[PATCH] capable/capability.h (arch/)
[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/config.h>
23 #include <linux/module.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/sched.h>
26 #include <linux/interrupt.h>
27 #include <linux/smp_lock.h>
28 #include <linux/proc_fs.h>
29 #include <linux/seq_file.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/vmalloc.h>
32 #include <linux/mm.h>
33 #include <linux/sysctl.h>
34 #include <linux/list.h>
35 #include <linux/file.h>
36 #include <linux/poll.h>
37 #include <linux/vfs.h>
38 #include <linux/pagemap.h>
39 #include <linux/mount.h>
40 #include <linux/bitops.h>
41 #include <linux/capability.h>
42 #include <linux/rcupdate.h>
43
44 #include <asm/errno.h>
45 #include <asm/intrinsics.h>
46 #include <asm/page.h>
47 #include <asm/perfmon.h>
48 #include <asm/processor.h>
49 #include <asm/signal.h>
50 #include <asm/system.h>
51 #include <asm/uaccess.h>
52 #include <asm/delay.h>
53
54 #ifdef CONFIG_PERFMON
55 /*
56  * perfmon context state
57  */
58 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
59 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
60 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
61 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
62
63 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
64
65 /*
66  * depth of message queue
67  */
68 #define PFM_MAX_MSGS            32
69 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
70
71 /*
72  * type of a PMU register (bitmask).
73  * bitmask structure:
74  *      bit0   : register implemented
75  *      bit1   : end marker
76  *      bit2-3 : reserved
77  *      bit4   : pmc has pmc.pm
78  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
79  *      bit6-7 : register type
80  *      bit8-31: reserved
81  */
82 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
83 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
84 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
85 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
86 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
87 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
88 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
89 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
90
91 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
92 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
93
94 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
95
96 /* i assumed unsigned */
97 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
98 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
99
100 /* XXX: these assume that register i is implemented */
101 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
102 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
103 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
104 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
105
106 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].default_value
107 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf->pmc_desc[i].reserved_mask
108 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmd_desc[i].dep_pmd[0]
109 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].dep_pmd[0]
110
111 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
112 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
113
114 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
115 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
116 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
117
118 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
119
120 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
121 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
122 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
123
124 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
125
126 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
127 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
128 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
129 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
130 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
131
132 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
133 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
134 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
135
136 #define RDEP(x) (1UL<<(x))
137
138 /*
139  * context protection macros
140  * in SMP:
141  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
142  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
143  * in UP:
144  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
145  *
146  * spin_lock_irqsave()/spin_lock_irqrestore():
147  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
148  *      in UP : local_irq_disable
149  *
150  * spin_lock()/spin_lock():
151  *      in UP : removed automatically
152  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
153  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
154  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
155  */
156 #define PROTECT_CTX(c, f) \
157         do {  \
158                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
159                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
160                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, current->pid)); \
161         } while(0)
162
163 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
164         do { \
165                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
166                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
167         } while(0)
168
169 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
170         do {  \
171                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
172         } while(0)
173
174
175 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
176         do { \
177                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
178         } while(0)
179
180
181 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
182         do {  \
183                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
184         } while(0)
185
186 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
187         do { \
188                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
189         } while(0)
190
191
192 #ifdef CONFIG_SMP
193
194 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
195 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
196 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
197
198 #else /* !CONFIG_SMP */
199 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
200 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
201 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
202 #endif /* CONFIG_SMP */
203
204 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
205 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
206 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
207
208 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
209 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
210
211 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
212
213 /*
214  * cmp0 must be the value of pmc0
215  */
216 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
217
218 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
219
220 /*
221  * debugging
222  */
223 #define PFM_DEBUGGING 1
224 #ifdef PFM_DEBUGGING
225 #define DPRINT(a) \
226         do { \
227                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
228         } while (0)
229
230 #define DPRINT_ovfl(a) \
231         do { \
232                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug > 0 && pfm_sysctl.debug_ovfl >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
233         } while (0)
234 #endif
235
236 /*
237  * 64-bit software counter structure
238  *
239  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
240  */
241 typedef struct {
242         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
243         unsigned long   lval;           /* last reset value */
244         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
245         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
246         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
247         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
248         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
249         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
250         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
251         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
252 } pfm_counter_t;
253
254 /*
255  * context flags
256  */
257 typedef struct {
258         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
259         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
260         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
261         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
262         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
263         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
264         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
265         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
266         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
267         unsigned int reserved:22;
268 } pfm_context_flags_t;
269
270 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
271 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
272 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
273
274
275 /*
276  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
277  */
278
279 typedef struct pfm_context {
280         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
281
282         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
283         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
284
285         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
286
287         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
288
289         struct semaphore        ctx_restart_sem;        /* use for blocking notification mode */
290
291         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
292         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
293         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
294
295         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
296         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
297         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
298
299         unsigned long           ctx_pmcs[IA64_NUM_PMC_REGS];    /*  saved copies of PMC values */
300
301         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
302         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
303         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
304         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
305
306         pfm_counter_t           ctx_pmds[IA64_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
307
308         u64                     ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
309
310         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
311         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
312         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
313
314         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
315         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
316
317         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
318         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
319         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
320         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
321
322         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
323         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
324         int                     ctx_msgq_head;
325         int                     ctx_msgq_tail;
326         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
327
328         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
329 } pfm_context_t;
330
331 /*
332  * magic number used to verify that structure is really
333  * a perfmon context
334  */
335 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
336
337 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
338
339 #ifdef CONFIG_SMP
340 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
341 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
342 #else
343 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
344 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
345 #endif
346
347
348 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
349 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
350 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
351 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
352 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
353 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
354 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
355 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
356 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
357
358 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
359 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
360
361 /*
362  * global information about all sessions
363  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
364  */
365 typedef struct {
366         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
367
368         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
369         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
370         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
371         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
372         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
373 } pfm_session_t;
374
375 /*
376  * information about a PMC or PMD.
377  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
378  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
379  */
380 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
381 typedef struct {
382         unsigned int            type;
383         int                     pm_pos;
384         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
385         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
386         pfm_reg_check_t         read_check;
387         pfm_reg_check_t         write_check;
388         unsigned long           dep_pmd[4];
389         unsigned long           dep_pmc[4];
390 } pfm_reg_desc_t;
391
392 /* assume cnum is a valid monitor */
393 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
394
395 /*
396  * This structure is initialized at boot time and contains
397  * a description of the PMU main characteristics.
398  *
399  * If the probe function is defined, detection is based
400  * on its return value: 
401  *      - 0 means recognized PMU
402  *      - anything else means not supported
403  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
404  * is used and it must match the host CPU family such that:
405  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
406  */
407 typedef struct {
408         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
409
410         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
411         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
412
413         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
414         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
415         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
416         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
417
418         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
419         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
420         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
421         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
422         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
423         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
424         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
425         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
426 } pmu_config_t;
427 /*
428  * PMU specific flags
429  */
430 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
431
432 /*
433  * debug register related type definitions
434  */
435 typedef struct {
436         unsigned long ibr_mask:56;
437         unsigned long ibr_plm:4;
438         unsigned long ibr_ig:3;
439         unsigned long ibr_x:1;
440 } ibr_mask_reg_t;
441
442 typedef struct {
443         unsigned long dbr_mask:56;
444         unsigned long dbr_plm:4;
445         unsigned long dbr_ig:2;
446         unsigned long dbr_w:1;
447         unsigned long dbr_r:1;
448 } dbr_mask_reg_t;
449
450 typedef union {
451         unsigned long  val;
452         ibr_mask_reg_t ibr;
453         dbr_mask_reg_t dbr;
454 } dbreg_t;
455
456
457 /*
458  * perfmon command descriptions
459  */
460 typedef struct {
461         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
462         char            *cmd_name;
463         int             cmd_flags;
464         unsigned int    cmd_narg;
465         size_t          cmd_argsize;
466         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
467 } pfm_cmd_desc_t;
468
469 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
470 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
471 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
472 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
473
474
475 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
476 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
477 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
478 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
479 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
480
481 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
482
483 typedef struct {
484         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
485         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
486         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
487         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
488         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
489         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
490         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
491         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
492         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
493 } pfm_stats_t;
494
495 /*
496  * perfmon internal variables
497  */
498 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
499 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
500
501 static DEFINE_SPINLOCK(pfm_alt_install_check);
502 static pfm_intr_handler_desc_t  *pfm_alt_intr_handler;
503
504 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
505 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
506
507 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
508 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
509
510 static pmu_config_t             *pmu_conf;
511
512 /* sysctl() controls */
513 pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
514 EXPORT_SYMBOL(pfm_sysctl);
515
516 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
517         {1, "debug", &pfm_sysctl.debug, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
518         {2, "debug_ovfl", &pfm_sysctl.debug_ovfl, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
519         {3, "fastctxsw", &pfm_sysctl.fastctxsw, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
520         {4, "expert_mode", &pfm_sysctl.expert_mode, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
521         { 0, },
522 };
523 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
524         {1, "perfmon", NULL, 0, 0755, pfm_ctl_table, },
525         {0,},
526 };
527 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
528         {1, "kernel", NULL, 0, 0755, pfm_sysctl_dir, },
529         {0,},
530 };
531 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
532
533 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
534 static int pfm_flush(struct file *filp);
535
536 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
537 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
538
539 static inline void
540 pfm_put_task(struct task_struct *task)
541 {
542         if (task != current) put_task_struct(task);
543 }
544
545 static inline void
546 pfm_set_task_notify(struct task_struct *task)
547 {
548         struct thread_info *info;
549
550         info = (struct thread_info *) ((char *) task + IA64_TASK_SIZE);
551         set_bit(TIF_NOTIFY_RESUME, &info->flags);
552 }
553
554 static inline void
555 pfm_clear_task_notify(void)
556 {
557         clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
558 }
559
560 static inline void
561 pfm_reserve_page(unsigned long a)
562 {
563         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
564 }
565 static inline void
566 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
567 {
568         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
569 }
570
571 static inline unsigned long
572 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
573 {
574         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
575         return 0UL;
576 }
577
578 static inline void
579 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
580 {
581         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
582 }
583
584 static inline unsigned int
585 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
586 {
587         return do_munmap(mm, addr, len);
588 }
589
590 static inline unsigned long 
591 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
592 {
593         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
594 }
595
596
597 static struct super_block *
598 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
599 {
600         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC);
601 }
602
603 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
604         .name     = "pfmfs",
605         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
606         .kill_sb  = kill_anon_super,
607 };
608
609 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
610 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
611 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
612 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
613 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(pfm_syst_info);
614
615
616 /* forward declaration */
617 static struct file_operations pfm_file_ops;
618
619 /*
620  * forward declarations
621  */
622 #ifndef CONFIG_SMP
623 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
624 #endif
625
626 void dump_pmu_state(const char *);
627 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
628
629 #include "perfmon_itanium.h"
630 #include "perfmon_mckinley.h"
631 #include "perfmon_generic.h"
632
633 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
634         &pmu_conf_mck,
635         &pmu_conf_ita,
636         &pmu_conf_gen, /* must be last */
637         NULL
638 };
639
640
641 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
642
643 static inline void
644 pfm_clear_psr_pp(void)
645 {
646         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
647         ia64_srlz_i();
648 }
649
650 static inline void
651 pfm_set_psr_pp(void)
652 {
653         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
654         ia64_srlz_i();
655 }
656
657 static inline void
658 pfm_clear_psr_up(void)
659 {
660         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
661         ia64_srlz_i();
662 }
663
664 static inline void
665 pfm_set_psr_up(void)
666 {
667         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
668         ia64_srlz_i();
669 }
670
671 static inline unsigned long
672 pfm_get_psr(void)
673 {
674         unsigned long tmp;
675         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
676         ia64_srlz_i();
677         return tmp;
678 }
679
680 static inline void
681 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
682 {
683         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
684         ia64_srlz_i();
685 }
686
687 static inline void
688 pfm_freeze_pmu(void)
689 {
690         ia64_set_pmc(0,1UL);
691         ia64_srlz_d();
692 }
693
694 static inline void
695 pfm_unfreeze_pmu(void)
696 {
697         ia64_set_pmc(0,0UL);
698         ia64_srlz_d();
699 }
700
701 static inline void
702 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
703 {
704         int i;
705
706         for (i=0; i < nibrs; i++) {
707                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
708                 ia64_dv_serialize_instruction();
709         }
710         ia64_srlz_i();
711 }
712
713 static inline void
714 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
715 {
716         int i;
717
718         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
719                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
720                 ia64_dv_serialize_data();
721         }
722         ia64_srlz_d();
723 }
724
725 /*
726  * PMD[i] must be a counter. no check is made
727  */
728 static inline unsigned long
729 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
730 {
731         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
732 }
733
734 /*
735  * PMD[i] must be a counter. no check is made
736  */
737 static inline void
738 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
739 {
740         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
741
742         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
743         /*
744          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
745          * mask off top part
746          */
747         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
748 }
749
750 static pfm_msg_t *
751 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
752 {
753         int idx, next;
754
755         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
756
757         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
758         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
759
760         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
761         ctx->ctx_msgq_tail = next;
762
763         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
764
765         return ctx->ctx_msgq+idx;
766 }
767
768 static pfm_msg_t *
769 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
770 {
771         pfm_msg_t *msg;
772
773         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
774
775         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
776
777         /*
778          * get oldest message
779          */
780         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
781
782         /*
783          * and move forward
784          */
785         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
786
787         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));
788
789         return msg;
790 }
791
792 static void
793 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
794 {
795         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
796         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
797 }
798
799 static void *
800 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
801 {
802         void *mem;
803         unsigned long addr;
804
805         size = PAGE_ALIGN(size);
806         mem  = vmalloc(size);
807         if (mem) {
808                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
809                 memset(mem, 0, size);
810                 addr = (unsigned long)mem;
811                 while (size > 0) {
812                         pfm_reserve_page(addr);
813                         addr+=PAGE_SIZE;
814                         size-=PAGE_SIZE;
815                 }
816         }
817         return mem;
818 }
819
820 static void
821 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
822 {
823         unsigned long addr;
824
825         if (mem) {
826                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
827                 addr = (unsigned long) mem;
828                 while ((long) size > 0) {
829                         pfm_unreserve_page(addr);
830                         addr+=PAGE_SIZE;
831                         size-=PAGE_SIZE;
832                 }
833                 vfree(mem);
834         }
835         return;
836 }
837
838 static pfm_context_t *
839 pfm_context_alloc(void)
840 {
841         pfm_context_t *ctx;
842
843         /* 
844          * allocate context descriptor 
845          * must be able to free with interrupts disabled
846          */
847         ctx = kmalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
848         if (ctx) {
849                 memset(ctx, 0, sizeof(pfm_context_t));
850                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
851         }
852         return ctx;
853 }
854
855 static void
856 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
857 {
858         if (ctx) {
859                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
860                 kfree(ctx);
861         }
862 }
863
864 static void
865 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
866 {
867         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
868         struct thread_struct *th = &task->thread;
869         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
870         int i;
871
872         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task->pid));
873
874         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
875         /*
876          * monitoring can only be masked as a result of a valid
877          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
878          * has an owner. Note that the owner can be different
879          * from the current task. However the PMU state belongs
880          * to the owner.
