792         }
4793         return 0;
4794 }
4795
4796 /*
4797  * system-call entry point (must return long)
4798  */
4799 asmlinkage long
4800 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4801 {
4802         struct file *file = NULL;
4803         pfm_context_t *ctx = NULL;
4804         unsigned long flags = 0UL;
4805         void *args_k = NULL;
4806         long ret; /* will expand int return types */
4807         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4808         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4809         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4810         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4811 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4812
4813         /*
4814          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4815          */
4816         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4817
4818         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4819                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4820                 return -EINVAL;
4821         }
4822
4823         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4824         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4825         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4826         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4827         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4828
4829         if (unlikely(func == NULL)) {
4830                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4831                 return -EINVAL;
4832         }
4833
4834         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4835                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4836                 cmd,
4837                 narg,
4838                 base_sz,
4839                 count));
4840
4841         /*
4842          * check if number of arguments matches what the command expects
4843          */
4844         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4845                 return -EINVAL;
4846
4847 restart_args:
4848         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4849         /*
4850          * limit abuse to min page size
4851          */
4852         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4853                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", task_pid_nr(current), sz);
4854                 return -E2BIG;
4855         }
4856
4857         /*
4858          * allocate default-sized argument buffer
4859          */
4860         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4861                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4862                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4863         }
4864
4865         ret = -EFAULT;
4866
4867         /*
4868          * copy arguments
4869          *
4870          * assume sz = 0 for command without parameters
4871          */
4872         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4873                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4874                 goto error_args;
4875         }
4876
4877         /*
4878          * check if command supports extra parameters
4879          */
4880         if (completed_args == 0 && getsize) {
4881                 /*
4882                  * get extra parameters size (based on main argument)
4883                  */
4884                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4885                 if (ret) goto error_args;
4886
4887                 completed_args = 1;
4888
4889                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4890
4891                 /* retry if necessary */
4892                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4893         }
4894
4895         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4896
4897         ret = -EBADF;
4898
4899         file = fget(fd);
4900         if (unlikely(file == NULL)) {
4901                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4902                 goto error_args;
4903         }
4904         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4905                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4906                 goto error_args;
4907         }
4908
4909         ctx = file->private_data;
4910         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4911                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4912                 goto error_args;
4913         }
4914         prefetch(&ctx->ctx_state);
4915
4916         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4917
4918         /*
4919          * check task is stopped
4920          */
4921         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4922         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4923
4924 skip_fd:
4925         ret = (*func)(ctx, args_k, count, task_pt_regs(current));
4926
4927         call_made = 1;
4928
4929 abort_locked:
4930         if (likely(ctx)) {
4931                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4932                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4933         }
4934
4935         /* copy argument back to user, if needed */
4936         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4937
4938 error_args:
4939         if (file)
4940                 fput(file);
4941
4942         kfree(args_k);
4943
4944         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4945
4946         return ret;
4947 }
4948
4949 static void
4950 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4951 {
4952         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4953         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4954         int state;
4955         int ret = 0;
4956
4957         state = ctx->ctx_state;
4958         /*
4959          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4960          * XXX: not really needed when blocking
4961          */
4962         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4963
4964                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4965                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4966
4967                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4968                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4969                 else
4970                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4971         } else {
4972                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4973                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4974         }
4975
4976         if (ret == 0) {
4977                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4978                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4979                 }
4980                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4981                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4982                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4983                 } else {
4984                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4985                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4986                 }
4987                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4988         }
4989 }
4990
4991 /*
4992  * context MUST BE LOCKED when calling
4993  * can only be called for current
4994  */
4995 static void
4996 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4997 {
4998         int ret;
4999
5000         DPRINT(("entering for [%d]\n", task_pid_nr(current)));
5001
5002         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
5003         if (ret) {
5004                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", task_pid_nr(current), ret);
5005         }
5006
5007         /*
5008          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5009          */
5010         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5011
5012         /*
5013          * given that context is still locked, the controlling
5014          * task will only get access when we return from
5015          * pfm_handle_work().
