[PATCH] more SPIN_LOCK_UNLOCKED -> DEFINE_SPINLOCK conversions
[linux-3.10.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/rcupdate.h>
42
43 #include <asm/errno.h>
44 #include <asm/intrinsics.h>
45 #include <asm/page.h>
46 #include <asm/perfmon.h>
47 #include <asm/processor.h>
48 #include <asm/signal.h>
49 #include <asm/system.h>
50 #include <asm/uaccess.h>
51 #include <asm/delay.h>
52
53 #ifdef CONFIG_PERFMON
54 /*
55  * perfmon context state
56  */
57 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
58 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
59 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
60 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
61
62 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
63
64 /*
65  * depth of message queue
66  */
67 #define PFM_MAX_MSGS            32
68 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
69
70 /*
71  * type of a PMU register (bitmask).
72  * bitmask structure:
73  *      bit0   : register implemented
74  *      bit1   : end marker
75  *      bit2-3 : reserved
76  *      bit4   : pmc has pmc.pm
77  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
78  *      bit6-7 : register type
79  *      bit8-31: reserved
80  */
81 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
82 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
83 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
84 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
85 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
86 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
87 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
88 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
89
90 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
91 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
92
93 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
94
95 /* i assumed unsigned */
96 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
97 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
98
99 /* XXX: these assume that register i is implemented */
100 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
101 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
102 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
103 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
104
105 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].default_value
106 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf->pmc_desc[i].reserved_mask
107 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmd_desc[i].dep_pmd[0]
108 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].dep_pmd[0]
109
110 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
111 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
112
113 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
114 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
115 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
116
117 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
118
119 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
120 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
121 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
122
123 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
124
125 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
126 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
127 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
128 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
129 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
130
131 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
132 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
133 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
134
135 #define RDEP(x) (1UL<<(x))
136
137 /*
138  * context protection macros
139  * in SMP:
140  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
141  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
142  * in UP:
143  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
144  *
145  * spin_lock_irqsave()/spin_lock_irqrestore():
146  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
147  *      in UP : local_irq_disable
148  *
149  * spin_lock()/spin_lock():
150  *      in UP : removed automatically
151  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
152  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
153  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
154  */
155 #define PROTECT_CTX(c, f) \
156         do {  \
157                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
158                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
159                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, current->pid)); \
160         } while(0)
161
162 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
163         do { \
164                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
165                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
166         } while(0)
167
168 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
169         do {  \
170                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
171         } while(0)
172
173
174 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
175         do { \
176                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
177         } while(0)
178
179
180 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
181         do {  \
182                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
183         } while(0)
184
185 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
186         do { \
187                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
188         } while(0)
189
190
191 #ifdef CONFIG_SMP
192
193 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
194 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
195 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
196
197 #else /* !CONFIG_SMP */
198 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
199 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
200 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
201 #endif /* CONFIG_SMP */
202
203 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
204 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
205 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
206
207 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
208 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
209
210 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
211
212 /*
213  * cmp0 must be the value of pmc0
214  */
215 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
216
217 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
218
219 /*
220  * debugging
221  */
222 #define PFM_DEBUGGING 1
223 #ifdef PFM_DEBUGGING
224 #define DPRINT(a) \
225         do { \
226                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
227         } while (0)
228
229 #define DPRINT_ovfl(a) \
230         do { \
231                 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; } \
232         } while (0)
233 #endif
234
235 /*
236  * 64-bit software counter structure
237  *
238  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
239  */
240 typedef struct {
241         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
242         unsigned long   lval;           /* last reset value */
243         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
244         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
245         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
246         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
247         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
248         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
249         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
250         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
251 } pfm_counter_t;
252
253 /*
254  * context flags
255  */
256 typedef struct {
257         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
258         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
259         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
260         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
261         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
262         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
263         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
264         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
265         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
266         unsigned int reserved:22;
267 } pfm_context_flags_t;
268
269 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
270 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
271 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
272
273
274 /*
275  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
276  */
277
278 typedef struct pfm_context {
279         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
280
281         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
282         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
283
284         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
285
286         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
287
288         struct semaphore        ctx_restart_sem;        /* use for blocking notification mode */
289
290         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
291         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
292         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
293
294         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
295         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
296         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
297
298         unsigned long           ctx_pmcs[IA64_NUM_PMC_REGS];    /*  saved copies of PMC values */
299
300         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
301         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
302         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
303         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
304
305         pfm_counter_t           ctx_pmds[IA64_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
306
307         u64                     ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
308
309         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
310         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
311         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
312
313         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
314         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
315
316         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
317         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
318         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
319         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
320
321         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
322         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
323         int                     ctx_msgq_head;
324         int                     ctx_msgq_tail;
325         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
326
327         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
328 } pfm_context_t;
329
330 /*
331  * magic number used to verify that structure is really
332  * a perfmon context
333  */
334 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
335
336 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
337
338 #ifdef CONFIG_SMP
339 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
340 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
341 #else
342 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
343 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
344 #endif
345
346
347 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
348 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
349 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
350 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
351 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
352 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
353 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
354 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
355 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
356
357 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
358 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
359
360 /*
361  * global information about all sessions
362  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
363  */
364 typedef struct {
365         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
366
367         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
368         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
369         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
370         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
371         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
372 } pfm_session_t;
373
374 /*
375  * information about a PMC or PMD.
376  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
377  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
378  */
379 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
380 typedef struct {
381         unsigned int            type;
382         int                     pm_pos;
383         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
384         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
385         pfm_reg_check_t         read_check;
386         pfm_reg_check_t         write_check;
387         unsigned long           dep_pmd[4];
388         unsigned long           dep_pmc[4];
389 } pfm_reg_desc_t;
390
391 /* assume cnum is a valid monitor */
392 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
393
394 /*
395  * This structure is initialized at boot time and contains
396  * a description of the PMU main characteristics.