881          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
882          * current. Therefore if we come here, we know that
883          * the PMU state belongs to the current task, therefore
884          * we can access the live registers.
885          *
886          * So in both cases, the live register contains the owner's
887          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
888          *
889          * As a consequence to this call, the thread->pmds[] array
890          * contains stale information which must be ignored
891          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
892          * pfm_restart).
893          */
894         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
895         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
896                 /* skip non used pmds */
897                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
898                 val = ia64_get_pmd(i);
899
900                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
901                         /*
902                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
903                          */
904                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
905                 } else {
906                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
907                 }
908                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
909                         i,
910                         ctx->ctx_pmds[i].val,
911                         val & ovfl_mask));
912         }
913         /*
914          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
915          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
916          * the user
917          *
918          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
919          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
920          */
921         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
922         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
923                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
924                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i] & ~0xfUL);
925                 th->pmcs[i] &= ~0xfUL;
926                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, th->pmcs[i]));
927         }
928         /*
929          * make all of this visible
930          */
931         ia64_srlz_d();
932 }
933
934 /*
935  * must always be done with task == current
936  *
937  * context must be in MASKED state when calling
938  */
939 static void
940 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
941 {
942         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
943         struct thread_struct *th = &task->thread;
944         unsigned long mask, ovfl_mask;
945         unsigned long psr, val;
946         int i, is_system;
947
948         is_system = ctx->ctx_fl_system;
949         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
950
951         if (task != current) {
952                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task->pid, current->pid);
953                 return;
954         }
955         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
956                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
957                         task->pid, current->pid, ctx->ctx_state);
958                 return;
959         }
960         psr = pfm_get_psr();
961         /*
962          * monitoring is masked via the PMC.
963          * As we restore their value, we do not want each counter to
964          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
965          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
966          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
967          * this point, because monitoring was MASKED.
968          *
969          * system-wide session are pinned and self-monitoring
970          */
971         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
972                 /* disable dcr pp */
973                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
974                 pfm_clear_psr_pp();
975         } else {
976                 pfm_clear_psr_up();
977         }
978         /*
979          * first, we restore the PMD
980          */
981         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
982         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
983                 /* skip non used pmds */
984                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
985
986                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
987                         /*
988                          * we split the 64bit value according to
989                          * counter width
990                          */
991                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
992                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
993                 } else {
994                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
995                 }
996                 ia64_set_pmd(i, val);
997
998                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
999                         i,
1000                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1001                         val));
1002         }
1003         /*
1004          * restore the PMCs
1005          */
1006         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1007         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1008                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1009                 th->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1010                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i]);
1011                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n", task->pid, i, th->pmcs[i]));
1012         }
1013         ia64_srlz_d();
1014
1015         /*
1016          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1017          * XXX: need to optimize 
1018          */
1019         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1020                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1021                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1022         }
1023
1024         /*
1025          * now restore PSR
1026          */
1027         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1028                 /* enable dcr pp */
1029                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1030                 ia64_srlz_i();
1031         }
1032         pfm_set_psr_l(psr);
1033 }
1034
1035 static inline void
1036 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1037 {
1038         int i;
1039
1040         ia64_srlz_d();
1041
1042         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1043                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1044         }
1045 }
1046
1047 /*
1048  * reload from thread state (used for ctxw only)
1049  */
1050 static inline void
1051 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1052 {
1053         int i;
1054         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1055
1056         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1057                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1058                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1059                 ia64_set_pmd(i, val);
1060         }
1061         ia64_srlz_d();
1062 }
1063
1064 /*
1065  * propagate PMD from context to thread-state
1066  */
1067 static inline void
1068 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1069 {
1070         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1071         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1072         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1073         unsigned long val;
1074         int i;
1075
1076         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1077
1078         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1079
1080                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1081
1082                 /*
1083                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1084                  * the lower bits go to the machine state in the
1085                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1086                  * The upper part stays in the soft-counter.
1087                  */
1088                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1089                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1090                          val &= ovfl_val;
1091                 }
1092                 thread->pmds[i] = val;
1093
1094                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1095                         i,
1096                         thread->pmds[i],
1097                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1098         }
1099 }
1100
1101 /*
1102  * propagate PMC from context to thread-state
1103  */
1104 static inline void
1105 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1106 {
1107         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1108         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1109         int i;
1110
1111         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1112
1113         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1114                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1115                 thread->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1116                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, thread->pmcs[i]));
1117         }
1118 }
1119
1120
1121
1122 static inline void
1123 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1124 {
1125         int i;
1126
1127         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1128                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1129                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1130         }
1131         ia64_srlz_d();
1132 }
1133
1134 static inline int
1135 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1136 {
1137         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1138 }
1139
1140 static inline int
1141 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1142 {
1143         int ret = 0;
1144         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1145         return ret;
1146 }
1147
1148 static inline int
1149 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1150 {
1151         int ret = 0;
1152         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1153         return ret;
1154 }
1155
1156
1157 static inline int
1158 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1159                      int cpu, void *arg)
1160 {
1161         int ret = 0;
1162         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1163         return ret;
1164 }
1165
1166 static inline int
1167 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1168                      int cpu, void *arg)
1169 {
1170         int ret = 0;
1171         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1172         return ret;
1173 }
1174
1175 static inline int
1176 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1177 {
1178         int ret = 0;
1179         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1180         return ret;
1181 }
1182
1183 static inline int
1184 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)
1185 {
1186         int ret = 0;
1187         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1188         return ret;
1189 }
1190
1191 static pfm_buffer_fmt_t *
1192 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1193 {
1194         struct list_head * pos;
1195         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1196
1197         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1198                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1199                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1200                         return entry;
1201         }
1202         return NULL;
1203 }
1204  
1205 /*
1206  * find a buffer format based on its uuid
1207  */
1208 static pfm_buffer_fmt_t *
1209 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1210 {
1211         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1212         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1213         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1214         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1215         return fmt;
1216 }
1217  
1218 int
1219 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1220 {
1221         int ret = 0;
1222
1223         /* some sanity checks */
1224         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1225
1226         /* we need at least a handler */
1227         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1228
1229         /*
1230          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1231          */
1232
1233         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1234
1235         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1236                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1237                 ret = -EBUSY;
1238                 goto out;
1239         } 
1240         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1241         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1242
1243 out:
1244         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1245         return ret;
1246 }
1247 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1248
1249 int
1250 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1251 {
1252         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1253         int ret = 0;
1254
1255         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1256
1257         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1258         if (!fmt) {
1259                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1260                 ret = -EINVAL;
1261                 goto out;
1262         }
1263         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1264         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1265
1266 out:
1267         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1268         return ret;
1269
1270 }
1271 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1272
1273 extern void update_pal_halt_status(int);
1274
1275 static int
1276 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1277 {
1278         unsigned long flags;
1279         /*
1280          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1281          */
1282         LOCK_PFS(flags);
1283
1284         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1285                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1286                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1287                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1288                 is_syswide,
1289                 cpu));
1290
1291         if (is_syswide) {
1292                 /*
1293                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1294                  */
1295                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1296                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1297                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1298                         goto abort;
1299                 }
1300
1301                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1302
1303                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1304
1305                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1306
1307                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1308
1309         } else {
1310                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1311                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1312         }
1313
1314         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1315                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1316                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1317                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1318                 is_syswide,
1319                 cpu));
1320
1321         /*
1322          * disable default_idle() to go to PAL_HALT
1323          */
1324         update_pal_halt_status(0);
1325
1326         UNLOCK_PFS(flags);
1327
1328         return 0;
1329
1330 error_conflict:
1331         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1332                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]->pid,
1333                 cpu));
1334 abort:
1335         UNLOCK_PFS(flags);
1336
1337         return -EBUSY;
1338
1339 }
1340
1341 static int
1342 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1343 {
1344         unsigned long flags;
1345         /*
1346          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1347          */
1348         LOCK_PFS(flags);
1349
1350         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1351                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1352                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1353                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1354                 is_syswide,
1355                 cpu));
1356
1357
1358         if (is_syswide) {
1359                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1360                 /*
1361                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1362                  */
1363                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1364                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1365                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1366                         } else {
1367                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1368                         }
1369                 }
1370                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1371         } else {
1372                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1373         }
1374         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1375                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1376                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1377                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1378                 is_syswide,
1379                 cpu));
1380
1381         /*
1382          * if possible, enable default_idle() to go into PAL_HALT
1383          */
1384         if (pfm_sessions.pfs_task_sessions == 0 && pfm_sessions.pfs_sys_sessions == 0)
1385                 update_pal_halt_status(1);
1386
1387         UNLOCK_PFS(flags);
1388
1389         return 0;
1390 }
1391
1392 /*
1393  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1394  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1395  * a PROTECT_CTX() section.
1396  */
1397 static int
1398 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1399 {
1400         int r;
1401
1402         /* sanity checks */
1403         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1404                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task->pid, task->mm);
1405                 return -EINVAL;
1406         }
1407
1408         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1409
1410         /*
1411          * does the actual unmapping
1412          */
1413         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1414
1415         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1416
1417         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1418
1419         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1420         if (r !=0) {
1421                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task->pid, vaddr, size);
1422         }
1423
1424         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1425
1426         return 0;
1427 }
1428
1429 /*
1430  * free actual physical storage used by sampling buffer
1431  */
1432 #if 0
1433 static int
1434 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1435 {
1436         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1437
1438         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1439
1440         /*
1441          * we won't use the buffer format anymore
1442          */
1443         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1444
1445         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1446                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1447                 ctx->ctx_smpl_size,
1448                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1449
1450         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1451
1452         /*
1453          * free the buffer
1454          */
1455         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1456
1457         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1458         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1459
1460         return 0;
1461
1462 invalid_free:
1463         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", current->pid);
1464         return -EINVAL;
1465 }
1466 #endif
1467
1468 static inline void
1469 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1470 {
1471         if (fmt == NULL) return;
1472
1473         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1474
1475 }
1476
1477 /*
1478  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1479  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1480  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1481  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1482  */
1483 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1484
1485 static int __init
1486 init_pfm_fs(void)
1487 {
1488         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1489         if (!err) {
1490                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1491                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1492                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1493                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1494                 else
1495                         err = 0;
1496         }
1497         return err;
1498 }
1499
1500 static void __exit
1501 exit_pfm_fs(void)
1502 {
1503         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1504         mntput(pfmfs_mnt);
1505 }
1506
1507 static ssize_t
1508 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1509 {
1510         pfm_context_t *ctx;
1511         pfm_msg_t *msg;
1512         ssize_t ret;
1513         unsigned long flags;
1514         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1515         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1516                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1517                 return -EINVAL;
1518         }
1519
1520         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1521         if (ctx == NULL) {
1522                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1523                 return -EINVAL;
1524         }
1525
1526         /*
1527          * check even when there is no message
1528          */
1529         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1530                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1531                 return -EINVAL;
1532         }
1533
1534         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1535
1536         /*
1537          * put ourselves on the wait queue
1538          */
1539         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1540
1541
1542         for(;;) {
1543                 /*
1544                  * check wait queue
1545                  */
1546
1547                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1548
1549                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1550
1551                 ret = 0;
1552                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1553
1554                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1555
1556                 /*
1557                  * check non-blocking read
1558                  */
1559                 ret = -EAGAIN;
1560                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1561
1562                 /*
1563                  * check pending signals
1564                  */
1565                 if(signal_pending(current)) {
1566                         ret = -EINTR;
1567                         break;
1568                 }
1569                 /*
1570                  * no message, so wait
1571                  */
1572                 schedule();
1573
1574                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1575         }
1576         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", current->pid, ret));
1577         set_current_state(TASK_RUNNING);
1578         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1579
1580         if (ret < 0) goto abort;
1581
1582         ret = -EINVAL;
1583         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1584         if (msg == NULL) {
1585                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, current->pid);
1586                 goto abort_locked;
1587         }
1588
1589         DPRINT(("fd=%d type=%d\n", msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1590
1591         ret = -EFAULT;
1592         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1593
1594 abort_locked:
1595         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1596 abort:
1597         return ret;
1598 }
1599
1600 static ssize_t
1601 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1602                           size_t size, loff_t *ppos)
1603 {
1604         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1605         return -EINVAL;
1606 }
1607
1608 static unsigned int
1609 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1610 {
1611         pfm_context_t *ctx;
1612         unsigned long flags;
1613         unsigned int mask = 0;
1614
1615         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1616                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1617                 return 0;
1618         }
1619
1620         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1621         if (ctx == NULL) {
1622                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1623                 return 0;
1624         }
1625
1626
1627         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1628
1629         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1630
1631         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1632
1633         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1634                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1635
1636         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1637
1638         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1639
1640         return mask;
1641 }
1642
1643 static int
1644 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1645 {
1646         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1647         return -EINVAL;
1648 }
1649
1650 /*
1651  * interrupt cannot be masked when coming here
1652  */
1653 static inline int
1654 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1655 {
1656         int ret;
1657
1658         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1659
1660         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1661                 current->pid,
1662                 fd,
1663                 on,
1664                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1665
1666         return ret;
1667 }
1668
1669 static int
1670 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1671 {
1672         pfm_context_t *ctx;
1673         int ret;
1674
1675         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1676                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", current->pid);
1677                 return -EBADF;
1678         }
1679
1680         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1681         if (ctx == NULL) {
1682                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1683                 return -EBADF;
1684         }
1685         /*
1686          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1687          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1688          *
1689          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1690          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1691          */
1692         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1693
1694
1695         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1696                 fd,
1697                 on,
1698                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1699
1700         return ret;
1701 }
1702
1703 #ifdef CONFIG_SMP
1704 /*
1705  * this function is exclusively called from pfm_close().