5016          */
5017 }
5018
5019 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5020
5021  /*
5022   * pfm_handle_work() can be called with interrupts enabled
5023   * (TIF_NEED_RESCHED) or disabled. The down_interruptible
5024   * call may sleep, therefore we must re-enable interrupts
5025   * to avoid deadlocks. It is safe to do so because this function
5026   * is called ONLY when returning to user level (pUStk=1), in which case
5027   * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5028   * interrupt nesting.
5029   */
5030 void
5031 pfm_handle_work(void)
5032 {
5033         pfm_context_t *ctx;
5034         struct pt_regs *regs;
5035         unsigned long flags, dummy_flags;
5036         unsigned long ovfl_regs;
5037         unsigned int reason;
5038         int ret;
5039
5040         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5041         if (ctx == NULL) {
5042                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n",
5043                         task_pid_nr(current));
5044                 return;
5045         }
5046
5047         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5048
5049         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5050
5051         regs = task_pt_regs(current);
5052
5053         /*
5054          * extract reason for being here and clear
5055          */
5056         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5057         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5058         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5059
5060         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5061
5062         /*
5063          * must be done before we check for simple-reset mode
5064          */
5065         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)
5066                 goto do_zombie;
5067
5068         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5069         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET)
5070                 goto skip_blocking;
5071
5072         /*
5073          * restore interrupt mask to what it was on entry.
5074          * Could be enabled/diasbled.
5075          */
5076         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5077
5078         /*
5079          * force interrupt enable because of down_interruptible()
5080          */
5081         local_irq_enable();
5082
5083         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5084
5085         /*
5086          * may go through without blocking on SMP systems
5087          * if restart has been received already by the time we call down()
5088          */
5089         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ctx_restart_done);
5090
5091         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5092
5093         /*
5094          * lock context and mask interrupts again
5095          * We save flags into a dummy because we may have
5096          * altered interrupts mask compared to entry in this
5097          * function.
5098          */
5099         PROTECT_CTX(ctx, dummy_flags);
5100
5101         /*
5102          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5103          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5104          * and that can changed PMD values and therefore 
5105          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5106          */
5107         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5108
5109         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5110 do_zombie:
5111                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5112                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5113                 goto nothing_to_do;
5114         }
5115         /*
5116          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5117          */
5118         if (ret < 0)
5119                 goto nothing_to_do;
5120
5121 skip_blocking:
5122         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5123         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5124
5125 nothing_to_do:
5126         /*
5127          * restore flags as they were upon entry
5128          */
5129         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5130 }
5131
5132 static int
5133 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5134 {
5135         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5136                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5137                 return 0;
5138         }
5139
5140         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5141
5142         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5143
5144         /*
5145          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5146          * we come here
5147          */
5148         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5149
5150         return 0;
5151 }
5152
5153 static int
5154 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5155 {
5156         pfm_msg_t *msg = NULL;
5157
5158         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5159                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5160                 if (msg == NULL) {
5161                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5162                         return -1;
5163                 }
5164
5165                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5166                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5167                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5168                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5169                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5170                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5171                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5172                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5173         }
5174
5175         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5176                 msg,
5177                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5178                 ctx->ctx_fd,
5179                 ovfl_pmds));
5180
5181         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5182 }
5183
5184 static int
5185 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5186 {
5187         pfm_msg_t *msg;
5188
5189         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5190         if (msg == NULL) {
5191                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5192                 return -1;
5193         }
5194         /* no leak */
5195         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5196
5197         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5198         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5199         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5200
5201         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5202                 msg,
5203                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5204                 ctx->ctx_fd));
5205
5206         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5207 }
5208
5209 /*
5210  * main overflow processing routine.