397  *
398  * If the probe function is defined, detection is based
399  * on its return value: 
400  *      - 0 means recognized PMU
401  *      - anything else means not supported
402  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
403  * is used and it must match the host CPU family such that:
404  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
405  */
406 typedef struct {
407         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
408
409         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
410         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
411
412         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
413         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
414         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
415         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
416
417         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
418         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
419         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
420         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
421         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
422         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
423         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
424         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
425 } pmu_config_t;
426 /*
427  * PMU specific flags
428  */
429 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
430
431 /*
432  * debug register related type definitions
433  */
434 typedef struct {
435         unsigned long ibr_mask:56;
436         unsigned long ibr_plm:4;
437         unsigned long ibr_ig:3;
438         unsigned long ibr_x:1;
439 } ibr_mask_reg_t;
440
441 typedef struct {
442         unsigned long dbr_mask:56;
443         unsigned long dbr_plm:4;
444         unsigned long dbr_ig:2;
445         unsigned long dbr_w:1;
446         unsigned long dbr_r:1;
447 } dbr_mask_reg_t;
448
449 typedef union {
450         unsigned long  val;
451         ibr_mask_reg_t ibr;
452         dbr_mask_reg_t dbr;
453 } dbreg_t;
454
455
456 /*
457  * perfmon command descriptions
458  */
459 typedef struct {
460         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
461         char            *cmd_name;
462         int             cmd_flags;
463         unsigned int    cmd_narg;
464         size_t          cmd_argsize;
465         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
466 } pfm_cmd_desc_t;
467
468 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
469 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
470 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
471 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
472
473
474 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
475 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
476 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
477 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
478 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
479
480 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
481
482 typedef struct {
483         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
484         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
485         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
486         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
487         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
488         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
489         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
490         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
491         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
492 } pfm_stats_t;
493
494 /*
495  * perfmon internal variables
496  */
497 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
498 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
499
500 static DEFINE_SPINLOCK(pfm_alt_install_check);
501 static pfm_intr_handler_desc_t  *pfm_alt_intr_handler;
502
503 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
504 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
505
506 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
507 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
508
509 static pmu_config_t             *pmu_conf;
510
511 /* sysctl() controls */
512 pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
513 EXPORT_SYMBOL(pfm_sysctl);
514
515 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
516         {1, "debug", &pfm_sysctl.debug, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
517         {2, "debug_ovfl", &pfm_sysctl.debug_ovfl, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
518         {3, "fastctxsw", &pfm_sysctl.fastctxsw, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
519         {4, "expert_mode", &pfm_sysctl.expert_mode, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
520         { 0, },
521 };
522 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
523         {1, "perfmon", NULL, 0, 0755, pfm_ctl_table, },
524         {0,},
525 };
526 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
527         {1, "kernel", NULL, 0, 0755, pfm_sysctl_dir, },
528         {0,},
529 };
530 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
531
532 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
533 static int pfm_flush(struct file *filp);
534
535 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
536 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
537
538 static inline void
539 pfm_put_task(struct task_struct *task)
540 {
541         if (task != current) put_task_struct(task);
542 }
543
544 static inline void
545 pfm_set_task_notify(struct task_struct *task)
546 {
547         struct thread_info *info;
548
549         info = (struct thread_info *) ((char *) task + IA64_TASK_SIZE);
550         set_bit(TIF_NOTIFY_RESUME, &info->flags);
551 }
552
553 static inline void
554 pfm_clear_task_notify(void)
555 {
556         clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
557 }
558
559 static inline void
560 pfm_reserve_page(unsigned long a)
561 {
562         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
563 }
564 static inline void
565 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
566 {
567         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
568 }
569
570 static inline unsigned long
571 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
572 {
573         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
574         return 0UL;
575 }
576
577 static inline unsigned long
578 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
579 {
580         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
581 }
582
583 static inline unsigned int
584 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
585 {
586         return do_munmap(mm, addr, len);
587 }
588
589 static inline unsigned long 
590 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
591 {
592         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
593 }
594
595
596 static struct super_block *
597 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
598 {
599         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC);
600 }
601
602 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
603         .name     = "pfmfs",
604         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
605         .kill_sb  = kill_anon_super,
606 };
607
608 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
609 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
610 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
611 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
612 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(pfm_syst_info);
613
614
615 /* forward declaration */
616 static struct file_operations pfm_file_ops;
617
618 /*
619  * forward declarations
620  */
621 #ifndef CONFIG_SMP
622 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
623 #endif
624
625 void dump_pmu_state(const char *);
626 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
627
628 #include "perfmon_itanium.h"
629 #include "perfmon_mckinley.h"
630 #include "perfmon_generic.h"
631
632 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
633         &pmu_conf_mck,
634         &pmu_conf_ita,
635         &pmu_conf_gen, /* must be last */
636         NULL
637 };
638
639
640 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
641
642 static inline void
643 pfm_clear_psr_pp(void)
644 {
645         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
646         ia64_srlz_i();
647 }
648
649 static inline void
650 pfm_set_psr_pp(void)
651 {
652         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
653         ia64_srlz_i();
654 }
655
656 static inline void
657 pfm_clear_psr_up(void)
658 {
659         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
660         ia64_srlz_i();
661 }
662
663 static inline void
664 pfm_set_psr_up(void)
665 {
666         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
667         ia64_srlz_i();
668 }
669
670 static inline unsigned long
671 pfm_get_psr(void)
672 {
673         unsigned long tmp;
674         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
675         ia64_srlz_i();
676         return tmp;
677 }
678
679 static inline void
680 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
681 {
682         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
683         ia64_srlz_i();
684 }
685
686 static inline void
687 pfm_freeze_pmu(void)
688 {
689         ia64_set_pmc(0,1UL);
690         ia64_srlz_d();
691 }
692
693 static inline void
694 pfm_unfreeze_pmu(void)
695 {
696         ia64_set_pmc(0,0UL);
697         ia64_srlz_d();
698 }
699
700 static inline void
701 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
702 {
703         int i;
704
705         for (i=0; i < nibrs; i++) {
706                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
707                 ia64_dv_serialize_instruction();
708         }
709         ia64_srlz_i();
710 }
711
712 static inline void
713 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
714 {
715         int i;
716
717         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
718                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
719                 ia64_dv_serialize_data();
720         }
721         ia64_srlz_d();
722 }
723
724 /*
725  * PMD[i] must be a counter. no check is made
726  */
727 static inline unsigned long
728 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
729 {
730         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
731 }
732
733 /*
734  * PMD[i] must be a counter. no check is made
735  */
736 static inline void
737 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
738 {
739         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
740
741         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
742         /*
743          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
744          * mask off top part
745          */
746         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
747 }
748
749 static pfm_msg_t *
750 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
751 {
752         int idx, next;
753
754         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
755
756         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
757         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
758
759         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
760         ctx->ctx_msgq_tail = next;
761
762         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
763
764         return ctx->ctx_msgq+idx;
765 }
766
767 static pfm_msg_t *
768 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
769 {
770         pfm_msg_t *msg;
771
772         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
773
774         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
775
776         /*
777          * get oldest message
778          */
779         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
780
781         /*
782          * and move forward
783          */
784         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
785
786         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));
787
788         return msg;
789 }
790
791 static void
792 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
793 {
794         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
795         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
796 }
797
798 static void *
799 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
800 {
801         void *mem;
802         unsigned long addr;
803
804         size = PAGE_ALIGN(size);
805         mem  = vmalloc(size);
806         if (mem) {
807                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
808                 memset(mem, 0, size);
809                 addr = (unsigned long)mem;
810                 while (size > 0) {
811                         pfm_reserve_page(addr);
812                         addr+=PAGE_SIZE;
813                         size-=PAGE_SIZE;
814                 }
815         }
816         return mem;
817 }
818
819 static void
820 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
821 {
822         unsigned long addr;
823
824         if (mem) {
825                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
826                 addr = (unsigned long) mem;
827                 while ((long) size > 0) {
828                         pfm_unreserve_page(addr);
829                         addr+=PAGE_SIZE;
830                         size-=PAGE_SIZE;
831                 }
832                 vfree(mem);
833         }
834         return;
835 }
836
837 static pfm_context_t *
838 pfm_context_alloc(void)
839 {
840         pfm_context_t *ctx;
841
842         /* 
843          * allocate context descriptor 
844          * must be able to free with interrupts disabled
845          */
846         ctx = kmalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
847         if (ctx) {
848                 memset(ctx, 0, sizeof(pfm_context_t));
849                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
850         }
851         return ctx;
852 }
853
854 static void
855 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
856 {
857         if (ctx) {
858                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
859                 kfree(ctx);
860         }
861 }
862
863 static void
864 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
865 {
866         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
867         struct thread_struct *th = &task->thread;
868         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
869         int i;
870
871         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task->pid));
872
873         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
874         /*
875          * monitoring can only be masked as a result of a valid
876          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
877          * has an owner. Note that the owner can be different
878          * from the current task. However the PMU state belongs
879          * to the owner.