1706  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1707  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1708  */
1709 static void
1710 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1711 {
1712         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1713         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(current);
1714         struct task_struct *owner;
1715         unsigned long flags;
1716         int ret;
1717
1718         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1719                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1720                         ctx->ctx_cpu,
1721                         smp_processor_id());
1722                 return;
1723         }
1724         owner = GET_PMU_OWNER();
1725         if (owner != ctx->ctx_task) {
1726                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1727                         smp_processor_id(),
1728                         owner->pid, ctx->ctx_task->pid);
1729                 return;
1730         }
1731         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1732                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1733                         smp_processor_id(),
1734                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1735                 return;
1736         }
1737
1738         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), ctx->ctx_task->pid));       
1739         /*
1740          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1741          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1742          * this CPU
1743          */
1744         local_irq_save(flags);
1745
1746         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1747         if (ret) {
1748                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1749         }
1750
1751         /*
1752          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1753          */
1754         local_irq_restore(flags);
1755 }
1756
1757 static void
1758 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1759 {
1760         int ret;
1761
1762         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1763         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1764         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1765 }
1766 #endif /* CONFIG_SMP */
1767
1768 /*
1769  * called for each close(). Partially free resources.
1770  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1771  */
1772 static int
1773 pfm_flush(struct file *filp)
1774 {
1775         pfm_context_t *ctx;
1776         struct task_struct *task;
1777         struct pt_regs *regs;
1778         unsigned long flags;
1779         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1780         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1781         int state, is_system;
1782
1783         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1784                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1785                 return -EBADF;
1786         }
1787
1788         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1789         if (ctx == NULL) {
1790                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1791                 return -EBADF;
1792         }
1793
1794         /*
1795          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1796          * This can be done without the context being protected. We come
1797          * here when the context has become unreacheable by other tasks.
1798          *
1799          * We may still have active monitoring at this point and we may
1800          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1801          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1802          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1803          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1804          * invoked after, it will find an empty queue and no
1805          * signal will be sent. In both case, we are safe
1806          */
1807         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1808                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1809                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1810         }
1811
1812         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1813
1814         state     = ctx->ctx_state;
1815         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1816
1817         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1818         regs = ia64_task_regs(task);
1819
1820         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1821                 state,
1822                 task == current ? 1 : 0));
1823
1824         /*
1825          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1826          */
1827
1828         /*
1829          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1830          */
1831         if (task == current) {
1832 #ifdef CONFIG_SMP
1833                 /*
1834                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1835                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1836                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1837                  *
1838                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1839                  */
1840                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1841
1842                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1843                         /*
1844                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1845                          */
1846                         local_irq_restore(flags);
1847
1848                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1849
1850                         /*
1851                          * restore interrupt masking
1852                          */
1853                         local_irq_save(flags);
1854
1855                         /*
1856                          * context is unloaded at this point
1857                          */
1858                 } else
1859 #endif /* CONFIG_SMP */
1860                 {
1861
1862                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1863                         /*
1864                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1865                         * and session unreserved.
1866                         */
1867                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1868
1869                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1870                 }
1871         }
1872
1873         /*
1874          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1875          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1876          *
1877          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1878          * by every task with access to the context
1879          *
1880          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1881          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1882          * do anything here
1883          */
1884         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1885                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1886                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1887         }
1888
1889         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1890
1891         /*
1892          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1893          * at this point. Cannot be done inside critical section
1894          * because some VM function reenables interrupts.
1895          *
1896          */
1897         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1898
1899         return 0;
1900 }
1901 /*
1902  * called either on explicit close() or from exit_files(). 
1903  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1904  * called only ONCE.
1905  *
1906  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero 
1907  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the 
1908  * file at this point.
1909  *
1910  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1911  * is executed before exit_files().
1912  *
1913  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1914  * flush the PMU state to the context. 
1915  */
1916 static int
1917 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1918 {
1919         pfm_context_t *ctx;
1920         struct task_struct *task;
1921         struct pt_regs *regs;
1922         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1923         unsigned long flags;
1924         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1925         void *smpl_buf_addr = NULL;
1926         int free_possible = 1;
1927         int state, is_system;
1928
1929         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1930
1931         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1932                 DPRINT(("bad magic\n"));
1933                 return -EBADF;
1934         }
1935         
1936         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1937         if (ctx == NULL) {
1938                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1939                 return -EBADF;
1940         }
1941
1942         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1943
1944         state     = ctx->ctx_state;
1945         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1946
1947         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1948         regs = ia64_task_regs(task);
1949
1950         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n", 
1951                 state,
1952                 task == current ? 1 : 0));
1953
1954         /*
1955          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1956          */
1957         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1958
1959         /*
1960          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1961          * either force an unload or go zombie
1962          */
1963
1964         /*
1965          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
1966          * we must force it to wakeup to get out of the
1967          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
1968          *
1969          * This situation is only possible for per-task mode
1970          */
1971         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
1972
1973                 /*
1974                  * set a "partial" zombie state to be checked
1975                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
1976                  *
1977                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
1978                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
1979                  * In such case, it would free the context and then we would
1980                  * return to pfm_handle_work() which would access the
1981                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
1982                  * but visible to pfm_handle_work().
1983                  *
1984                  * For some window of time, we have a zombie context with
1985                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
1986                  */
1987                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
1988
1989                 /*
1990                  * force task to wake up from MASKED state
1991                  */
1992                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
1993
1994                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
1995
1996                 /*
1997                  * put ourself to sleep waiting for the other
1998                  * task to report completion
1999                  *
2000                  * the context is protected by mutex, therefore there
2001                  * is no risk of being notified of completion before
2002                  * begin actually on the waitq.
2003                  */
2004                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2005                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2006
2007                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2008
2009                 /*
2010                  * XXX: check for signals :
2011                  *      - ok for explicit close
2012                  *      - not ok when coming from exit_files()
2013                  */
2014                 schedule();
2015
2016
2017                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2018
2019
2020                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2021                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2022
2023                 /*
2024                  * context is unloaded at this point
2025                  */
2026                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2027         }
2028         else if (task != current) {
2029 #ifdef CONFIG_SMP
2030                 /*
2031                  * switch context to zombie state
2032                  */
2033                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2034
2035                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task->pid));
2036                 /*
2037                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2038                  * the task notices the ZOMBIE state
2039                  */
2040                 free_possible = 0;
2041 #else
2042                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2043 #endif
2044         }
2045
2046 doit:
2047         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2048         state = ctx->ctx_state;
2049
2050         /*
2051          * the context is still attached to a task (possibly current)
2052          * we cannot destroy it right now
2053          */
2054
2055         /*
2056          * we must free the sampling buffer right here because
2057          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2058          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2059          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2060          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2061          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2062          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2063          */
2064         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2065                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2066                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2067                 /* no more sampling */
2068                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2069                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2070         }
2071
2072         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2073                 state,
2074                 free_possible,
2075                 smpl_buf_addr,
2076                 smpl_buf_size));
2077
2078         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2079
2080         /*
2081          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2082          */
2083         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2084                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2085         }
2086
2087         /*
2088          * disconnect file descriptor from context must be done
2089          * before we unlock.
2090          */
2091         filp->private_data = NULL;
2092
2093         /*
2094          * if we free on the spot, the context is now completely unreacheable
2095          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2096          * can freely cut.
2097          *
2098          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2099          */
2100         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2101
2102         /*
2103          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2104          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2105          */
2106         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2107
2108         /*
2109          * return the memory used by the context
2110          */
2111         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2112
2113         return 0;
2114 }
2115
2116 static int
2117 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2118 {
2119         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2120         return -ENXIO;
2121 }
2122
2123
2124
2125 static struct file_operations pfm_file_ops = {
2126         .llseek   = no_llseek,
2127         .read     = pfm_read,
2128         .write    = pfm_write,
2129         .poll     = pfm_poll,
2130         .ioctl    = pfm_ioctl,
2131         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2132         .fasync   = pfm_fasync,
2133         .release  = pfm_close,
2134         .flush    = pfm_flush
2135 };
2136
2137 static int
2138 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2139 {
2140         return 1;
2141 }
2142
2143 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2144         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2145 };
2146
2147
2148 static int
2149 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2150 {
2151         int fd, ret = 0;
2152         struct file *file = NULL;
2153         struct inode * inode;
2154         char name[32];
2155         struct qstr this;
2156
2157         fd = get_unused_fd();
2158         if (fd < 0) return -ENFILE;
2159
2160         ret = -ENFILE;
2161
2162         file = get_empty_filp();
2163         if (!file) goto out;
2164
2165         /*
2166          * allocate a new inode
2167          */
2168         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2169         if (!inode) goto out;
2170
2171         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2172
2173         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2174         inode->i_uid  = current->fsuid;
2175         inode->i_gid  = current->fsgid;
2176
2177         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2178         this.name = name;
2179         this.len  = strlen(name);
2180         this.hash = inode->i_ino;
2181
2182         ret = -ENOMEM;
2183
2184         /*
2185          * allocate a new dcache entry
2186          */
2187         file->f_dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2188         if (!file->f_dentry) goto out;
2189
2190         file->f_dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2191
2192         d_add(file->f_dentry, inode);
2193         file->f_vfsmnt = mntget(pfmfs_mnt);
2194         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2195
2196         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2197         file->f_mode  = FMODE_READ;
2198         file->f_flags = O_RDONLY;
2199         file->f_pos   = 0;
2200
2201         /*
2202          * may have to delay until context is attached?
2203          */
2204         fd_install(fd, file);
2205
2206         /*
2207          * the file structure we will use
2208          */
2209         *cfile = file;
2210
2211         return fd;
2212 out:
2213         if (file) put_filp(file);
2214         put_unused_fd(fd);
2215         return ret;
2216 }
2217
2218 static void
2219 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2220 {
2221         struct files_struct *files = current->files;
2222         struct fdtable *fdt;
2223
2224         /* 
2225          * there ie no fd_uninstall(), so we do it here
2226          */
2227         spin_lock(&files->file_lock);
2228         fdt = files_fdtable(files);
2229         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
2230         spin_unlock(&files->file_lock);
2231
2232         if (file)
2233                 put_filp(file);
2234         put_unused_fd(fd);
2235 }
2236
2237 static int
2238 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2239 {
2240         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2241
2242         while (size > 0) {
2243                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2244
2245
2246                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2247                         return -ENOMEM;
2248
2249                 addr  += PAGE_SIZE;
2250                 buf   += PAGE_SIZE;
2251                 size  -= PAGE_SIZE;
2252         }
2253         return 0;
2254 }
2255
2256 /*
2257  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2258  */
2259 static int
2260 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2261 {
2262         struct mm_struct *mm = task->mm;
2263         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2264         unsigned long size;
2265         void *smpl_buf;
2266
2267
2268         /*
2269          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2270          */
2271         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2272
2273         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2274
2275         /*
2276          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2277          * XXX: may have to refine this test
2278          * Check against address space limit.
2279          *
2280          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2281          *      return -ENOMEM;
2282          */
2283         if (size > task->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
2284                 return -ENOMEM;
2285
2286         /*
2287          * We do the easy to undo allocations first.
2288          *
2289          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2290          */
2291         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2292         if (smpl_buf == NULL) {
2293                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2294                 return -ENOMEM;
2295         }
2296
2297         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2298
2299         /* allocate vma */
2300         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);
2301         if (!vma) {
2302                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2303                 goto error_kmem;
2304         }
2305         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
2306
2307         /*
2308          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2309          */
2310         vma->vm_mm           = mm;
2311         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2312         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2313
2314         /*
2315          * Now we have everything we need and we can initialize
2316          * and connect all the data structures
2317          */
2318
2319         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2320         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2321
2322         /*
2323          * Let's do the difficult operations next.