5211  * it can be called from the interrupt path or explicitly during the context switch code
5212  */
5213 static void pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx,
5214                                 unsigned long pmc0, struct pt_regs *regs)
5215 {
5216         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5217         unsigned long mask;
5218         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5219         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5220         unsigned long tstamp;
5221         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5222         unsigned int i, has_smpl;
5223         int must_notify = 0;
5224
5225         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5226
5227         /*
5228          * sanity test. Should never happen
5229          */
5230         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5231
5232         tstamp   = ia64_get_itc();
5233         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5234         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5235         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5236
5237         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5238                      "used_pmds=0x%lx\n",
5239                         pmc0,
5240                         task ? task_pid_nr(task): -1,
5241                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5242                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5243                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5244
5245
5246         /*
5247          * first we update the virtual counters
5248          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5249          */
5250         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5251
5252                 /* skip pmd which did not overflow */
5253                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5254
5255                 /*
5256                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5257                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5258                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5259                  * pfm_read_pmds().
5260                  */
5261                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5262                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5263                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5264
5265                 /*
5266                  * check for overflow condition
5267                  */
5268                 if (likely(old_val > new_val)) {
5269                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5270                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5271                 }
5272
5273                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5274                         i,
5275                         new_val,
5276                         old_val,
5277                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5278                         ovfl_pmds,
5279                         ovfl_notify));
5280         }
5281
5282         /*
5283          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5284          */
5285         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5286
5287         /* 
5288          * reset all control bits
5289          */
5290         ovfl_ctrl.val = 0;
5291         reset_pmds    = 0UL;
5292
5293         /*
5294          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by 
5295          * calling the module's handler() routine.
5296          */
5297         if (has_smpl) {
5298                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5299                 unsigned long pmd_mask;
5300                 int j, k, ret = 0;
5301                 int this_cpu = smp_processor_id();
5302
5303                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5304                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5305
5306                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5307
5308                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5309
5310                         mask = 1UL << i;
5311
5312                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5313
5314                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5315                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5316                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5317                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5318                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5319
5320                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5321                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5322                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5323
5324                         /*
5325                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5326                          * into sampling buffer.
5327                          */
5328                         if (smpl_pmds) {
5329                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5330                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5331                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5332                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5333                                 }
5334                         }
5335
5336                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5337
5338                         start_cycles = ia64_get_itc();
5339
5340                         /*
5341                          * call custom buffer format record (handler) routine
5342                          */
5343                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5344
5345                         end_cycles = ia64_get_itc();
5346
5347                         /*
5348                          * For those controls, we take the union because they have
5349                          * an all or nothing behavior.
5350                          */
5351                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5352                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5353                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5354                         /*
5355                          * build the bitmask of pmds to reset now
5356                          */
5357                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5358
5359                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5360                 }
5361                 /*
5362                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5363                  */
5364                 if (ret && pmd_mask) {
5365                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5366                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5367                 }
5368                 /*
5369                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5370                  */
5371                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5372         } else {
5373                 /*
5374                  * when no sampling module is used, then the default
5375                  * is to notify on overflow if requested by user
5376                  */
5377                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5378                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5379                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5380                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5381                 /*
5382                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5383                  */
5384                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5385         }
5386
5387         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5388
5389         /*
5390          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5391          */
5392         if (reset_pmds) {
5393                 unsigned long bm = reset_pmds;
5394                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5395         }
5396
5397         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5398                 /*
5399                  * keep track of what to reset when unblocking
5400                  */
5401                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5402
5403                 /*
5404                  * check for blocking context 
5405                  */
5406                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5407
5408                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5409
5410                         /*
5411                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5412                          */
5413                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5414
5415                         /*
5416                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5417                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5418                          */
5419                         set_notify_resume(task);
5420                 }
5421                 /*
5422                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5423                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5424                  */
5425                 must_notify = 1;
5426         }
5427
5428         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5429                         GET_PMU_OWNER() ? task_pid_nr(GET_PMU_OWNER()) : -1,
5430                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5431                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5432                         ovfl_pmds,
5433                         ovfl_notify,
5434                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5435         /*
5436          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5437          */
5438         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5439                 pfm_mask_monitoring(task);
5440                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5441                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5442         }
5443
5444         /*
5445          * send notification now
5446          */
5447         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5448
5449         return;
5450
5451 sanity_check:
5452         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5453                         smp_processor_id(),
5454                         task ? task_pid_nr(task) : -1,
5455                         pmc0);
5456         return;
5457
5458 stop_monitoring:
5459         /*
5460          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5461          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5462          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5463          * can access the PMU  hardware directly.