880          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
881          * current. Therefore if we come here, we know that
882          * the PMU state belongs to the current task, therefore
883          * we can access the live registers.
884          *
885          * So in both cases, the live register contains the owner's
886          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
887          *
888          * As a consequence to this call, the thread->pmds[] array
889          * contains stale information which must be ignored
890          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
891          * pfm_restart).
892          */
893         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
894         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
895                 /* skip non used pmds */
896                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
897                 val = ia64_get_pmd(i);
898
899                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
900                         /*
901                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
902                          */
903                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
904                 } else {
905                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
906                 }
907                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
908                         i,
909                         ctx->ctx_pmds[i].val,
910                         val & ovfl_mask));
911         }
912         /*
913          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
914          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
915          * the user
916          *
917          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
918          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
919          */
920         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
921         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
922                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
923                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i] & ~0xfUL);
924                 th->pmcs[i] &= ~0xfUL;
925                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, th->pmcs[i]));
926         }
927         /*
928          * make all of this visible
929          */
930         ia64_srlz_d();
931 }
932
933 /*
934  * must always be done with task == current
935  *
936  * context must be in MASKED state when calling
937  */
938 static void
939 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
940 {
941         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
942         struct thread_struct *th = &task->thread;
943         unsigned long mask, ovfl_mask;
944         unsigned long psr, val;
945         int i, is_system;
946
947         is_system = ctx->ctx_fl_system;
948         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
949
950         if (task != current) {
951                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task->pid, current->pid);
952                 return;
953         }
954         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
955                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
956                         task->pid, current->pid, ctx->ctx_state);
957                 return;
958         }
959         psr = pfm_get_psr();
960         /*
961          * monitoring is masked via the PMC.
962          * As we restore their value, we do not want each counter to
963          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
964          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
965          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
966          * this point, because monitoring was MASKED.
967          *
968          * system-wide session are pinned and self-monitoring
969          */
970         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
971                 /* disable dcr pp */
972                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
973                 pfm_clear_psr_pp();
974         } else {
975                 pfm_clear_psr_up();
976         }
977         /*
978          * first, we restore the PMD
979          */
980         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
981         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
982                 /* skip non used pmds */
983                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
984
985                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
986                         /*
987                          * we split the 64bit value according to
988                          * counter width
989                          */
990                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
991                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
992                 } else {
993                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
994                 }
995                 ia64_set_pmd(i, val);
996
997                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
998                         i,
999                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1000                         val));
1001         }
1002         /*
1003          * restore the PMCs
1004          */
1005         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1006         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1007                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1008                 th->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1009                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i]);
1010                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n", task->pid, i, th->pmcs[i]));
1011         }
1012         ia64_srlz_d();
1013
1014         /*
1015          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1016          * XXX: need to optimize 
1017          */
1018         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1019                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1020                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1021         }
1022
1023         /*
1024          * now restore PSR
1025          */
1026         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1027                 /* enable dcr pp */
1028                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1029                 ia64_srlz_i();
1030         }
1031         pfm_set_psr_l(psr);
1032 }
1033
1034 static inline void
1035 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1036 {
1037         int i;
1038
1039         ia64_srlz_d();
1040
1041         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1042                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1043         }
1044 }
1045
1046 /*
1047  * reload from thread state (used for ctxw only)
1048  */
1049 static inline void
1050 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1051 {
1052         int i;
1053         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1054
1055         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1056                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1057                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1058                 ia64_set_pmd(i, val);
1059         }
1060         ia64_srlz_d();
1061 }
1062
1063 /*
1064  * propagate PMD from context to thread-state
1065  */
1066 static inline void
1067 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1068 {
1069         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1070         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1071         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1072         unsigned long val;
1073         int i;
1074
1075         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1076
1077         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1078
1079                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1080
1081                 /*
1082                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1083                  * the lower bits go to the machine state in the
1084                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1085                  * The upper part stays in the soft-counter.