2324          *
2325          * now we atomically find some area in the address space and
2326          * remap the buffer in it.
2327          */
2328         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2329
2330         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2331         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2332         if (vma->vm_start == 0UL) {
2333                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2334                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2335                 goto error;
2336         }
2337         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2338         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2339
2340         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2341
2342         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2343         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2344                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2345                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2346                 goto error;
2347         }
2348
2349         /*
2350          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2351          * done with mmap lock held
2352          */
2353         insert_vm_struct(mm, vma);
2354
2355         mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2356         vm_stat_account(vma->vm_mm, vma->vm_flags, vma->vm_file,
2357                                                         vma_pages(vma));
2358         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2359
2360         /*
2361          * keep track of user level virtual address
2362          */
2363         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2364         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2365
2366         return 0;
2367
2368 error:
2369         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2370 error_kmem:
2371         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2372
2373         return -ENOMEM;
2374 }
2375
2376 /*
2377  * XXX: do something better here
2378  */
2379 static int
2380 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2381 {
2382         /* inspired by ptrace_attach() */
2383         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2384                 current->uid,
2385                 current->gid,
2386                 task->euid,
2387                 task->suid,
2388                 task->uid,
2389                 task->egid,
2390                 task->sgid));
2391
2392         return ((current->uid != task->euid)
2393             || (current->uid != task->suid)
2394             || (current->uid != task->uid)
2395             || (current->gid != task->egid)
2396             || (current->gid != task->sgid)
2397             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2398 }
2399
2400 static int
2401 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2402 {
2403         int ctx_flags;
2404
2405         /* valid signal */
2406
2407         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2408
2409         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2410
2411                 /*
2412                  * cannot block in this mode
2413                  */
2414                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2415                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2416                         return -EINVAL;
2417                 }
2418         } else {
2419         }
2420         /* probably more to add here */
2421
2422         return 0;
2423 }
2424
2425 static int
2426 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2427                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2428 {
2429         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2430         unsigned long size = 0UL;
2431         void *uaddr = NULL;
2432         void *fmt_arg = NULL;
2433         int ret = 0;
2434 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2435
2436         /* invoke and lock buffer format, if found */
2437         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2438         if (fmt == NULL) {
2439                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2440                 return -EINVAL;
2441         }
2442
2443         /*
2444          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2445          */
2446         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2447
2448         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2449
2450         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2451
2452         if (ret) goto error;
2453
2454         /* link buffer format and context */
2455         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2456
2457         /*
2458          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2459          */
2460         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2461         if (ret) goto error;
2462
2463         if (size) {
2464                 /*
2465                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2466                  */
2467                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2468                 if (ret) goto error;
2469
2470                 /* keep track of user address of buffer */
2471                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2472         }
2473         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2474
2475 error:
2476         return ret;
2477 }
2478
2479 static void
2480 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2481 {
2482         int i;
2483
2484         /*
2485          * install reset values for PMC.
2486          */
2487         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2488                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2489                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2490                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2491         }
2492         /*
2493          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2494          */
2495
2496         /*
2497          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2498          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2499          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2500          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2501          * process because they may change what is being measured.
2502          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2503          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2504          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2505          *
2506          * The problem with PMD is information leaking especially
2507          * to user level when psr.sp=0
2508          *
2509          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2510          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2511          * pfm_load_regs() function.
2512          */
2513
2514          /*
2515           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2516           *
2517           * PMC0 is treated differently.
2518           */
2519         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2520
2521         /*
2522          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2523          */
2524         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2525
2526         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2527
2528         /*
2529          * useful in case of re-enable after disable
2530          */
2531         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2532         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2533 }
2534
2535 static int
2536 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2537 {
2538         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2539         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2540
2541         *sz = 0;
2542
2543         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2544
2545         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2546         if (fmt == NULL) {
2547                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2548                 return -EINVAL;
2549         }
2550         /* get just enough to copy in user parameters */
2551         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2552         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2553
2554         return 0;
2555 }
2556
2557
2558
2559 /*
2560  * cannot attach if :
2561  *      - kernel task
2562  *      - task not owned by caller
2563  *      - task incompatible with context mode
2564  */
2565 static int
2566 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2567 {
2568         /*
2569          * no kernel task or task not owner by caller
2570          */
2571         if (task->mm == NULL) {
2572                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2573                 return -EPERM;
2574         }
2575         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2576                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2577                 return -EPERM;
2578         }
2579         /*
2580          * cannot block in self-monitoring mode
2581          */
2582         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2583                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2584                 return -EINVAL;
2585         }
2586
2587         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2588                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2589                 return -EBUSY;
2590         }
2591
2592         /*
2593          * always ok for self
2594          */
2595         if (task == current) return 0;
2596
2597         if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
2598                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2599                 return -EBUSY;
2600         }
2601         /*
2602          * make sure the task is off any CPU
2603          */
2604         wait_task_inactive(task);
2605
2606         /* more to come... */
2607
2608         return 0;
2609 }
2610
2611 static int
2612 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2613 {
2614         struct task_struct *p = current;
2615         int ret;
2616
2617         /* XXX: need to add more checks here */
2618         if (pid < 2) return -EPERM;
2619
2620         if (pid != current->pid) {
2621
2622                 read_lock(&tasklist_lock);
2623
2624                 p = find_task_by_pid(pid);
2625
2626                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2627                 if (p) get_task_struct(p);
2628
2629                 read_unlock(&tasklist_lock);
2630
2631                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2632         }
2633
2634         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2635         if (ret == 0) {
2636                 *task = p;
2637         } else if (p != current) {
2638                 pfm_put_task(p);
2639         }
2640         return ret;
2641 }
2642
2643
2644
2645 static int
2646 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2647 {
2648         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2649         struct file *filp;
2650         int ctx_flags;
2651         int ret;
2652
2653         /* let's check the arguments first */
2654         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2655         if (ret < 0) return ret;
2656
2657         ctx_flags = req->ctx_flags;
2658
2659         ret = -ENOMEM;
2660
2661         ctx = pfm_context_alloc();
2662         if (!ctx) goto error;
2663
2664         ret = pfm_alloc_fd(&filp);
2665         if (ret < 0) goto error_file;
2666
2667         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = ret;
2668
2669         /*
2670          * attach context to file
2671          */
2672         filp->private_data = ctx;
2673
2674         /*
2675          * does the user want to sample?
2676          */
2677         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2678                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2679                 if (ret) goto buffer_error;
2680         }
2681
2682         /*
2683          * init context protection lock
2684          */
2685         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2686
2687         /*
2688          * context is unloaded
2689          */
2690         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2691
2692         /*
2693          * initialization of context's flags
2694          */
2695         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2696         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2697         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2698         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2699         /*
2700          * will move to set properties
2701          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2702          */
2703
2704         /*
2705          * init restart semaphore to locked
2706          */
2707         sema_init(&ctx->ctx_restart_sem, 0);
2708
2709         /*
2710          * activation is used in SMP only
2711          */
2712         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2713         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2714
2715         /*
2716          * initialize notification message queue
2717          */
2718         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2719         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2720         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2721
2722         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2723                 ctx,
2724                 ctx_flags,
2725                 ctx->ctx_fl_system,
2726                 ctx->ctx_fl_block,
2727                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2728                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2729                 ctx->ctx_fd));
2730
2731         /*
2732          * initialize soft PMU state
2733          */
2734         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2735
2736         return 0;
2737
2738 buffer_error:
2739         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2740
2741         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2742                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2743         }
2744 error_file:
2745         pfm_context_free(ctx);
2746
2747 error:
2748         return ret;
2749 }
2750
2751 static inline unsigned long
2752 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2753 {
2754         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2755         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2756         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2757
2758         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2759                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2760                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2761                 if ((mask >> 32) != 0)
2762                         /* construct a full 64-bit random value: */
2763                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2764                 reg->seed = new_seed;
2765         }
2766         reg->lval = val;
2767         return val;
2768 }
2769
2770 static void
2771 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2772 {
2773         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2774         unsigned long reset_others = 0UL;
2775         unsigned long val;
2776         int i;
2777
2778         /*
2779          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2780          */
2781         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2782         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2783
2784                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2785
2786                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2787                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2788
2789                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2790         }
2791
2792         /*
2793          * Now take care of resetting the other registers
2794          */
2795         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2796
2797                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2798
2799                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2800
2801                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2802                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2803         }
2804 }
2805
2806 static void
2807 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2808 {
2809         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2810         unsigned long reset_others = 0UL;
2811         unsigned long val;
2812         int i;
2813
2814         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2815
2816         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2817                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2818                 return;
2819         }
2820
2821         /*
2822          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2823          */
2824         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2825         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2826
2827                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2828
2829                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2830                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2831
2832                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2833
2834                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2835         }
2836
2837         /*
2838          * Now take care of resetting the other registers
2839          */
2840         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2841
2842                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2843
2844                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2845
2846                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2847                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2848                 } else {
2849                         ia64_set_pmd(i, val);
2850                 }
2851                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2852                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2853         }
2854         ia64_srlz_d();
2855 }
2856
2857 static int
2858 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2859 {
2860         struct thread_struct *thread = NULL;
2861         struct task_struct *task;
2862         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2863         unsigned long value, pmc_pm;
2864         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2865         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2866         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2867         int is_monitor, is_counting, state;
2868         int ret = -EINVAL;
2869         pfm_reg_check_t wr_func;
2870 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2871
2872         state     = ctx->ctx_state;
2873         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2874         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2875         task      = ctx->ctx_task;
2876         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2877
2878         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2879
2880         if (is_loaded) {
2881                 thread = &task->thread;
2882                 /*
2883                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2884                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2885                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2886                  */
2887                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2888                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2889                         return -EBUSY;
2890                 }
2891                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2892         }
2893         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
2894
2895         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2896
2897                 cnum       = req->reg_num;
2898                 reg_flags  = req->reg_flags;
2899                 value      = req->reg_value;
2900                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2901                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2902                 flags      = 0;
2903
2904
2905                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2906                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2907                         goto error;
2908                 }
2909
2910                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2911                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2912                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2913                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2914
2915                 /*
2916                  * we reject all non implemented PMC as well
2917                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2918                  * as status registers by the PMU
2919                  */
2920                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2921                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2922                         goto error;
2923                 }
2924                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2925                 /*
2926                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2927                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2928                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2929                  */
2930                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2931                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2932                                 cnum,
2933                                 pmc_pm,
2934                                 is_system));
2935                         goto error;
2936                 }
2937
2938                 if (is_counting) {
2939                         /*
2940                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2941                          * CPUs.
2942                          */
2943                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2944
2945                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2946                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2947                         }
2948
2949                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2950
2951                         /* verify validity of smpl_pmds */
2952                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2953                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2954                                 goto error;
2955                         }
2956
2957                         /* verify validity of reset_pmds */
2958                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2959                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2960                                 goto error;
2961                         }
2962                 } else {
2963                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2964                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2965                                 goto error;
2966                         }
2967                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2968                 }
2969
2970                 /*
2971                  * execute write checker, if any
2972                  */
2973                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2974                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2975                         if (ret) goto error;
2976                         ret = -EINVAL;
2977                 }
2978
2979                 /*
2980                  * no error on this register
2981                  */
2982                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2983
2984                 /*
2985                  * Now we commit the changes to the software state
2986                  */
2987
2988                 /*
2989                  * update overflow information
2990                  */
2991                 if (is_counting) {
2992                         /*
2993                          * full flag update each time a register is programmed
2994                          */
2995                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2996
2997                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2998                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2999                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
3000
3001                         /*
3002                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
3003                          *
3004                          * We do not keep track of PMC because we have to
3005                          * systematically restore ALL of them.
3006                          *
3007                          * We do not update the used_monitors mask, because
3008                          * if we have not programmed them, then will be in
3009                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3010                          * mask/restore then when context is MASKED.
3011                          */
3012                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3013                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3014                         /*
3015                          * make sure we do not try to reset on
3016                          * restart because we have established new values
3017                          */
3018                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3019                 }
3020                 /*
3021                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3022                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3023                  * possible leak here.
3024                  */
3025                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3026
3027                 /*
3028                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3029                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3030                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3031                  * place it in the saved state area so that it will be
3032                  * picked up later by the context switch code.
3033                  *
3034                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3035                  *
3036                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3037                  * monitoring needs to be stopped.
3038                  */
3039                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3040
3041                 /*
3042                  * update context state
3043                  */
3044                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3045
3046                 if (is_loaded) {
3047                         /*
3048                          * write thread state
3049                          */
3050                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3051
3052                         /*
3053                          * write hardware register if we can
3054                          */
3055                         if (can_access_pmu) {
3056                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3057                         }
3058 #ifdef CONFIG_SMP
3059                         else {
3060                                 /*
3061                                  * per-task SMP only here
3062                                  *
3063                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3064                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3065                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3066                                  */
3067                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3068                         }
3069 #endif
3070                 }
3071
3072                 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",
3073                           cnum,
3074                           value,
3075                           is_loaded,
3076                           can_access_pmu,
3077                           flags,
3078                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3079                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3080                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3081                           smpl_pmds,
3082                           reset_pmds,
3083                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3084                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3085                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3086         }
3087
3088         /*
3089          * make sure the changes are visible
3090          */
3091         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3092
3093         return 0;
3094 error:
3095         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3096         return ret;
3097 }
3098
3099 static int
3100 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3101 {
3102         struct thread_struct *thread = NULL;
3103         struct task_struct *task;
3104         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3105         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3106         unsigned int cnum;
3107         int i, can_access_pmu = 0, state;
3108         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3109         int ret = -EINVAL;
3110         pfm_reg_check_t wr_func;
3111
3112
3113         state     = ctx->ctx_state;
3114         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3115         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3116         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3117         task      = ctx->ctx_task;
3118
3119         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3120
3121         /*
3122          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3123          * the owner of the local PMU.