5464          *
5465          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5466          *
5467          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5468          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5469          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5470          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5471          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5472          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5473          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5474          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5475          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5476          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5477          *
5478          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5479          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5480          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5481          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5482          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5483          * also push our zombie context out.
5484          *
5485          * Overall pretty hairy stuff....
5486          */
5487         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task_pid_nr(task): -1));
5488         pfm_clear_psr_up();
5489         ia64_psr(regs)->up = 0;
5490         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5491         return;
5492 }
5493
5494 static int
5495 pfm_do_interrupt_handler(void *arg, struct pt_regs *regs)
5496 {
5497         struct task_struct *task;
5498         pfm_context_t *ctx;
5499         unsigned long flags;
5500         u64 pmc0;
5501         int this_cpu = smp_processor_id();
5502         int retval = 0;
5503
5504         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5505
5506         /*
5507          * srlz.d done before arriving here
5508          */
5509         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5510
5511         task = GET_PMU_OWNER();
5512         ctx  = GET_PMU_CTX();
5513
5514         /*
5515          * if we have some pending bits set
5516          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5517          */
5518         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5519                 /*
5520                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5521                  */
5522
5523                 /* sanity check */
5524                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5525
5526                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0) 
5527                         goto report_spurious2;
5528
5529                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5530
5531                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5532
5533                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5534
5535         } else {
5536                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5537                 retval = -1;
5538         }
5539         /*
5540          * keep it unfrozen at all times
5541          */
5542         pfm_unfreeze_pmu();
5543
5544         return retval;
5545
5546 report_spurious1:
5547         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5548                 this_cpu, task_pid_nr(task));
5549         pfm_unfreeze_pmu();
5550         return -1;
5551 report_spurious2:
5552         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n", 
5553                 this_cpu, 
5554                 task_pid_nr(task));
5555         pfm_unfreeze_pmu();
5556         return -1;
5557 }
5558
5559 static irqreturn_t
5560 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg)
5561 {
5562         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5563         unsigned long min, max;
5564         int this_cpu;
5565         int ret;
5566         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5567
5568         this_cpu = get_cpu();
5569         if (likely(!pfm_alt_intr_handler)) {
5570                 min = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5571                 max = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5572
5573                 start_cycles = ia64_get_itc();
5574
5575                 ret = pfm_do_interrupt_handler(arg, regs);
5576
5577                 total_cycles = ia64_get_itc();
5578
5579                 /*
5580                  * don't measure spurious interrupts
5581                  */
5582                 if (likely(ret == 0)) {
5583                         total_cycles -= start_cycles;
5584
5585                         if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5586                         if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5587
5588                         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5589                 }
5590         }
5591         else {
5592                 (*pfm_alt_intr_handler->handler)(irq, arg, regs);
5593         }
5594
5595         put_cpu();
5596         return IRQ_HANDLED;
5597 }
5598
5599 /*
5600  * /proc/perfmon interface, for debug only
5601  */
5602
5603 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)(long)nr_cpu_ids+1)
5604
5605 static void *
5606 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5607 {
5608         if (*pos == 0) {
5609                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5610         }
5611
5612         while (*pos <= nr_cpu_ids) {
5613                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5614                         return (void *)*pos;
5615                 }
5616                 ++*pos;
5617         }
5618         return NULL;
5619 }
5620
5621 static void *
5622 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5623 {
5624         ++*pos;
5625         return pfm_proc_start(m, pos);
5626 }
5627
5628 static void
5629 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5630 {
5631 }
5632
5633 static void
5634 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5635 {
5636         struct list_head * pos;
5637         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5638         unsigned long flags;
5639
5640         seq_printf(m,
5641                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5642                 "model                     : %s\n"
5643                 "fastctxsw                 : %s\n"
5644                 "expert mode               : %s\n"
5645                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5646                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5647                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5648                 pmu_conf->pmu_name,
5649                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5650                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5651                 pmu_conf->ovfl_val,
5652                 pmu_conf->flags);
5653
5654         LOCK_PFS(flags);
5655
5656         seq_printf(m,
5657                 "proc_sessions             : %u\n"
5658                 "sys_sessions              : %u\n"
5659                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5660                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5661                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5662                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5663                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5664                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5665
5666         UNLOCK_PFS(flags);
5667
5668         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5669
5670         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5671                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5672                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5673                         entry->fmt_uuid[0],
5674                         entry->fmt_uuid[1],
5675                         entry->fmt_uuid[2],
5676                         entry->fmt_uuid[3],
5677                         entry->fmt_uuid[4],