1086                  */
1087                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1088                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1089                          val &= ovfl_val;
1090                 }
1091                 thread->pmds[i] = val;
1092
1093                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1094                         i,
1095                         thread->pmds[i],
1096                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1097         }
1098 }
1099
1100 /*
1101  * propagate PMC from context to thread-state
1102  */
1103 static inline void
1104 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1105 {
1106         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1107         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1108         int i;
1109
1110         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1111
1112         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1113                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1114                 thread->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1115                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, thread->pmcs[i]));
1116         }
1117 }
1118
1119
1120
1121 static inline void
1122 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1123 {
1124         int i;
1125
1126         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1127                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1128                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1129         }
1130         ia64_srlz_d();
1131 }
1132
1133 static inline int
1134 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1135 {
1136         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1137 }
1138
1139 static inline int
1140 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1141 {
1142         int ret = 0;
1143         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1144         return ret;
1145 }
1146
1147 static inline int
1148 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1149 {
1150         int ret = 0;
1151         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1152         return ret;
1153 }
1154
1155
1156 static inline int
1157 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1158                      int cpu, void *arg)
1159 {
1160         int ret = 0;
1161         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1162         return ret;
1163 }
1164
1165 static inline int
1166 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1167                      int cpu, void *arg)
1168 {
1169         int ret = 0;
1170         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1171         return ret;
1172 }
1173
1174 static inline int
1175 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1176 {
1177         int ret = 0;
1178         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1179         return ret;
1180 }
1181
1182 static inline int
1183 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)
1184 {
1185         int ret = 0;
1186         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1187         return ret;
1188 }
1189
1190 static pfm_buffer_fmt_t *
1191 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1192 {
1193         struct list_head * pos;
1194         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1195
1196         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1197                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1198                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1199                         return entry;
1200         }
1201         return NULL;
1202 }
1203  
1204 /*
1205  * find a buffer format based on its uuid
1206  */
1207 static pfm_buffer_fmt_t *
1208 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1209 {
1210         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1211         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1212         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1213         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1214         return fmt;
1215 }
1216  
1217 int
1218 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1219 {
1220         int ret = 0;
1221
1222         /* some sanity checks */
1223         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1224
1225         /* we need at least a handler */
1226         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1227
1228         /*
1229          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1230          */
1231
1232         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1233
1234         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1235                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1236                 ret = -EBUSY;
1237                 goto out;
1238         } 
1239         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1240         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1241
1242 out:
1243         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1244         return ret;
1245 }
1246 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1247
1248 int
1249 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1250 {
1251         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1252         int ret = 0;
1253
1254         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1255
1256         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1257         if (!fmt) {
1258                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1259                 ret = -EINVAL;
1260                 goto out;
1261         }
1262         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1263         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1264
1265 out:
1266         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1267         return ret;
1268
1269 }
1270 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1271
1272 extern void update_pal_halt_status(int);
1273
1274 static int
1275 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1276 {
1277         unsigned long flags;
1278         /*
1279          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1280          */
1281         LOCK_PFS(flags);
1282
1283         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1284                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1285                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1286                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1287                 is_syswide,
1288                 cpu));
1289
1290         if (is_syswide) {
1291                 /*
1292                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1293                  */
1294                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1295                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1296                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1297                         goto abort;
1298                 }
1299
1300                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1301
1302                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1303
1304                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1305
1306                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1307
1308         } else {
1309                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1310                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1311         }
1312
1313         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1314                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1315                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1316                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1317                 is_syswide,
1318                 cpu));
1319
1320         /*
1321          * disable default_idle() to go to PAL_HALT
1322          */
1323         update_pal_halt_status(0);
1324
1325         UNLOCK_PFS(flags);
1326
1327         return 0;
1328
1329 error_conflict:
1330         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1331                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]->pid,
1332                 cpu));
1333 abort:
1334         UNLOCK_PFS(flags);
1335
1336         return -EBUSY;
1337
1338 }
1339
1340 static int
1341 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1342 {
1343         unsigned long flags;
1344         /*
1345          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1346          */
1347         LOCK_PFS(flags);
1348
1349         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1350                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1351                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1352                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1353                 is_syswide,
1354                 cpu));
1355
1356
1357         if (is_syswide) {
1358                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1359                 /*
1360                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1361                  */
1362                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1363                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1364                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1365                         } else {
1366                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1367                         }
1368                 }
1369                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1370         } else {
1371                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1372         }
1373         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1374                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1375                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1376                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1377                 is_syswide,
1378                 cpu));
1379
1380         /*
1381          * if possible, enable default_idle() to go into PAL_HALT
1382          */
1383         if (pfm_sessions.pfs_task_sessions == 0 && pfm_sessions.pfs_sys_sessions == 0)
1384                 update_pal_halt_status(1);
1385
1386         UNLOCK_PFS(flags);
1387
1388         return 0;
1389 }
1390
1391 /*
1392  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1393  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1394  * a PROTECT_CTX() section.
1395  */
1396 static int
1397 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1398 {
1399         int r;
1400
1401         /* sanity checks */
1402         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1403                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task->pid, task->mm);
1404                 return -EINVAL;
1405         }
1406
1407         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1408
1409         /*
1410          * does the actual unmapping
1411          */
1412         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1413
1414         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1415
1416         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1417
1418         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1419         if (r !=0) {
1420                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task->pid, vaddr, size);
1421         }
1422
1423         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1424
1425         return 0;
1426 }
1427
1428 /*
1429  * free actual physical storage used by sampling buffer
1430  */
1431 #if 0
1432 static int
1433 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1434 {
1435         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1436
1437         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1438
1439         /*
1440          * we won't use the buffer format anymore
1441          */
1442         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1443
1444         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1445                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1446                 ctx->ctx_smpl_size,
1447                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1448
1449         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1450
1451         /*
1452          * free the buffer
1453          */
1454         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1455
1456         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1457         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1458
1459         return 0;
1460
1461 invalid_free:
1462         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", current->pid);
1463         return -EINVAL;
1464 }
1465 #endif
1466
1467 static inline void
1468 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1469 {
1470         if (fmt == NULL) return;
1471
1472         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1473
1474 }
1475
1476 /*
1477  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1478  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1479  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1480  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1481  */
1482 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1483
1484 static int __init
1485 init_pfm_fs(void)
1486 {
1487         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1488         if (!err) {
1489                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1490                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1491                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1492                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1493                 else
1494                         err = 0;
1495         }
1496         return err;
1497 }
1498
1499 static void __exit
1500 exit_pfm_fs(void)
1501 {
1502         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1503         mntput(pfmfs_mnt);
1504 }
1505
1506 static ssize_t
1507 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1508 {
1509         pfm_context_t *ctx;
1510         pfm_msg_t *msg;
1511         ssize_t ret;
1512         unsigned long flags;
1513         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1514         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1515                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1516                 return -EINVAL;
1517         }
1518
1519         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1520         if (ctx == NULL) {
1521                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1522                 return -EINVAL;
1523         }
1524
1525         /*
1526          * check even when there is no message
1527          */
1528         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1529                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1530                 return -EINVAL;
1531         }
1532
1533         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1534
1535         /*
1536          * put ourselves on the wait queue
1537          */
1538         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1539
1540
1541         for(;;) {
1542                 /*
1543                  * check wait queue
1544                  */
1545
1546                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1547
1548                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1549
1550                 ret = 0;
1551                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1552
1553                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1554
1555                 /*
1556                  * check non-blocking read
1557                  */
1558                 ret = -EAGAIN;
1559                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1560
1561                 /*
1562                  * check pending signals
1563                  */
1564                 if(signal_pending(current)) {
1565                         ret = -EINTR;
1566                         break;
1567                 }
1568                 /*
1569                  * no message, so wait
1570                  */
1571                 schedule();
1572
1573                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1574         }
1575         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", current->pid, ret));
1576         set_current_state(TASK_RUNNING);
1577         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1578
1579         if (ret < 0) goto abort;
1580
1581         ret = -EINVAL;
1582         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1583         if (msg == NULL) {
1584                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, current->pid);
1585                 goto abort_locked;
1586         }
1587
1588         DPRINT(("fd=%d type=%d\n", msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1589
1590         ret = -EFAULT;
1591         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1592
1593 abort_locked:
1594         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1595 abort:
1596         return ret;
1597 }
1598
1599 static ssize_t
1600 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1601                           size_t size, loff_t *ppos)
1602 {
1603         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1604         return -EINVAL;
1605 }
1606
1607 static unsigned int
1608 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1609 {
1610         pfm_context_t *ctx;
1611         unsigned long flags;
1612         unsigned int mask = 0;
1613
1614         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1615                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1616                 return 0;
1617         }
1618
1619         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1620         if (ctx == NULL) {
1621                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1622                 return 0;
1623         }
1624
1625
1626         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1627
1628         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1629
1630         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1631
1632         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1633                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1634
1635         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1636
1637         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1638
1639         return mask;
1640 }
1641
1642 static int
1643 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1644 {
1645         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1646         return -EINVAL;
1647 }
1648
1649 /*
1650  * interrupt cannot be masked when coming here
1651  */
1652 static inline int
1653 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1654 {
1655         int ret;
1656
1657         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1658
1659         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1660                 current->pid,
1661                 fd,
1662                 on,
1663                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1664
1665         return ret;
1666 }
1667
1668 static int
1669 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1670 {
1671         pfm_context_t *ctx;
1672         int ret;
1673
1674         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1675                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", current->pid);
1676                 return -EBADF;
1677         }
1678
1679         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1680         if (ctx == NULL) {
1681                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1682                 return -EBADF;
1683         }
1684         /*
1685          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1686          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1687          *
1688          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1689          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1690          */
1691         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1692
1693
1694         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1695                 fd,
1696                 on,
1697                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1698
1699         return ret;
1700 }
1701
1702 #ifdef CONFIG_SMP
1703 /*
1704  * this function is exclusively called from pfm_close().