3124          */
3125         if (likely(is_loaded)) {
3126                 thread = &task->thread;
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) thread->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 thread_struct *thread = NULL;
3301         struct task_struct *task;
3302         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3303         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3304         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3305         int i, can_access_pmu = 0, state;
3306         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3307         int ret = -EINVAL;
3308         pfm_reg_check_t rd_func;
3309
3310         /*
3311          * access is possible when loaded only for
3312          * self-monitoring tasks or in UP mode
3313          */
3314
3315         state     = ctx->ctx_state;
3316         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3317         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3318         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3319         task      = ctx->ctx_task;
3320
3321         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3322
3323         if (likely(is_loaded)) {
3324                 thread = &task->thread;
3325                 /*
3326                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3327                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3328                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3329                  */
3330                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3331                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3332                         return -EBUSY;
3333                 }
3334                 /*
3335                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3336                  */
3337                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3338
3339                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3340         }
3341         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3342
3343         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3344                 is_loaded,
3345                 can_access_pmu,
3346                 state));
3347
3348         /*
3349          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3350          * the task is the owner of the local PMU.
3351          */
3352
3353         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3354
3355                 cnum        = req->reg_num;
3356                 reg_flags   = req->reg_flags;
3357
3358                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3359                 /*
3360                  * we can only read the register that we use. That includes
3361                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3362                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3363                  *
3364                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3365                  * without compromising security (leaks)
3366                  */
3367                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3368
3369                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3370                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3371                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3372
3373                 /*
3374                  * If the task is not the current one, then we check if the
3375                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3376                  * If true, then we read directly from the registers.
3377                  */
3378                 if (can_access_pmu){
3379                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3380                 } else {
3381                         /*
3382                          * context has been saved
3383                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3384                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3385                          */
3386                         val = is_loaded ? thread->pmds[cnum] : 0UL;
3387                 }
3388                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3389
3390                 if (is_counting) {
3391                         /*
3392                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3393                          */
3394                         val &= ovfl_mask;
3395                         val += sval;
3396                 }
3397
3398                 /*
3399                  * execute read checker, if any
3400                  */
3401                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3402                         unsigned long v = val;
3403                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3404                         if (ret) goto error;
3405                         val = v;
3406                         ret = -EINVAL;
3407                 }
3408
3409                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3410
3411                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3412
3413                 /*
3414                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3415                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3416                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3417                  */
3418                 req->reg_value            = val;
3419                 req->reg_flags            = reg_flags;
3420                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3421         }
3422
3423         return 0;
3424
3425 error:
3426         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3427         return ret;
3428 }
3429
3430 int
3431 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3432 {
3433         pfm_context_t *ctx;
3434
3435         if (req == NULL) return -EINVAL;
3436
3437         ctx = GET_PMU_CTX();
3438
3439         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3440
3441         /*
3442          * for now limit to current task, which is enough when calling
3443          * from overflow handler
3444          */
3445         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3446
3447         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3448 }
3449 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3450
3451 int
3452 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3453 {
3454         pfm_context_t *ctx;
3455
3456         if (req == NULL) return -EINVAL;
3457
3458         ctx = GET_PMU_CTX();
3459
3460         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3461
3462         /*
3463          * for now limit to current task, which is enough when calling
3464          * from overflow handler
3465          */
3466         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3467
3468         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3469 }
3470 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3471
3472 /*
3473  * Only call this function when a process it trying to
3474  * write the debug registers (reading is always allowed)
3475  */
3476 int
3477 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3478 {
3479         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3480         unsigned long flags;
3481         int ret = 0;
3482
3483         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3484
3485         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3486
3487         /*
3488          * do it only once
3489          */
3490         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3491
3492         /*
3493          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3494          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3495          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3496          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3497          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3498          * So this is always safe.
3499          */
3500         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3501
3502         LOCK_PFS(flags);
3503
3504         /*
3505          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3506          * sessions are using the debug registers.
3507          */
3508         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3509                 ret = -1;
3510         else
3511                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3512
3513         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3514                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3515                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3516                   task->pid, ret));
3517
3518         UNLOCK_PFS(flags);
3519
3520         return ret;
3521 }
3522
3523 /*
3524  * This function is called for every task that exits with the
3525  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3526  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3527  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3528  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3529  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3530  */
3531 int
3532 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3533 {
3534         unsigned long flags;
3535         int ret;
3536
3537         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3538
3539         LOCK_PFS(flags);
3540         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3541                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3542                 ret = -1;
3543         }  else {
3544                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3545                 ret = 0;
3546         }
3547         UNLOCK_PFS(flags);
3548
3549         return ret;
3550 }
3551
3552 static int
3553 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3554 {
3555         struct task_struct *task;
3556         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3557         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3558         int state, is_system;
3559         int ret = 0;
3560
3561         state     = ctx->ctx_state;
3562         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3563         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3564         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3565
3566         switch(state) {
3567                 case PFM_CTX_MASKED:
3568                         break;
3569                 case PFM_CTX_LOADED: 
3570                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3571                         /* fall through */
3572                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3573                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3574                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3575                         return -EBUSY;
3576                 default:
3577                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3578                         return -EINVAL;
3579         }
3580
3581         /*
3582          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3583          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3584          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3585          */
3586         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3587                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3588                 return -EBUSY;
3589         }
3590
3591         /* sanity check */
3592         if (unlikely(task == NULL)) {
3593                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3594                 return -EINVAL;
3595         }
3596
3597         if (task == current || is_system) {
3598
3599                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3600
3601                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3602                         task->pid,
3603                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3604
3605                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3606
3607                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3608
3609                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3610                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3611
3612                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3613                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3614                         else
3615                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3616                 } else {
3617                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3618                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3619                 }
3620
3621                 if (ret == 0) {
3622                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3623                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3624
3625                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3626                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3627
3628                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3629                         } else {
3630                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3631
3632                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3633                         }
3634                 }
3635                 /*
3636                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3637                  */
3638                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3639
3640                 /*
3641                  * back to LOADED state
3642                  */
3643                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3644
3645                 /*
3646                  * XXX: not really useful for self monitoring
3647                  */
3648                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3649
3650                 return 0;
3651         }
3652
3653         /* 
3654          * restart another task
3655          */
3656
3657         /*
3658          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous 
3659          * one is seen by the task.
3660          */
3661         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3662                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3663                 /*
3664                  * will prevent subsequent restart before this one is
3665                  * seen by other task
3666                  */
3667                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3668         }
3669
3670         /*
3671          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3672          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3673          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3674          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3675          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3676          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3677          *
3678          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3679          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3680          *
3681          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3682          * be done by the task itself. This works for system wide because
3683          * the tool that is controlling the session is logically doing 
3684          * "self-monitoring".
3685          */
3686         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3687                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3688                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
3689         } else {
3690                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3691
3692                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3693
3694                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3695
3696                 pfm_set_task_notify(task);
3697
3698                 /*
3699                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3700                  */
3701         }
3702         return 0;
3703 }
3704
3705 static int
3706 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3707 {
3708         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3709
3710         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3711
3712         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3713
3714         if (m == 0) {
3715                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3716                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3717         }
3718         return 0;
3719 }
3720
3721 /*
3722  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3723  */
3724 static int
3725 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3726 {
3727         struct thread_struct *thread = NULL;
3728         struct task_struct *task;
3729         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3730         unsigned long flags;
3731         dbreg_t dbreg;
3732         unsigned int rnum;
3733         int first_time;
3734         int ret = 0, state;
3735         int i, can_access_pmu = 0;
3736         int is_system, is_loaded;
3737
3738         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3739
3740         state     = ctx->ctx_state;
3741         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3742         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3743         task      = ctx->ctx_task;
3744
3745         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3746
3747         /*
3748          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3749          * the owner of the local PMU.
3750          */
3751         if (is_loaded) {
3752                 thread = &task->thread;
3753                 /*
3754                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3755                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3756                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3757                  */
3758                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3759                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3760                         return -EBUSY;
3761                 }
3762                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3763         }
3764
3765         /*
3766          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3767          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3768          *
3769          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3770          */
3771
3772         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3773
3774         /*
3775          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3776          */
3777         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3778                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3779                 return -EBUSY;
3780         }
3781
3782         /*
3783          * check for debug registers in system wide mode
3784          *
3785          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3786          * we must repeat it here, in case the registers are
3787          * written after the context is loaded
3788          */
3789         if (is_loaded) {
3790                 LOCK_PFS(flags);
3791
3792                 if (first_time && is_system) {
3793                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3794                                 ret = -EBUSY;
3795                         else
3796                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3797                 }
3798                 UNLOCK_PFS(flags);
3799         }
3800
3801         if (ret != 0) return ret;
3802
3803         /*
3804          * mark ourself as user of the debug registers for
3805          * perfmon purposes.
3806          */
3807         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3808
3809         /*
3810          * clear hardware registers to make sure we don't
3811          * pick up stale state.
3812          *
3813          * for a system wide session, we do not use
3814          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3815          * never leaves the current CPU and the state
3816          * is shared by all processes running on it
3817          */
3818         if (first_time && can_access_pmu) {
3819                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3820                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3821                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3822                         ia64_dv_serialize_instruction();
3823                 }
3824                 ia64_srlz_i();
3825                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3826                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3827                         ia64_dv_serialize_data();
3828                 }
3829                 ia64_srlz_d();
3830         }
3831
3832         /*
3833          * Now install the values into the registers
3834          */
3835         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3836
3837                 rnum      = req->dbreg_num;
3838                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3839
3840                 ret = -EINVAL;
3841
3842                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3843                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3844                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3845
3846                         goto abort_mission;
3847                 }
3848
3849                 /*
3850                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3851                  */
3852                 if (rnum & 0x1) {
3853                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3854                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3855                         else
3856                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3857                 }
3858
3859                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3860
3861                 /*
3862                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3863                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3864                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3865                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3866                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3867                  * to save them on context switch out. This is made possible
3868                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3869                  * won't be able to modify them concurrently.
3870                  */
3871                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3872                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3873
3874                         if (can_access_pmu) {
3875                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3876                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3877                         }
3878
3879                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3880
3881                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3882                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3883                 } else {
3884                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3885
3886                         if (can_access_pmu) {
3887                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3888                                 ia64_dv_serialize_data();
3889                         }
3890                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3891
3892                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3893                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3894                 }
3895         }
3896
3897         return 0;
3898
3899 abort_mission:
3900         /*
3901          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3902          */
3903         if (first_time) {
3904                 LOCK_PFS(flags);
3905                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3906                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3907                 }
3908                 UNLOCK_PFS(flags);
3909                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3910         }
3911         /*
3912          * install error return flag
3913          */
3914         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3915
3916         return ret;
3917 }
3918
3919 static int
3920 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3921 {
3922         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3923 }
3924
3925 static int
3926 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3927 {
3928         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3929 }
3930
3931 int
3932 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3933 {
3934         pfm_context_t *ctx;
3935
3936         if (req == NULL) return -EINVAL;
3937
3938         ctx = GET_PMU_CTX();
3939
3940         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3941
3942         /*
3943          * for now limit to current task, which is enough when calling
3944          * from overflow handler
3945          */
3946         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3947
3948         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3949 }
3950 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3951
3952 int
3953 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3954 {
3955         pfm_context_t *ctx;
3956
3957         if (req == NULL) return -EINVAL;
3958
3959         ctx = GET_PMU_CTX();
3960
3961         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3962
3963         /*
3964          * for now limit to current task, which is enough when calling
3965          * from overflow handler
3966          */
3967         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3968
3969         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3970 }
3971 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3972
3973
3974 static int
3975 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3976 {
3977         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3978
3979         req->ft_version = PFM_VERSION;
3980         return 0;
3981 }
3982
3983 static int
3984 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3985 {
3986         struct pt_regs *tregs;
3987         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3988         int state, is_system;
3989
3990         state     = ctx->ctx_state;
3991         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3992
3993         /*
3994          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3995          */
3996         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3997
3998         /*
3999          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4000          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4001          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4002          */
4003         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4004                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4005                 return -EBUSY;
4006         }
4007         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4008                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
4009                 state,
4010                 is_system));
4011         /*
4012          * in system mode, we need to update the PMU directly
4013          * and the user level state of the caller, which may not
4014          * necessarily be the creator of the context.
4015          */
4016         if (is_system) {
4017                 /*
4018                  * Update local PMU first
4019                  *
4020                  * disable dcr pp
4021                  */
4022                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4023                 ia64_srlz_i();
4024
4025                 /*
4026                  * update local cpuinfo
4027                  */
4028                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4029
4030                 /*
4031                  * stop monitoring, does srlz.i
4032                  */
4033                 pfm_clear_psr_pp();
4034
4035                 /*
4036                  * stop monitoring in the caller
4037                  */
4038                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4039
4040                 return 0;
4041         }
4042         /*
4043          * per-task mode
4044          */
4045
4046         if (task == current) {
4047                 /* stop monitoring  at kernel level */
4048                 pfm_clear_psr_up();
4049
4050                 /*
4051                  * stop monitoring at the user level
4052                  */
4053                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4054         } else {
4055                 tregs = ia64_task_regs(task);
4056
4057                 /*
4058                  * stop monitoring at the user level
4059                  */
4060                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4061
4062                 /*
4063                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4064                  */
4065                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4066                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4067         }
4068         return 0;
4069 }
4070
4071
4072 static int
4073 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4074 {
4075         struct pt_regs *tregs;
4076         int state, is_system;
4077
4078         state     = ctx->ctx_state;
4079         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4080
4081         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4082
4083         /*
4084          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4085          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4086          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4087          */
4088         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4089                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4090                 return -EBUSY;
4091         }
4092
4093         /*
4094          * in system mode, we need to update the PMU directly
4095          * and the user level state of the caller, which may not
4096          * necessarily be the creator of the context.
