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