1705  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1706  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1707  */
1708 static void
1709 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1710 {
1711         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1712         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(current);
1713         struct task_struct *owner;
1714         unsigned long flags;
1715         int ret;
1716
1717         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1718                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1719                         ctx->ctx_cpu,
1720                         smp_processor_id());
1721                 return;
1722         }
1723         owner = GET_PMU_OWNER();
1724         if (owner != ctx->ctx_task) {
1725                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1726                         smp_processor_id(),
1727                         owner->pid, ctx->ctx_task->pid);
1728                 return;
1729         }
1730         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1731                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1732                         smp_processor_id(),
1733                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1734                 return;
1735         }
1736
1737         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), ctx->ctx_task->pid));       
1738         /*
1739          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1740          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1741          * this CPU
1742          */
1743         local_irq_save(flags);
1744
1745         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1746         if (ret) {
1747                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1748         }
1749
1750         /*
1751          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1752          */
1753         local_irq_restore(flags);
1754 }
1755
1756 static void
1757 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1758 {
1759         int ret;
1760
1761         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1762         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1763         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1764 }
1765 #endif /* CONFIG_SMP */
1766
1767 /*
1768  * called for each close(). Partially free resources.
1769  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1770  */
1771 static int
1772 pfm_flush(struct file *filp)
1773 {
1774         pfm_context_t *ctx;
1775         struct task_struct *task;
1776         struct pt_regs *regs;
1777         unsigned long flags;
1778         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1779         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1780         int state, is_system;
1781
1782         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1783                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1784                 return -EBADF;
1785         }
1786
1787         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1788         if (ctx == NULL) {
1789                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1790                 return -EBADF;
1791         }
1792
1793         /*
1794          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1795          * This can be done without the context being protected. We come
1796          * here when the context has become unreacheable by other tasks.
1797          *
1798          * We may still have active monitoring at this point and we may
1799          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1800          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1801          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1802          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1803          * invoked after, it will find an empty queue and no
1804          * signal will be sent. In both case, we are safe
1805          */
1806         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1807                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1808                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1809         }
1810
1811         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1812
1813         state     = ctx->ctx_state;
1814         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1815
1816         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1817         regs = ia64_task_regs(task);
1818
1819         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1820                 state,
1821                 task == current ? 1 : 0));
1822
1823         /*
1824          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1825          */
1826
1827         /*
1828          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1829          */
1830         if (task == current) {
1831 #ifdef CONFIG_SMP
1832                 /*
1833                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1834                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1835                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1836                  *
1837                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1838                  */
1839                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1840
1841                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1842                         /*
1843                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1844                          */
1845                         local_irq_restore(flags);
1846
1847                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1848
1849                         /*
1850                          * restore interrupt masking
1851                          */
1852                         local_irq_save(flags);
1853
1854                         /*
1855                          * context is unloaded at this point
1856                          */
1857                 } else
1858 #endif /* CONFIG_SMP */
1859                 {
1860
1861                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1862                         /*
1863                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1864                         * and session unreserved.
1865                         */
1866                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1867
1868                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1869                 }
1870         }
1871
1872         /*
1873          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1874          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1875          *
1876          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1877          * by every task with access to the context
1878          *
1879          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1880          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1881          * do anything here
1882          */
1883         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1884                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1885                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1886         }
1887
1888         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1889
1890         /*
1891          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1892          * at this point. Cannot be done inside critical section
1893          * because some VM function reenables interrupts.
1894          *
1895          */
1896         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1897
1898         return 0;
1899 }
1900 /*
1901  * called either on explicit close() or from exit_files(). 
1902  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1903  * called only ONCE.
1904  *
1905  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero 
1906  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the 
1907  * file at this point.
1908  *
1909  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1910  * is executed before exit_files().
1911  *
1912  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1913  * flush the PMU state to the context. 
1914  */
1915 static int
1916 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1917 {
1918         pfm_context_t *ctx;
1919         struct task_struct *task;
1920         struct pt_regs *regs;
1921         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1922         unsigned long flags;
1923         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1924         void *smpl_buf_addr = NULL;
1925         int free_possible = 1;
1926         int state, is_system;
1927
1928         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1929
1930         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1931                 DPRINT(("bad magic\n"));
1932                 return -EBADF;
1933         }
1934         
1935         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1936         if (ctx == NULL) {
1937                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1938                 return -EBADF;
1939         }
1940
1941         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1942
1943         state     = ctx->ctx_state;
1944         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1945
1946         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1947         regs = ia64_task_regs(task);
1948
1949         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n", 
1950                 state,
1951                 task == current ? 1 : 0));
1952
1953         /*
1954          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1955          */
1956         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1957
1958         /*
1959          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1960          * either force an unload or go zombie
1961          */
1962
1963         /*
1964          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
1965          * we must force it to wakeup to get out of the
1966          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
1967          *
1968          * This situation is only possible for per-task mode
1969          */
1970         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
1971
1972                 /*
1973                  * set a "partial" zombie state to be checked
1974                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
1975                  *
1976                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
1977                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
1978                  * In such case, it would free the context and then we would
1979                  * return to pfm_handle_work() which would access the
1980                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
1981                  * but visible to pfm_handle_work().