4097          */
4098         if (is_system) {
4099
4100                 /*
4101                  * set user level psr.pp for the caller
4102                  */
4103                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4104
4105                 /*
4106                  * now update the local PMU and cpuinfo
4107                  */
4108                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4109
4110                 /*
4111                  * start monitoring at kernel level
4112                  */
4113                 pfm_set_psr_pp();
4114
4115                 /* enable dcr pp */
4116                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4117                 ia64_srlz_i();
4118
4119                 return 0;
4120         }
4121
4122         /*
4123          * per-process mode
4124          */
4125
4126         if (ctx->ctx_task == current) {
4127
4128                 /* start monitoring at kernel level */
4129                 pfm_set_psr_up();
4130
4131                 /*
4132                  * activate monitoring at user level
4133                  */
4134                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4135
4136         } else {
4137                 tregs = ia64_task_regs(ctx->ctx_task);
4138
4139                 /*
4140                  * start monitoring at the kernel level the next
4141                  * time the task is scheduled
4142                  */
4143                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4144
4145                 /*
4146                  * activate monitoring at user level
4147                  */
4148                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4149         }
4150         return 0;
4151 }
4152
4153 static int
4154 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4155 {
4156         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4157         unsigned int cnum;
4158         int i;
4159         int ret = -EINVAL;
4160
4161         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4162
4163                 cnum = req->reg_num;
4164
4165                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4166
4167                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4168
4169                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4170
4171                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4172         }
4173         return 0;
4174
4175 abort_mission:
4176         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4177         return ret;
4178 }
4179
4180 static int
4181 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4182 {
4183         struct task_struct *g, *t;
4184         int ret = -ESRCH;
4185
4186         read_lock(&tasklist_lock);
4187
4188         do_each_thread (g, t) {
4189                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4190                         ret = 0;
4191                         break;
4192                 }
4193         } while_each_thread (g, t);
4194
4195         read_unlock(&tasklist_lock);
4196
4197         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4198
4199         return ret;
4200 }
4201
4202 static int
4203 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4204 {
4205         struct task_struct *task;
4206         struct thread_struct *thread;
4207         struct pfm_context_t *old;
4208         unsigned long flags;
4209 #ifndef CONFIG_SMP
4210         struct task_struct *owner_task = NULL;
4211 #endif
4212         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4213         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4214         int the_cpu;
4215         int ret = 0;
4216         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4217
4218         state     = ctx->ctx_state;
4219         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4220         /*
4221          * can only load from unloaded or terminated state
4222          */
4223         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4224                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4225                         req->load_pid,
4226                         ctx->ctx_state));
4227                 return -EBUSY;
4228         }
4229
4230         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4231
4232         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4233                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4234                 return -EINVAL;
4235         }
4236
4237         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4238         if (ret) {
4239                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4240                 return ret;
4241         }
4242
4243         ret = -EINVAL;
4244
4245         /*
4246          * system wide is self monitoring only
4247          */
4248         if (is_system && task != current) {
4249                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4250                         req->load_pid));
4251                 goto error;
4252         }
4253
4254         thread = &task->thread;
4255
4256         ret = 0;
4257         /*
4258          * cannot load a context which is using range restrictions,
4259          * into a task that is being debugged.
4260          */
4261         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4262                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4263                         ret = -EBUSY;
4264                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4265                         goto error;
4266                 }
4267                 LOCK_PFS(flags);
4268
4269                 if (is_system) {
4270                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4271                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4272                                 ret = -EBUSY;
4273                         } else {
4274                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4275                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4276                                 set_dbregs = 1;
4277                         }
4278                 }
4279
4280                 UNLOCK_PFS(flags);
4281
4282                 if (ret) goto error;
4283         }
4284
4285         /*
4286          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4287          *
4288          * The programming model expects the task to
4289          * be pinned on a CPU throughout the session.
4290          * Here we take note of the current CPU at the
4291          * time the context is loaded. No call from
4292          * another CPU will be allowed.
4293          *
4294          * The pinning via shed_setaffinity()
4295          * must be done by the calling task prior
4296          * to this call.
4297          *
4298          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4299          */
4300         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4301
4302         ret = -EBUSY;
4303         /*
4304          * now reserve the session
4305          */
4306         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4307         if (ret) goto error;
4308
4309         /*
4310          * task is necessarily stopped at this point.
4311          *
4312          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4313          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4314          * If we see a context, then this is an active context
4315          *
4316          * XXX: needs to be atomic
4317          */
4318         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4319                 thread->pfm_context, ctx));
4320
4321         ret = -EBUSY;
4322         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4323         if (old != NULL) {
4324                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4325                 goto error_unres;
4326         }
4327
4328         pfm_reset_msgq(ctx);
4329
4330         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4331
4332         /*
4333          * link context to task
4334          */
4335         ctx->ctx_task = task;
4336
4337         if (is_system) {
4338                 /*
4339                  * we load as stopped
4340                  */
4341                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4342                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4343
4344                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4345         } else {
4346                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4347         }
4348
4349         /*
4350          * propagate into thread-state
4351          */
4352         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4353         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4354
4355         pmcs_source = thread->pmcs;
4356         pmds_source = thread->pmds;
4357
4358         /*
4359          * always the case for system-wide
4360          */
4361         if (task == current) {
4362
4363                 if (is_system == 0) {
4364
4365                         /* allow user level control */
4366                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4367                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4368
4369                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4370                         INC_ACTIVATION();
4371                         SET_ACTIVATION(ctx);
4372 #ifndef CONFIG_SMP
4373                         /*
4374                          * push the other task out, if any
4375                          */
4376                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4377                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4378 #endif
4379                 }
4380                 /*
4381                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4382                  * restore all PMC from ctx to PMU
4383                  */
4384                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4385                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4386
4387                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4388                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4389
4390                 /*
4391                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4392                  */
4393                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4394                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4395                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4396                 }
4397                 /*
4398                  * set new ownership
4399                  */
4400                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4401
4402                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4403         } else {
4404                 /*
4405                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4406                  */
4407                 regs = ia64_task_regs(task);
4408
4409                 /* force a full reload */
4410                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4411                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4412
4413                 /* initial saved psr (stopped) */
4414                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4415                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4416         }
4417
4418         ret = 0;
4419
4420 error_unres:
4421         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4422 error:
4423         /*
4424          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4425          */
4426         if (ret && set_dbregs) {
4427                 LOCK_PFS(flags);
4428                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4429                 UNLOCK_PFS(flags);
4430         }
4431         /*
4432          * release task, there is now a link with the context
4433          */
4434         if (is_system == 0 && task != current) {
4435                 pfm_put_task(task);
4436
4437                 if (ret == 0) {
4438                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4439                         if (ret) {
4440                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4441                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4442                         }
4443                 }
4444         }
4445         return ret;
4446 }
4447
4448 /*
4449  * in this function, we do not need to increase the use count
4450  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4451  * context lock. If the task were to disappear while having
4452  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4453  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4454  * until we are here.
4455  */
4456 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4457
4458 static int
4459 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4460 {
4461         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4462         struct pt_regs *tregs;
4463         int prev_state, is_system;
4464         int ret;
4465
4466         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4467
4468         prev_state = ctx->ctx_state;
4469         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4470
4471         /*
4472          * unload only when necessary
4473          */
4474         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4475                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4476                 return 0;
4477         }
4478
4479         /*
4480          * clear psr and dcr bits
4481          */
4482         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4483         if (ret) return ret;
4484
4485         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4486
4487         /*
4488          * in system mode, we need to update the PMU directly
4489          * and the user level state of the caller, which may not
4490          * necessarily be the creator of the context.
4491          */
4492         if (is_system) {
4493
4494                 /*
4495                  * Update cpuinfo
4496                  *
4497                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4498                  */
4499                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4500                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4501
4502                 /*
4503                  * save PMDs in context
4504                  * release ownership
4505                  */
4506                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4507
4508                 /*
4509                  * at this point we are done with the PMU
4510                  * so we can unreserve the resource.
4511                  */
4512                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4513                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4514
4515                 /*
4516                  * disconnect context from task
4517                  */
4518                 task->thread.pfm_context = NULL;
4519                 /*
4520                  * disconnect task from context
4521                  */
4522                 ctx->ctx_task = NULL;
4523
4524                 /*
4525                  * There is nothing more to cleanup here.
4526                  */
4527                 return 0;
4528         }
4529
4530         /*
4531          * per-task mode
4532          */
4533         tregs = task == current ? regs : ia64_task_regs(task);
4534
4535         if (task == current) {
4536                 /*
4537                  * cancel user level control
4538                  */
4539                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4540
4541                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4542         }
4543         /*
4544          * save PMDs to context
4545          * release ownership
4546          */
4547         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4548
4549         /*
4550          * at this point we are done with the PMU
4551          * so we can unreserve the resource.
4552          *
4553          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4554          */
4555         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4556                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4557
4558         /*
4559          * reset activation counter and psr
4560          */
4561         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4562         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4563
4564         /*
4565          * PMU state will not be restored
4566          */
4567         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4568
4569         /*
4570          * break links between context and task
4571          */
4572         task->thread.pfm_context  = NULL;
4573         ctx->ctx_task             = NULL;
4574
4575         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4576
4577         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4578         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4579         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4580
4581         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4582
4583         return 0;
4584 }
4585
4586
4587 /*
4588  * called only from exit_thread(): task == current
4589  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4590  */
4591 void
4592 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4593 {
4594         pfm_context_t *ctx;
4595         unsigned long flags;
4596         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
4597         int ret, state;
4598         int free_ok = 0;
4599
4600         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4601
4602         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4603
4604         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4605
4606         state = ctx->ctx_state;
4607         switch(state) {
4608                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4609                         /*
4610                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4611                          * be in unloaded state
4612                          */
4613                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4614                         break;
4615                 case PFM_CTX_LOADED:
4616                 case PFM_CTX_MASKED:
4617                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4618                         if (ret) {
4619                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4620                         }
4621                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4622
4623                         pfm_end_notify_user(ctx);
4624                         break;
4625                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4626                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4627                         if (ret) {
4628                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4629                         }
4630                         free_ok = 1;
4631                         break;
4632                 default:
4633                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4634                         break;
4635         }
4636         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4637
4638         { u64 psr = pfm_get_psr();
4639           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4640           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4641           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4642           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4643         }
4644
4645         /*
4646          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4647          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4648          */
4649         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4650 }
4651
4652 /*
4653  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4654  */
4655 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4656 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4657 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4658 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4659 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4660
4661 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4662 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4663 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4664 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4665 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4666 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4667 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4668 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4669 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4670 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4671 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4672 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4673 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4674 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4675 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4676 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4677 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4678 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4679 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4680 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4685 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4687 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4688 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4689 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4690 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4691 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4692 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4693 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4694 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4695 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4696 };
4697 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4698
4699 static int
4700 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4701 {
4702         struct task_struct *task;
4703         int state, old_state;
4704
4705 recheck:
4706         state = ctx->ctx_state;
4707         task  = ctx->ctx_task;
4708
4709         if (task == NULL) {
4710                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4711                 return 0;
4712         }
4713
4714         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4715                 ctx->ctx_fd,
4716                 state,
4717                 task->pid,
4718                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4719
4720         /*
4721          * self-monitoring always ok.
4722          *
4723          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4724          * context (to one to which the context is attached to) OR
4725          * a task running on the same CPU as the session.
4726          */
4727         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4728
4729         /*
4730          * we are monitoring another thread
4731          */
4732         switch(state) {
4733                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4734                         /*
4735                          * if context is UNLOADED we are safe to go
4736                          */
4737                         return 0;
4738                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4739                         /*
4740                          * no command can operate on a zombie context
4741                          */
4742                         DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4743                         return -EINVAL;
4744                 case PFM_CTX_MASKED:
4745                         /*
4746                          * PMU state has been saved to software even though
4747                          * the thread may still be running.
4748                          */
4749                         if (cmd != PFM_UNLOAD_CONTEXT) return 0;
4750         }
4751
4752         /*
4753          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have 
4754          * the task stopped.
4755          *
4756          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4757          * the user has no guarantee the task would not run between
4758          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4759          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4760          * the task must be stopped.
4761          */
4762         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4763                 if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
4764                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4765                         return -EBUSY;
4766                 }
4767                 /*
4768                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4769                  *
4770                  * This is an interesting point in the code.
4771                  * We need to unprotect the context because
4772                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4773                  * the same lock. There are danger in doing
4774                  * this because it leaves a window open for
4775                  * another task to get access to the context
4776                  * and possibly change its state. The one thing
4777                  * that is not possible is for the context to disappear
4778                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4779                  * get_fd()/put_fd().