5678                         entry->fmt_uuid[5],
5679                         entry->fmt_uuid[6],
5680                         entry->fmt_uuid[7],
5681                         entry->fmt_uuid[8],
5682                         entry->fmt_uuid[9],
5683                         entry->fmt_uuid[10],
5684                         entry->fmt_uuid[11],
5685                         entry->fmt_uuid[12],
5686                         entry->fmt_uuid[13],
5687                         entry->fmt_uuid[14],
5688                         entry->fmt_uuid[15],
5689                         entry->fmt_name);
5690         }
5691         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5692
5693 }
5694
5695 static int
5696 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5697 {
5698         unsigned long psr;
5699         unsigned int i;
5700         int cpu;
5701
5702         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5703                 pfm_proc_show_header(m);
5704                 return 0;
5705         }
5706
5707         /* show info for CPU (v - 1) */
5708
5709         cpu = (long)v - 1;
5710         seq_printf(m,
5711                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5712                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5713                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5714                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5715                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5716                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5717                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5718                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5719                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5720                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5721                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5722                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5723                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5724                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5725                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5726                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5727                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5728                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5729                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5730                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5731                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5732                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5733                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5734                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5735                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5736                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5737                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5738                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5739
5740         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5741
5742                 psr = pfm_get_psr();
5743
5744                 ia64_srlz_d();
5745
5746                 seq_printf(m, 
5747                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5748                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n", 
5749                         cpu, psr,
5750                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5751
5752                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5753                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5754                         seq_printf(m, 
5755                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5756                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n", 
5757                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5758                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5759                 }
5760         }
5761         return 0;
5762 }
5763
5764 const struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5765         .start =        pfm_proc_start,
5766         .next =         pfm_proc_next,
5767         .stop =         pfm_proc_stop,
5768         .show =         pfm_proc_show
5769 };
5770
5771 static int
5772 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5773 {
5774         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5775 }
5776
5777
5778 /*
5779  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5780  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5781  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5782  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5783  */
5784 void
5785 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5786 {
5787         struct pt_regs *regs;
5788         unsigned long dcr;
5789         unsigned long dcr_pp;
5790
5791         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5792
5793         /*
5794          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5795          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5796          */
5797         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5798                 regs = task_pt_regs(task);
5799                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5800                 return;
5801         }
5802         /*
5803          * if monitoring has started
5804          */
5805         if (dcr_pp) {
5806                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5807                 /*
5808                  * context switching in?
5809                  */
5810                 if (is_ctxswin) {
5811                         /* mask monitoring for the idle task */
5812                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5813                         pfm_clear_psr_pp();
5814                         ia64_srlz_i();
5815                         return;
5816                 }
5817                 /*
5818                  * context switching out
5819                  * restore monitoring for next task
5820                  *
5821                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5822                  * better code.
5823                  */
5824                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5825                 pfm_set_psr_pp();
5826                 ia64_srlz_i();
5827         }
5828 }
5829
5830 #ifdef CONFIG_SMP
5831
5832 static void
5833 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5834 {
5835         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5836
5837         ia64_psr(regs)->up = 0;
5838         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5839
5840         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5841                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n",
5842                                         task_pid_nr(ctx->ctx_task)));
5843                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5844         }
5845
5846         /*
5847          * disconnect the task from the context and vice-versa
5848          */
5849         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5850
5851         task->thread.pfm_context  = NULL;
5852         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5853
5854         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task_pid_nr(task)));
5855 }
5856
5857
5858 /*
5859  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5860  */
5861 void
5862 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5863 {
5864         pfm_context_t *ctx;
5865         unsigned long flags;
5866         u64 psr;
5867
5868
5869         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5870         if (ctx == NULL) return;
5871
5872         /*
5873          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5874          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5875          * access, not CPU concurrency.