1982                  *
1983                  * For some window of time, we have a zombie context with
1984                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
1985                  */
1986                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
1987
1988                 /*
1989                  * force task to wake up from MASKED state
1990                  */
1991                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
1992
1993                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
1994
1995                 /*
1996                  * put ourself to sleep waiting for the other
1997                  * task to report completion
1998                  *
1999                  * the context is protected by mutex, therefore there
2000                  * is no risk of being notified of completion before
2001                  * begin actually on the waitq.
2002                  */
2003                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2004                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2005
2006                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2007
2008                 /*
2009                  * XXX: check for signals :
2010                  *      - ok for explicit close
2011                  *      - not ok when coming from exit_files()
2012                  */
2013                 schedule();
2014
2015
2016                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2017
2018
2019                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2020                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2021
2022                 /*
2023                  * context is unloaded at this point
2024                  */
2025                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2026         }
2027         else if (task != current) {
2028 #ifdef CONFIG_SMP
2029                 /*
2030                  * switch context to zombie state
2031                  */
2032                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2033
2034                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task->pid));
2035                 /*
2036                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2037                  * the task notices the ZOMBIE state
2038                  */
2039                 free_possible = 0;
2040 #else
2041                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2042 #endif
2043         }
2044
2045 doit:
2046         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2047         state = ctx->ctx_state;
2048
2049         /*
2050          * the context is still attached to a task (possibly current)
2051          * we cannot destroy it right now
2052          */
2053
2054         /*
2055          * we must free the sampling buffer right here because
2056          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2057          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2058          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2059          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2060          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2061          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2062          */
2063         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2064                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2065                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2066                 /* no more sampling */
2067                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2068                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2069         }
2070
2071         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2072                 state,
2073                 free_possible,
2074                 smpl_buf_addr,
2075                 smpl_buf_size));
2076
2077         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2078
2079         /*
2080          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2081          */
2082         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2083                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2084         }
2085
2086         /*
2087          * disconnect file descriptor from context must be done
2088          * before we unlock.
2089          */
2090         filp->private_data = NULL;
2091
2092         /*
2093          * if we free on the spot, the context is now completely unreacheable
2094          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2095          * can freely cut.
2096          *
2097          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2098          */
2099         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2100
2101         /*
2102          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2103          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2104          */
2105         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2106
2107         /*
2108          * return the memory used by the context
2109          */
2110         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2111
2112         return 0;
2113 }
2114
2115 static int
2116 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2117 {
2118         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2119         return -ENXIO;
2120 }
2121
2122
2123
2124 static struct file_operations pfm_file_ops = {
2125         .llseek   = no_llseek,
2126         .read     = pfm_read,
2127         .write    = pfm_write,
2128         .poll     = pfm_poll,
2129         .ioctl    = pfm_ioctl,
2130         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2131         .fasync   = pfm_fasync,
2132         .release  = pfm_close,
2133         .flush    = pfm_flush
2134 };
2135
2136 static int
2137 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2138 {
2139         return 1;
2140 }
2141
2142 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2143         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2144 };
2145
2146
2147 static int
2148 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2149 {
2150         int fd, ret = 0;
2151         struct file *file = NULL;
2152         struct inode * inode;
2153         char name[32];
2154         struct qstr this;
2155
2156         fd = get_unused_fd();
2157         if (fd < 0) return -ENFILE;
2158
2159         ret = -ENFILE;
2160
2161         file = get_empty_filp();
2162         if (!file) goto out;
2163
2164         /*
2165          * allocate a new inode
2166          */
2167         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2168         if (!inode) goto out;
2169
2170         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2171
2172         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2173         inode->i_uid  = current->fsuid;
2174         inode->i_gid  = current->fsgid;
2175
2176         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2177         this.name = name;
2178         this.len  = strlen(name);
2179         this.hash = inode->i_ino;
2180
2181         ret = -ENOMEM;
2182
2183         /*
2184          * allocate a new dcache entry
2185          */
2186         file->f_dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2187         if (!file->f_dentry) goto out;
2188
2189         file->f_dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2190
2191         d_add(file->f_dentry, inode);
2192         file->f_vfsmnt = mntget(pfmfs_mnt);
2193         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2194
2195         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2196         file->f_mode  = FMODE_READ;
2197         file->f_flags = O_RDONLY;
2198         file->f_pos   = 0;
2199
2200         /*
2201          * may have to delay until context is attached?
2202          */
2203         fd_install(fd, file);
2204
2205         /*
2206          * the file structure we will use
2207          */
2208         *cfile = file;
2209
2210         return fd;
2211 out:
2212         if (file) put_filp(file);
2213         put_unused_fd(fd);
2214         return ret;
2215 }
2216
2217 static void
2218 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2219 {
2220         struct files_struct *files = current->files;
2221         struct fdtable *fdt = files_fdtable(files);
2222
2223         /* 
2224          * there ie no fd_uninstall(), so we do it here
2225          */
2226         spin_lock(&files->file_lock);
2227         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
2228         spin_unlock(&files->file_lock);
2229
2230         if (file)
2231                 put_filp(file);
2232         put_unused_fd(fd);
2233 }
2234
2235 static int
2236 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2237 {
2238         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2239
2240         while (size > 0) {
2241                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2242
2243
2244                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2245                         return -ENOMEM;
2246
2247                 addr  += PAGE_SIZE;
2248                 buf   += PAGE_SIZE;
2249                 size  -= PAGE_SIZE;
2250         }
2251         return 0;
2252 }
2253
2254 /*
2255  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2256  */
2257 static int
2258 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2259 {
2260         struct mm_struct *mm = task->mm;
2261         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2262         unsigned long size;
2263         void *smpl_buf;
2264
2265
2266         /*
2267          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2268          */
2269         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2270
2271         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2272
2273         /*
2274          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2275          * XXX: may have to refine this test
2276          * Check against address space limit.
2277          *
2278          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2279          *      return -ENOMEM;
2280          */
2281         if (size > task->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
2282                 return -ENOMEM;
2283
2284         /*
2285          * We do the easy to undo allocations first.
2286          *
2287          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2288          */
2289         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2290         if (smpl_buf == NULL) {
2291                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2292                 return -ENOMEM;
2293         }
2294
2295         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2296
2297         /* allocate vma */
2298         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);
2299         if (!vma) {
2300                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2301                 goto error_kmem;
2302         }
2303         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
2304
2305         /*
2306          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2307          */
2308         vma->vm_mm           = mm;
2309         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2310         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2311
2312         /*
2313          * Now we have everything we need and we can initialize
2314          * and connect all the data structures
2315          */
2316
2317         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2318         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2319
2320         /*
2321          * Let's do the difficult operations next.