4780                  */
4781                 old_state = state;
4782
4783                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4784
4785                 wait_task_inactive(task);
4786
4787                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4788
4789                 /*
4790                  * we must recheck to verify if state has changed
4791                  */
4792                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4793                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4794                         goto recheck;
4795                 }
4796         }
4797         return 0;
4798 }
4799
4800 /*
4801  * system-call entry point (must return long)
4802  */
4803 asmlinkage long
4804 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4805 {
4806         struct file *file = NULL;
4807         pfm_context_t *ctx = NULL;
4808         unsigned long flags = 0UL;
4809         void *args_k = NULL;
4810         long ret; /* will expand int return types */
4811         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4812         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4813         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4814         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4815 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4816
4817         /*
4818          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4819          */
4820         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4821
4822         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4823                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4824                 return -EINVAL;
4825         }
4826
4827         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4828         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4829         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4830         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4831         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4832
4833         if (unlikely(func == NULL)) {
4834                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4835                 return -EINVAL;
4836         }
4837
4838         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4839                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4840                 cmd,
4841                 narg,
4842                 base_sz,
4843                 count));
4844
4845         /*
4846          * check if number of arguments matches what the command expects
4847          */
4848         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4849                 return -EINVAL;
4850
4851 restart_args:
4852         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4853         /*
4854          * limit abuse to min page size
4855          */
4856         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4857                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4858                 return -E2BIG;
4859         }
4860
4861         /*
4862          * allocate default-sized argument buffer
4863          */
4864         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4865                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4866                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4867         }
4868
4869         ret = -EFAULT;
4870
4871         /*
4872          * copy arguments
4873          *
4874          * assume sz = 0 for command without parameters
4875          */
4876         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4877                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4878                 goto error_args;
4879         }
4880
4881         /*
4882          * check if command supports extra parameters
4883          */
4884         if (completed_args == 0 && getsize) {
4885                 /*
4886                  * get extra parameters size (based on main argument)
4887                  */
4888                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4889                 if (ret) goto error_args;
4890
4891                 completed_args = 1;
4892
4893                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4894
4895                 /* retry if necessary */
4896                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4897         }
4898
4899         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4900
4901         ret = -EBADF;
4902
4903         file = fget(fd);
4904         if (unlikely(file == NULL)) {
4905                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4906                 goto error_args;
4907         }
4908         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4909                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4910                 goto error_args;
4911         }
4912
4913         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4914         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4915                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4916                 goto error_args;
4917         }
4918         prefetch(&ctx->ctx_state);
4919
4920         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4921
4922         /*
4923          * check task is stopped
4924          */
4925         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4926         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4927
4928 skip_fd:
4929         ret = (*func)(ctx, args_k, count, ia64_task_regs(current));
4930
4931         call_made = 1;
4932
4933 abort_locked:
4934         if (likely(ctx)) {
4935                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4936                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4937                 fput(file);
4938         }
4939
4940         /* copy argument back to user, if needed */
4941         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4942
4943 error_args:
4944         kfree(args_k);
4945
4946         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4947
4948         return ret;
4949 }
4950
4951 static void
4952 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4953 {
4954         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4955         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4956         int state;
4957         int ret = 0;
4958
4959         state = ctx->ctx_state;
4960         /*
4961          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4962          * XXX: not really needed when blocking
4963          */
4964         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4965
4966                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4967                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4968
4969                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4970                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4971                 else
4972                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4973         } else {
4974                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4975                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4976         }
4977
4978         if (ret == 0) {
4979                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4980                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4981                 }
4982                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4983                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4984                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4985                 } else {
4986                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4987                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4988                 }
4989                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4990         }
4991 }
4992
4993 /*
4994  * context MUST BE LOCKED when calling
4995  * can only be called for current
4996  */
4997 static void
4998 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4999 {
5000         int ret;
5001
5002         DPRINT(("entering for [%d]\n", current->pid));
5003
5004         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
5005         if (ret) {
5006                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", current->pid, ret);
5007         }
5008
5009         /*
5010          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5011          */
5012         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5013
5014         /*
5015          * given that context is still locked, the controlling
5016          * task will only get access when we return from
5017          * pfm_handle_work().
5018          */
5019 }
5020
5021 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5022  /*
5023   * pfm_handle_work() can be called with interrupts enabled
5024   * (TIF_NEED_RESCHED) or disabled. The down_interruptible
5025   * call may sleep, therefore we must re-enable interrupts
5026   * to avoid deadlocks. It is safe to do so because this function
5027   * is called ONLY when returning to user level (PUStk=1), in which case
5028   * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5029   * interrupt nesting.
5030   */
5031 void
5032 pfm_handle_work(void)
5033 {
5034         pfm_context_t *ctx;
5035         struct pt_regs *regs;
5036         unsigned long flags, dummy_flags;
5037         unsigned long ovfl_regs;
5038         unsigned int reason;
5039         int ret;
5040
5041         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5042         if (ctx == NULL) {
5043                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5044                 return;
5045         }
5046
5047         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5048
5049         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5050
5051         pfm_clear_task_notify();
5052
5053         regs = ia64_task_regs(current);
5054
5055         /*
5056          * extract reason for being here and clear
5057          */
5058         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5059         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5060         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5061
5062         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5063
5064         /*
5065          * must be done before we check for simple-reset mode
5066          */
5067         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5068
5069
5070         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5071         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5072
5073         /*
5074          * restore interrupt mask to what it was on entry.
5075          * Could be enabled/diasbled.
5076          */
5077         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5078
5079         /*
5080          * force interrupt enable because of down_interruptible()
5081          */
5082         local_irq_enable();
5083
5084         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5085
5086         /*
5087          * may go through without blocking on SMP systems
5088          * if restart has been received already by the time we call down()
5089          */
5090         ret = down_interruptible(&ctx->ctx_restart_sem);
5091
5092         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5093
5094         /*
5095          * lock context and mask interrupts again
5096          * We save flags into a dummy because we may have
5097          * altered interrupts mask compared to entry in this
5098          * function.
5099          */
5100         PROTECT_CTX(ctx, dummy_flags);
5101
5102         /*
5103          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5104          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5105          * and that can changed PMD values and therefore 
5106          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5107          */
5108         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5109
5110         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5111 do_zombie:
5112                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5113                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5114                 goto nothing_to_do;
5115         }
5116         /*
5117          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5118          */
5119         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5120
5121 skip_blocking:
5122         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5123         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5124
5125 nothing_to_do:
5126         /*
5127          * restore flags as they were upon entry
5128          */
5129         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5130 }
5131
5132 static int
5133 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5134 {
5135         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5136                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5137                 return 0;
5138         }
5139
5140         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5141
5142         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5143
5144         /*
5145          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5146          * we come here
5147          */
5148         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5149
5150         return 0;
5151 }
5152
5153 static int
5154 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5155 {
5156         pfm_msg_t *msg = NULL;
5157
5158         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5159                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5160                 if (msg == NULL) {
5161                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5162                         return -1;
5163                 }
5164
5165                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5166                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5167                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5168                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5169                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5170                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5171                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5172                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5173         }
5174
5175         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5176                 msg,
5177                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5178                 ctx->ctx_fd,
5179                 ovfl_pmds));
5180
5181         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5182 }
5183
5184 static int
5185 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5186 {
5187         pfm_msg_t *msg;
5188
5189         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5190         if (msg == NULL) {
5191                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5192                 return -1;
5193         }
5194         /* no leak */
5195         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5196
5197         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5198         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5199         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5200
5201         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5202                 msg,
5203                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5204                 ctx->ctx_fd));
5205
5206         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5207 }
5208
5209 /*
5210  * main overflow processing routine.
5211  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5212  */
5213 static void
5214 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5215 {
5216         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5217         unsigned long mask;
5218         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5219         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5220         unsigned long tstamp;
5221         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5222         unsigned int i, has_smpl;
5223         int must_notify = 0;
5224
5225         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5226
5227         /*
5228          * sanity test. Should never happen
5229          */
5230         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5231
5232         tstamp   = ia64_get_itc();
5233         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5234         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5235         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5236
5237         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5238                      "used_pmds=0x%lx\n",
5239                         pmc0,
5240                         task ? task->pid: -1,
5241                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5242                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5243                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5244
5245
5246         /*
5247          * first we update the virtual counters
5248          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5249          */
5250         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5251
5252                 /* skip pmd which did not overflow */
5253                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5254
5255                 /*
5256                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5257                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5258                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5259                  * pfm_read_pmds().
5260                  */
5261                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5262                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5263                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5264
5265                 /*
5266                  * check for overflow condition
5267                  */
5268                 if (likely(old_val > new_val)) {
5269                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5270                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5271                 }
5272
5273                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5274                         i,
5275                         new_val,
5276                         old_val,
5277                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5278                         ovfl_pmds,
5279                         ovfl_notify));
5280         }
5281
5282         /*
5283          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5284          */
5285         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5286
5287         /* 
5288          * reset all control bits
5289          */
5290         ovfl_ctrl.val = 0;
5291         reset_pmds    = 0UL;
5292
5293         /*
5294          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by 
5295          * calling the module's handler() routine.
5296          */
5297         if (has_smpl) {
5298                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5299                 unsigned long pmd_mask;
5300                 int j, k, ret = 0;
5301                 int this_cpu = smp_processor_id();
5302
5303                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5304                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5305
5306                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5307
5308                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5309
5310                         mask = 1UL << i;
5311
5312                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5313
5314                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5315                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5316                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5317                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5318                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5319
5320                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5321                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5322                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5323
5324                         /*
5325                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5326                          * into sampling buffer.
5327                          */
5328                         if (smpl_pmds) {
5329                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5330                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5331                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5332                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5333                                 }
5334                         }
5335
5336                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5337
5338                         start_cycles = ia64_get_itc();
5339
5340                         /*
5341                          * call custom buffer format record (handler) routine
5342                          */
5343                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5344
5345                         end_cycles = ia64_get_itc();
5346
5347                         /*
5348                          * For those controls, we take the union because they have
5349                          * an all or nothing behavior.
5350                          */
5351                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5352                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5353                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5354                         /*
5355                          * build the bitmask of pmds to reset now
5356                          */
5357                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5358
5359                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5360                 }
5361                 /*
5362                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5363                  */
5364                 if (ret && pmd_mask) {
5365                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5366                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5367                 }
5368                 /*
5369                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5370                  */
5371                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5372         } else {
5373                 /*
5374                  * when no sampling module is used, then the default
5375                  * is to notify on overflow if requested by user
5376                  */
5377                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5378                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5379                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5380                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5381                 /*
5382                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5383                  */
5384                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5385         }
5386
5387         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5388
5389         /*
5390          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5391          */
5392         if (reset_pmds) {
5393                 unsigned long bm = reset_pmds;
5394                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5395         }
5396
5397         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5398                 /*
5399                  * keep track of what to reset when unblocking
5400                  */
5401                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5402
5403                 /*
5404                  * check for blocking context 
5405                  */
5406                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5407
5408                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5409
5410                         /*
5411                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5412                          */
5413                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5414
5415                         /*
5416                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5417                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5418                          */
5419                         pfm_set_task_notify(task);
5420                 }
5421                 /*
5422                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5423                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5424                  */
5425                 must_notify = 1;
5426         }
5427
5428         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5429                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5430                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5431                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5432                         ovfl_pmds,
5433                         ovfl_notify,
5434                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5435         /*
5436          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5437          */
5438         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5439                 pfm_mask_monitoring(task);
5440                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5441                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5442         }
5443
5444         /*
5445          * send notification now
5446          */
5447         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5448
5449         return;
5450
5451 sanity_check:
5452         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5453                         smp_processor_id(),
5454                         task ? task->pid : -1,
5455                         pmc0);
5456         return;
5457
5458 stop_monitoring:
5459         /*
5460          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5461          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5462          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5463          * can access the PMU  hardware directly.
5464          *
5465          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5466          *
5467          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5468          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5469          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5470          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5471          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5472          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5473          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5474          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5475          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5476          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5477          *
5478          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5479          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5480          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5481          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5482          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5483          * also push our zombie context out.
5484          *
5485          * Overall pretty hairy stuff....