5876          */
5877         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5878
5879         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5880                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
5881
5882                 pfm_clear_psr_up();
5883
5884                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5885
5886                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5887
5888                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5889
5890                 pfm_context_free(ctx);
5891                 return;
5892         }
5893
5894         /*
5895          * save current PSR: needed because we modify it
5896          */
5897         ia64_srlz_d();
5898         psr = pfm_get_psr();
5899
5900         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5901
5902         /*
5903          * stop monitoring:
5904          * This is the last instruction which may generate an overflow
5905          *
5906          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5907          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5908          */
5909         pfm_clear_psr_up();
5910
5911         /*
5912          * keep a copy of psr.up (for reload)
5913          */
5914         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5915
5916         /*
5917          * release ownership of this PMU.
5918          * PM interrupts are masked, so nothing
5919          * can happen.
5920          */
5921         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5922
5923         /*
5924          * we systematically save the PMD as we have no
5925          * guarantee we will be schedule at that same
5926          * CPU again.
5927          */
5928         pfm_save_pmds(ctx->th_pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5929
5930         /*
5931          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5932          * we will need it on the restore path to check
5933          * for pending overflow.
5934          */
5935         ctx->th_pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5936
5937         /*
5938          * unfreeze PMU if had pending overflows
5939          */
5940         if (ctx->th_pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5941
5942         /*
5943          * finally, allow context access.
5944          * interrupts will still be masked after this call.
5945          */
5946         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5947 }
5948
5949 #else /* !CONFIG_SMP */
5950 void
5951 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5952 {
5953         pfm_context_t *ctx;
5954         u64 psr;
5955
5956         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5957         if (ctx == NULL) return;
5958
5959         /*
5960          * save current PSR: needed because we modify it
5961          */
5962         psr = pfm_get_psr();
5963
5964         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5965
5966         /*
5967          * stop monitoring:
5968          * This is the last instruction which may generate an overflow
5969          *
5970          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5971          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5972          */
5973         pfm_clear_psr_up();
5974
5975         /*
5976          * keep a copy of psr.up (for reload)
5977          */
5978         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5979 }
5980
5981 static void
5982 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5983 {
5984         pfm_context_t *ctx;
5985         unsigned long flags;
5986
5987         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5988           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5989         }
5990
5991         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5992
5993         /*
5994          * we need to mask PMU overflow here to
5995          * make sure that we maintain pmc0 until
5996          * we save it. overflow interrupts are
5997          * treated as spurious if there is no
5998          * owner.
5999          *
6000          * XXX: I don't think this is necessary
6001          */
6002         PROTECT_CTX(ctx,flags);
6003
6004         /*
6005          * release ownership of this PMU.
6006          * must be done before we save the registers.
6007          *
6008          * after this call any PMU interrupt is treated
6009          * as spurious.
6010          */
6011         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6012
6013         /*
6014          * save all the pmds we use
6015          */
6016         pfm_save_pmds(ctx->th_pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6017
6018         /*
6019          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6020          * it is needed to check for pended overflow
6021          * on the restore path
6022          */
6023         ctx->th_pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6024
6025         /*
6026          * unfreeze PMU if had pending overflows
6027          */
6028         if (ctx->th_pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6029
6030         /*
6031          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6032          * be treated as purely spurious and we will not
6033          * lose any information
6034          */
6035         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6036 }
6037 #endif /* CONFIG_SMP */
6038
6039 #ifdef CONFIG_SMP
6040 /*
6041  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6042  */
6043 void
6044 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6045 {
6046         pfm_context_t *ctx;
6047         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6048         unsigned long flags;
6049         u64 psr, psr_up;
6050         int need_irq_resend;
6051
6052         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6053         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6054
6055         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6056
6057         /*
6058          * possible on unload
6059          */
6060         if (unlikely((task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6061
6062         /*
6063          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6064          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6065          * access, not CPU concurrency.