2322          *
2323          * now we atomically find some area in the address space and
2324          * remap the buffer in it.
2325          */
2326         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2327
2328         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2329         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2330         if (vma->vm_start == 0UL) {
2331                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2332                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2333                 goto error;
2334         }
2335         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2336         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2337
2338         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2339
2340         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2341         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2342                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2343                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2344                 goto error;
2345         }
2346
2347         /*
2348          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2349          * done with mmap lock held
2350          */
2351         insert_vm_struct(mm, vma);
2352
2353         mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2354         vm_stat_account(vma);
2355         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2356
2357         /*
2358          * keep track of user level virtual address
2359          */
2360         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2361         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2362
2363         return 0;
2364
2365 error:
2366         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2367 error_kmem:
2368         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2369
2370         return -ENOMEM;
2371 }
2372
2373 /*
2374  * XXX: do something better here
2375  */
2376 static int
2377 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2378 {
2379         /* inspired by ptrace_attach() */
2380         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2381                 current->uid,
2382                 current->gid,
2383                 task->euid,
2384                 task->suid,
2385                 task->uid,
2386                 task->egid,
2387                 task->sgid));
2388
2389         return ((current->uid != task->euid)
2390             || (current->uid != task->suid)
2391             || (current->uid != task->uid)
2392             || (current->gid != task->egid)
2393             || (current->gid != task->sgid)
2394             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2395 }
2396
2397 static int
2398 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2399 {
2400         int ctx_flags;
2401
2402         /* valid signal */
2403
2404         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2405
2406         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2407
2408                 /*
2409                  * cannot block in this mode
2410                  */
2411                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2412                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2413                         return -EINVAL;
2414                 }
2415         } else {
2416         }
2417         /* probably more to add here */
2418
2419         return 0;
2420 }
2421
2422 static int
2423 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2424                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2425 {
2426         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2427         unsigned long size = 0UL;
2428         void *uaddr = NULL;
2429         void *fmt_arg = NULL;
2430         int ret = 0;
2431 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2432
2433         /* invoke and lock buffer format, if found */
2434         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2435         if (fmt == NULL) {
2436                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2437                 return -EINVAL;
2438         }
2439
2440         /*
2441          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2442          */
2443         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2444
2445         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2446
2447         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2448
2449         if (ret) goto error;
2450
2451         /* link buffer format and context */
2452         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2453
2454         /*
2455          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2456          */
2457         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2458         if (ret) goto error;
2459
2460         if (size) {
2461                 /*
2462                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2463                  */
2464                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2465                 if (ret) goto error;
2466
2467                 /* keep track of user address of buffer */
2468                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2469         }
2470         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2471
2472 error:
2473         return ret;
2474 }
2475
2476 static void
2477 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2478 {
2479         int i;
2480
2481         /*
2482          * install reset values for PMC.
2483          */
2484         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2485                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2486                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2487                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2488         }
2489         /*
2490          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2491          */
2492
2493         /*
2494          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2495          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2496          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2497          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2498          * process because they may change what is being measured.
2499          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2500          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2501          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2502          *
2503          * The problem with PMD is information leaking especially
2504          * to user level when psr.sp=0
2505          *
2506          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2507          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2508          * pfm_load_regs() function.
2509          */
2510
2511          /*
2512           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2513           *
2514           * PMC0 is treated differently.
2515           */
2516         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2517
2518         /*
2519          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2520          */
2521         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2522
2523         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2524
2525         /*
2526          * useful in case of re-enable after disable
2527          */
2528         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2529         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2530 }
2531
2532 static int
2533 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2534 {
2535         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2536         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2537
2538         *sz = 0;
2539
2540         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2541
2542         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2543         if (fmt == NULL) {
2544                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2545                 return -EINVAL;
2546         }
2547         /* get just enough to copy in user parameters */
2548         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2549         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2550
2551         return 0;
2552 }
2553
2554
2555
2556 /*
2557  * cannot attach if :
2558  *      - kernel task
2559  *      - task not owned by caller
2560  *      - task incompatible with context mode
2561  */
2562 static int
2563 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2564 {
2565         /*
2566          * no kernel task or task not owner by caller
2567          */
2568         if (task->mm == NULL) {
2569                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2570                 return -EPERM;
2571         }
2572         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2573                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2574                 return -EPERM;
2575         }
2576         /*
2577          * cannot block in self-monitoring mode
2578          */
2579         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2580                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2581                 return -EINVAL;
2582         }
2583
2584         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2585                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2586                 return -EBUSY;
2587         }
2588
2589         /*
2590          * always ok for self
2591          */
2592         if (task == current) return 0;
2593
2594         if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
2595                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2596                 return -EBUSY;
2597         }
2598         /*
2599          * make sure the task is off any CPU
2600          */
2601         wait_task_inactive(task);
2602
2603         /* more to come... */
2604
2605         return 0;
2606 }
2607
2608 static int
2609 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2610 {
2611         struct task_struct *p = current;
2612         int ret;
2613
2614         /* XXX: need to add more checks here */
2615         if (pid < 2) return -EPERM;
2616
2617         if (pid != current->pid) {
2618
2619                 read_lock(&tasklist_lock);
2620
2621                 p = find_task_by_pid(pid);
2622
2623                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2624                 if (p) get_task_struct(p);
2625
2626                 read_unlock(&tasklist_lock);
2627
2628                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2629         }
2630
2631         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2632         if (ret == 0) {
2633                 *task = p;
2634         } else if (p != current) {
2635                 pfm_put_task(p);
2636         }
2637         return ret;
2638 }
2639
2640
2641
2642 static int
2643 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2644 {
2645         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2646         struct file *filp;
2647         int ctx_flags;
2648         int ret;
2649
2650         /* let's check the arguments first */
2651         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2652         if (ret < 0) return ret;
2653
2654         ctx_flags = req->ctx_flags;
2655
2656         ret = -ENOMEM;
2657
2658         ctx = pfm_context_alloc();
2659         if (!ctx) goto error;
2660
2661         ret = pfm_alloc_fd(&filp);
2662         if (ret < 0) goto error_file;
2663
2664         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = ret;
2665
2666         /*
2667          * attach context to file
2668          */
2669         filp->private_data = ctx;
2670
2671         /*
2672          * does the user want to sample?