5486          */
5487         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5488         pfm_clear_psr_up();
5489         ia64_psr(regs)->up = 0;
5490         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5491         return;
5492 }
5493
5494 static int
5495 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5496 {
5497         struct task_struct *task;
5498         pfm_context_t *ctx;
5499         unsigned long flags;
5500         u64 pmc0;
5501         int this_cpu = smp_processor_id();
5502         int retval = 0;
5503
5504         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5505
5506         /*
5507          * srlz.d done before arriving here
5508          */
5509         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5510
5511         task = GET_PMU_OWNER();
5512         ctx  = GET_PMU_CTX();
5513
5514         /*
5515          * if we have some pending bits set
5516          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5517          */
5518         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5519                 /*
5520                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5521                  */
5522
5523                 /* sanity check */
5524                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5525
5526                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0) 
5527                         goto report_spurious2;
5528
5529                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5530
5531                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5532
5533                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5534
5535         } else {
5536                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5537                 retval = -1;
5538         }
5539         /*
5540          * keep it unfrozen at all times
5541          */
5542         pfm_unfreeze_pmu();
5543
5544         return retval;
5545
5546 report_spurious1:
5547         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5548                 this_cpu, task->pid);
5549         pfm_unfreeze_pmu();
5550         return -1;
5551 report_spurious2:
5552         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n", 
5553                 this_cpu, 
5554                 task->pid);
5555         pfm_unfreeze_pmu();
5556         return -1;
5557 }
5558
5559 static irqreturn_t
5560 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5561 {
5562         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5563         unsigned long min, max;
5564         int this_cpu;
5565         int ret;
5566
5567         this_cpu = get_cpu();
5568         if (likely(!pfm_alt_intr_handler)) {
5569                 min = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5570                 max = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5571
5572                 start_cycles = ia64_get_itc();
5573
5574                 ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5575
5576                 total_cycles = ia64_get_itc();
5577
5578                 /*
5579                  * don't measure spurious interrupts
5580                  */
5581                 if (likely(ret == 0)) {
5582                         total_cycles -= start_cycles;
5583
5584                         if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5585                         if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5586
5587                         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5588                 }
5589         }
5590         else {
5591                 (*pfm_alt_intr_handler->handler)(irq, arg, regs);
5592         }
5593
5594         put_cpu_no_resched();
5595         return IRQ_HANDLED;
5596 }
5597
5598 /*
5599  * /proc/perfmon interface, for debug only
5600  */
5601
5602 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5603
5604 static void *
5605 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5606 {
5607         if (*pos == 0) {
5608                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5609         }
5610
5611         while (*pos <= NR_CPUS) {
5612                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5613                         return (void *)*pos;
5614                 }
5615                 ++*pos;
5616         }
5617         return NULL;
5618 }
5619
5620 static void *
5621 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5622 {
5623         ++*pos;
5624         return pfm_proc_start(m, pos);
5625 }
5626
5627 static void
5628 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5629 {
5630 }
5631
5632 static void
5633 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5634 {
5635         struct list_head * pos;
5636         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5637         unsigned long flags;
5638
5639         seq_printf(m,
5640                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5641                 "model                     : %s\n"
5642                 "fastctxsw                 : %s\n"
5643                 "expert mode               : %s\n"
5644                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5645                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5646                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5647                 pmu_conf->pmu_name,
5648                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5649                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5650                 pmu_conf->ovfl_val,
5651                 pmu_conf->flags);
5652
5653         LOCK_PFS(flags);
5654
5655         seq_printf(m,
5656                 "proc_sessions             : %u\n"
5657                 "sys_sessions              : %u\n"
5658                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5659                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5660                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5661                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5662                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5663                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5664
5665         UNLOCK_PFS(flags);
5666
5667         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5668
5669         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5670                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5671                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5672                         entry->fmt_uuid[0],
5673                         entry->fmt_uuid[1],
5674                         entry->fmt_uuid[2],
5675                         entry->fmt_uuid[3],
5676                         entry->fmt_uuid[4],
5677                         entry->fmt_uuid[5],
5678                         entry->fmt_uuid[6],
5679                         entry->fmt_uuid[7],
5680                         entry->fmt_uuid[8],
5681                         entry->fmt_uuid[9],
5682                         entry->fmt_uuid[10],
5683                         entry->fmt_uuid[11],
5684                         entry->fmt_uuid[12],
5685                         entry->fmt_uuid[13],
5686                         entry->fmt_uuid[14],
5687                         entry->fmt_uuid[15],
5688                         entry->fmt_name);
5689         }
5690         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5691
5692 }
5693
5694 static int
5695 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5696 {
5697         unsigned long psr;
5698         unsigned int i;
5699         int cpu;
5700
5701         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5702                 pfm_proc_show_header(m);
5703                 return 0;
5704         }
5705
5706         /* show info for CPU (v - 1) */
5707
5708         cpu = (long)v - 1;
5709         seq_printf(m,
5710                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5711                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5712                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5713                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5714                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5715                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5716                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5717                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5718                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5719                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5720                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5721                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5722                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5723                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5724                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5725                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5726                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5727                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5728                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5729                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5730                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5731                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5732                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5733                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5734                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5735                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5736                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5737                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5738
5739         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5740
5741                 psr = pfm_get_psr();
5742
5743                 ia64_srlz_d();
5744
5745                 seq_printf(m, 
5746                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5747                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n", 
5748                         cpu, psr,
5749                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5750
5751                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5752                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5753                         seq_printf(m, 
5754                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5755                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n", 
5756                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5757                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5758                 }
5759         }
5760         return 0;
5761 }
5762
5763 struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5764         .start =        pfm_proc_start,
5765         .next =         pfm_proc_next,
5766         .stop =         pfm_proc_stop,
5767         .show =         pfm_proc_show
5768 };
5769
5770 static int
5771 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5772 {
5773         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5774 }
5775
5776
5777 /*
5778  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5779  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5780  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5781  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5782  */
5783 void
5784 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5785 {
5786         struct pt_regs *regs;
5787         unsigned long dcr;
5788         unsigned long dcr_pp;
5789
5790         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5791
5792         /*
5793          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5794          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5795          */
5796         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5797                 regs = ia64_task_regs(task);
5798                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5799                 return;
5800         }
5801         /*
5802          * if monitoring has started
5803          */
5804         if (dcr_pp) {
5805                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5806                 /*
5807                  * context switching in?
5808                  */
5809                 if (is_ctxswin) {
5810                         /* mask monitoring for the idle task */
5811                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5812                         pfm_clear_psr_pp();
5813                         ia64_srlz_i();
5814                         return;
5815                 }
5816                 /*
5817                  * context switching out
5818                  * restore monitoring for next task
5819                  *
5820                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5821                  * better code.
5822                  */
5823                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5824                 pfm_set_psr_pp();
5825                 ia64_srlz_i();
5826         }
5827 }
5828
5829 #ifdef CONFIG_SMP
5830
5831 static void
5832 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5833 {
5834         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5835
5836         ia64_psr(regs)->up = 0;
5837         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5838
5839         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5840                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
5841                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5842         }
5843
5844         /*
5845          * disconnect the task from the context and vice-versa
5846          */
5847         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5848
5849         task->thread.pfm_context  = NULL;
5850         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5851
5852         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task->pid));
5853 }
5854
5855
5856 /*
5857  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5858  */
5859 void
5860 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5861 {
5862         pfm_context_t *ctx;
5863         struct thread_struct *t;
5864         unsigned long flags;
5865         u64 psr;
5866
5867
5868         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5869         if (ctx == NULL) return;
5870         t = &task->thread;
5871
5872         /*
5873          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5874          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5875          * access, not CPU concurrency.
5876          */
5877         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5878
5879         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5880                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
5881
5882                 pfm_clear_psr_up();
5883
5884                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5885
5886                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5887
5888                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5889
5890                 pfm_context_free(ctx);
5891                 return;
5892         }
5893
5894         /*
5895          * save current PSR: needed because we modify it
5896          */
5897         ia64_srlz_d();
5898         psr = pfm_get_psr();
5899
5900         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5901
5902         /*
5903          * stop monitoring:
5904          * This is the last instruction which may generate an overflow
5905          *
5906          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5907          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5908          */
5909         pfm_clear_psr_up();
5910
5911         /*
5912          * keep a copy of psr.up (for reload)
5913          */
5914         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5915
5916         /*
5917          * release ownership of this PMU.
5918          * PM interrupts are masked, so nothing
5919          * can happen.
5920          */
5921         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5922
5923         /*
5924          * we systematically save the PMD as we have no
5925          * guarantee we will be schedule at that same
5926          * CPU again.
5927          */
5928         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5929
5930         /*
5931          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5932          * we will need it on the restore path to check
5933          * for pending overflow.
5934          */
5935         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5936
5937         /*
5938          * unfreeze PMU if had pending overflows
5939          */
5940         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5941
5942         /*
5943          * finally, allow context access.
5944          * interrupts will still be masked after this call.
5945          */
5946         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5947 }
5948
5949 #else /* !CONFIG_SMP */
5950 void
5951 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5952 {
5953         pfm_context_t *ctx;
5954         u64 psr;
5955
5956         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5957         if (ctx == NULL) return;
5958
5959         /*
5960          * save current PSR: needed because we modify it
5961          */
5962         psr = pfm_get_psr();
5963
5964         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5965
5966         /*
5967          * stop monitoring:
5968          * This is the last instruction which may generate an overflow
5969          *
5970          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5971          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5972          */
5973         pfm_clear_psr_up();
5974
5975         /*
5976          * keep a copy of psr.up (for reload)
5977          */
5978         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5979 }
5980
5981 static void
5982 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5983 {
5984         pfm_context_t *ctx;
5985         struct thread_struct *t;
5986         unsigned long flags;
5987
5988         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5989           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5990         }
5991
5992         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5993         t   = &task->thread;
5994
5995         /*
5996          * we need to mask PMU overflow here to
5997          * make sure that we maintain pmc0 until
5998          * we save it. overflow interrupts are
5999          * treated as spurious if there is no
6000          * owner.
6001          *
6002          * XXX: I don't think this is necessary
6003          */
6004         PROTECT_CTX(ctx,flags);
6005
6006         /*
6007          * release ownership of this PMU.
6008          * must be done before we save the registers.
6009          *
6010          * after this call any PMU interrupt is treated
6011          * as spurious.
6012          */
6013         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6014
6015         /*
6016          * save all the pmds we use
6017          */
6018         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6019
6020         /*
6021          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6022          * it is needed to check for pended overflow
6023          * on the restore path
6024          */
6025         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6026
6027         /*
6028          * unfreeze PMU if had pending overflows
6029          */
6030         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6031
6032         /*
6033          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6034          * be treated as purely spurious and we will not
6035          * lose any information
6036          */
6037         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6038 }
6039 #endif /* CONFIG_SMP */
6040
6041 #ifdef CONFIG_SMP
6042 /*
6043  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6044  */
6045 void
6046 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6047 {
6048         pfm_context_t *ctx;
6049         struct thread_struct *t;
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         t     = &task->thread;
6061         /*
6062          * possible on unload
6063          */
6064         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6065
6066         /*
6067          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6068          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6069          * access, not CPU concurrency.
6070          */
6071         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6072         psr   = pfm_get_psr();
6073
6074         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6075
6076         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6077         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6078
6079         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6080                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
6081
6082                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6083
6084                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6085
6086                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6087
6088                 /*
6089                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6090                  */
6091                 pfm_context_free(ctx);
6092
6093                 return;
6094         }
6095
6096         /*
6097          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6098          * stale state.
6099          */
6100         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6101                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6102                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6103         }
6104         /*
6105          * retrieve saved psr.up
6106          */
6107         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6108
6109         /*
6110          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6111          * then nothing to do except restore psr
6112          */
6113         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6114
6115                 /*
6116                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6117                  */
6118                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6119                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6120
6121         } else {
6122                 /*
6123                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6124                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6125                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6126                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6127                  */
6128                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6129
6130                 /*
6131                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6132                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6133                  * up stale configuration.
6134                  *
6135                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6136                  */
6137                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6138         }
6139         /*
6140          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6141          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6142          * will be captured.
6143          *
6144          * XXX: optimize here
6145          */
6146         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6147         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6148
6149         /*
6150          * check for pending overflow at the time the state
6151          * was saved.
6152          */
6153         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6154                 /*
6155                  * reload pmc0 with the overflow information
6156                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6157                  */
6158                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6159                 ia64_srlz_d();
6160                 t->pmcs[0] = 0UL;
6161
6162                 /*
6163                  * will replay the PMU interrupt
6164                  */
6165                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6166
6167                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6168         }
6169
6170         /*
6171          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6172          */
6173         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6174         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6175
6176         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6177
6178         /*
6179          * dump activation value for this PMU
6180          */
6181         INC_ACTIVATION();
6182         /*
6183          * record current activation for this context
6184          */
6185         SET_ACTIVATION(ctx);
6186
6187         /*
6188          * establish new ownership. 
6189          */
6190         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6191
6192         /*
6193          * restore the psr.up bit. measurement
6194          * is active again.
6195          * no PMU interrupt can happen at this point
6196          * because we still have interrupts disabled.
6197          */
6198         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6199
6200         /*
6201          * allow concurrent access to context
6202          */
6203         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6204 }
6205 #else /*  !CONFIG_SMP */
6206 /*
6207  * reload PMU state for UP kernels
6208  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6209  */
6210 void
6211 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6212 {
6213         struct thread_struct *t;
6214         pfm_context_t *ctx;
6215         struct task_struct *owner;
6216         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6217         u64 psr, psr_up;
6218         int need_irq_resend;
6219
6220         owner = GET_PMU_OWNER();
6221         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6222         t     = &task->thread;
6223         psr   = pfm_get_psr();
6224
6225         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6226         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6227
6228         /*
6229          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6230          * stale state.
6231          *
6232          * This must be done even when the task is still the owner
6233          * as the registers may have been modified via ptrace()
6234          * (not perfmon) by the previous task.
6235          */
6236         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6237                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6238                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6239         }
6240
6241         /*
6242          * retrieved saved psr.up
6243          */
6244         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6245         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6246
6247         /*
6248          * short path, our state is still there, just
6249          * need to restore psr and we go
6250          *
6251          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6252          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6253          * concurrency even without interrupt masking.
6254          */
6255         if (likely(owner == task)) {
6256                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6257                 return;
6258         }
6259
6260         /*
6261          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6262          * then we'll be able to install our stuff !
6263          *
6264          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6265          */
6266         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6267
6268         /*
6269          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6270          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6271          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6272          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6273          */
6274         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6275
6276         /*
6277          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6278          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6279          * up stale configuration.
6280          *
6281          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6282          */
6283         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6284
6285         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6286         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6287
6288         /*
6289          * check for pending overflow at the time the state
6290          * was saved.
6291          */
6292         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6293                 /*
6294                  * reload pmc0 with the overflow information
6295                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6296                  */
6297                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6298                 ia64_srlz_d();
6299
6300                 t->pmcs[0] = 0UL;
6301
6302                 /*
6303                  * will replay the PMU interrupt
6304                  */