6066          */
6067         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6068         psr   = pfm_get_psr();
6069
6070         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6071
6072         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6073         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6074
6075         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6076                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
6077
6078                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6079
6080                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6081
6082                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6083
6084                 /*
6085                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6086                  */
6087                 pfm_context_free(ctx);
6088
6089                 return;
6090         }
6091
6092         /*
6093          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6094          * stale state.
6095          */
6096         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6097                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6098                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6099         }
6100         /*
6101          * retrieve saved psr.up
6102          */
6103         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6104
6105         /*
6106          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6107          * then nothing to do except restore psr
6108          */
6109         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6110
6111                 /*
6112                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6113                  */
6114                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6115                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6116
6117         } else {
6118                 /*
6119                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6120                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6121                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6122                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6123                  */
6124                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6125
6126                 /*
6127                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6128                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6129                  * up stale configuration.
6130                  *
6131                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6132                  */
6133                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6134         }
6135         /*
6136          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6137          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6138          * will be captured.
6139          *
6140          * XXX: optimize here
6141          */
6142         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(ctx->th_pmds, pmd_mask);
6143         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(ctx->th_pmcs, pmc_mask);
6144
6145         /*
6146          * check for pending overflow at the time the state
6147          * was saved.
6148          */
6149         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(ctx->th_pmcs[0]))) {
6150                 /*
6151                  * reload pmc0 with the overflow information
6152                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6153                  */
6154                 ia64_set_pmc(0, ctx->th_pmcs[0]);
6155                 ia64_srlz_d();
6156                 ctx->th_pmcs[0] = 0UL;
6157
6158                 /*
6159                  * will replay the PMU interrupt
6160                  */
6161                 if (need_irq_resend) ia64_resend_irq(IA64_PERFMON_VECTOR);
6162
6163                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6164         }
6165
6166         /*
6167          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6168          */
6169         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6170         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6171
6172         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6173
6174         /*
6175          * dump activation value for this PMU
6176          */
6177         INC_ACTIVATION();
6178         /*
6179          * record current activation for this context
6180          */
6181         SET_ACTIVATION(ctx);
6182
6183         /*
6184          * establish new ownership. 
6185          */
6186         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6187
6188         /*
6189          * restore the psr.up bit. measurement
6190          * is active again.
6191          * no PMU interrupt can happen at this point
6192          * because we still have interrupts disabled.
6193          */
6194         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6195
6196         /*
6197          * allow concurrent access to context
6198          */
6199         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6200 }
6201 #else /*  !CONFIG_SMP */
6202 /*
6203  * reload PMU state for UP kernels
6204  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6205  */
6206 void
6207 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6208 {
6209         pfm_context_t *ctx;
6210         struct task_struct *owner;
6211         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6212         u64 psr, psr_up;
6213         int need_irq_resend;
6214
6215         owner = GET_PMU_OWNER();
6216         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6217         psr   = pfm_get_psr();
6218
6219         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6220         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6221
6222         /*
6223          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6224          * stale state.
6225          *
6226          * This must be done even when the task is still the owner
6227          * as the registers may have been modified via ptrace()
6228          * (not perfmon) by the previous task.
6229          */
6230         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6231                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6232                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6233         }
6234
6235         /*
6236          * retrieved saved psr.up
6237          */
6238         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6239         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6240
6241         /*
6242          * short path, our state is still there, just
6243          * need to restore psr and we go
6244          *
6245          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6246          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6247          * concurrency even without interrupt masking.
6248          */
6249         if (likely(owner == task)) {
6250                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6251                 return;
6252         }
6253
6254         /*
6255          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6256          * then we'll be able to install our stuff !
6257          *
6258          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6259          */
6260         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6261
6262         /*
6263          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6264          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6265          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6266          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6267          */
6268         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6269
6270         /*
6271          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6272          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6273          * up stale configuration.
6274          *
6275          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6276          */
6277         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];