2673          */
2674         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2675                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2676                 if (ret) goto buffer_error;
2677         }
2678
2679         /*
2680          * init context protection lock
2681          */
2682         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2683
2684         /*
2685          * context is unloaded
2686          */
2687         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2688
2689         /*
2690          * initialization of context's flags
2691          */
2692         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2693         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2694         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2695         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2696         /*
2697          * will move to set properties
2698          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2699          */
2700
2701         /*
2702          * init restart semaphore to locked
2703          */
2704         sema_init(&ctx->ctx_restart_sem, 0);
2705
2706         /*
2707          * activation is used in SMP only
2708          */
2709         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2710         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2711
2712         /*
2713          * initialize notification message queue
2714          */
2715         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2716         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2717         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2718
2719         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2720                 ctx,
2721                 ctx_flags,
2722                 ctx->ctx_fl_system,
2723                 ctx->ctx_fl_block,
2724                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2725                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2726                 ctx->ctx_fd));
2727
2728         /*
2729          * initialize soft PMU state
2730          */
2731         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2732
2733         return 0;
2734
2735 buffer_error:
2736         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2737
2738         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2739                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2740         }
2741 error_file:
2742         pfm_context_free(ctx);
2743
2744 error:
2745         return ret;
2746 }
2747
2748 static inline unsigned long
2749 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2750 {
2751         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2752         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2753         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2754
2755         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2756                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2757                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2758                 if ((mask >> 32) != 0)
2759                         /* construct a full 64-bit random value: */
2760                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2761                 reg->seed = new_seed;
2762         }
2763         reg->lval = val;
2764         return val;
2765 }
2766
2767 static void
2768 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2769 {
2770         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2771         unsigned long reset_others = 0UL;
2772         unsigned long val;
2773         int i;
2774
2775         /*
2776          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2777          */
2778         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2779         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2780
2781                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2782
2783                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2784                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2785
2786                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2787         }
2788
2789         /*
2790          * Now take care of resetting the other registers
2791          */
2792         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2793
2794                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2795
2796                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2797
2798                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2799                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2800         }
2801 }
2802
2803 static void
2804 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2805 {
2806         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2807         unsigned long reset_others = 0UL;
2808         unsigned long val;
2809         int i;
2810
2811         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2812
2813         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2814                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2815                 return;
2816         }
2817
2818         /*
2819          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2820          */
2821         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2822         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2823
2824                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2825
2826                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2827                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2828
2829                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2830
2831                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2832         }
2833
2834         /*
2835          * Now take care of resetting the other registers
2836          */
2837         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2838
2839                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2840
2841                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2842
2843                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2844                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2845                 } else {
2846                         ia64_set_pmd(i, val);
2847                 }
2848                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2849                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2850         }
2851         ia64_srlz_d();
2852 }
2853
2854 static int
2855 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2856 {
2857         struct thread_struct *thread = NULL;
2858         struct task_struct *task;
2859         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2860         unsigned long value, pmc_pm;
2861         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2862         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2863         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2864         int is_monitor, is_counting, state;
2865         int ret = -EINVAL;
2866         pfm_reg_check_t wr_func;
2867 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2868
2869         state     = ctx->ctx_state;
2870         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2871         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2872         task      = ctx->ctx_task;
2873         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2874
2875         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2876
2877         if (is_loaded) {
2878                 thread = &task->thread;
2879                 /*
2880                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2881                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2882                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2883                  */
2884                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2885                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2886                         return -EBUSY;
2887                 }
2888                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2889         }
2890         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
2891
2892         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2893
2894                 cnum       = req->reg_num;
2895                 reg_flags  = req->reg_flags;
2896                 value      = req->reg_value;
2897                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2898                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2899                 flags      = 0;
2900
2901
2902                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2903                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2904                         goto error;
2905                 }
2906
2907                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2908                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2909                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2910                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2911
2912                 /*
2913                  * we reject all non implemented PMC as well
2914                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2915                  * as status registers by the PMU
2916                  */
2917                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2918                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2919                         goto error;
2920                 }
2921                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2922                 /*
2923                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2924                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2925                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2926                  */
2927                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2928                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2929                                 cnum,
2930                                 pmc_pm,
2931                                 is_system));
2932                         goto error;
2933                 }
2934
2935                 if (is_counting) {
2936                         /*
2937                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2938                          * CPUs.
2939                          */
2940                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2941
2942                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2943                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2944                         }
2945
2946                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2947
2948                         /* verify validity of smpl_pmds */
2949                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2950                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2951                                 goto error;
2952                         }
2953
2954                         /* verify validity of reset_pmds */
2955                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2956                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2957                                 goto error;
2958                         }
2959                 } else {
2960                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2961                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2962                                 goto error;
2963                         }
2964                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2965                 }
2966
2967                 /*
2968                  * execute write checker, if any
2969                  */
2970                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2971                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2972                         if (ret) goto error;
2973                         ret = -EINVAL;
2974                 }
2975
2976                 /*
2977                  * no error on this register
2978                  */
2979                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2980
2981                 /*
2982                  * Now we commit the changes to the software state
2983                  */
2984
2985                 /*
2986                  * update overflow information
2987                  */
2988                 if (is_counting) {
2989                         /*
2990                          * full flag update each time a register is programmed
2991                          */
2992                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2993
2994                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2995                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2996                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2997
2998                         /*
2999                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
3000                          *
3001                          * We do not keep track of PMC because we have to
3002                          * systematically restore ALL of them.
3003                          *
3004                          * We do not update the used_monitors mask, because
3005                          * if we have not programmed them, then will be in
3006                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3007                          * mask/restore then when context is MASKED.
3008                          */
3009                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3010                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3011                         /*
3012                          * make sure we do not try to reset on
3013                          * restart because we have established new values
3014                          */
3015                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3016                 }
3017                 /*
3018                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3019                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3020                  * possible leak here.
3021                  */
3022                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3023
3024                 /*
3025                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3026                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3027                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3028                  * place it in the saved state area so that it will be
3029                  * picked up later by the context switch code.
3030                  *
3031                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3032                  *
3033                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3034                  * monitoring needs to be stopped.
3035                  */
3036                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3037
3038                 /*
3039                  * update context state
3040                  */
3041                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3042
3043                 if (is_loaded) {
3044                         /*
3045                          * write thread state
3046                          */
3047                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3048
3049                         /*
3050                          * write hardware register if we can
3051                          */
3052                         if (can_access_pmu) {
3053                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3054                         }
3055 #ifdef CONFIG_SMP
3056                         else {
3057                                 /*
3058                                  * per-task SMP only here
3059                                  *
3060                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3061                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3062                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3063                                  */
3064                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3065                         }
3066 #endif
3067                 }
3068
3069                 DPRINT(("pmc[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d flags=0x%x all_pmcs=0x%lx used_pmds=0x%lx eventid=%ld smpl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reloads_pmcs=0x%lx used_monitors=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3070                           cnum,
3071                           value,
3072                           is_loaded,
3073                           can_access_pmu,
3074                           flags,
3075                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3076                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3077                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3078                           smpl_pmds,
3079                           reset_pmds,
3080                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3081                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3082                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3083         }
3084
3085         /*
3086          * make sure the changes are visible
3087          */
3088         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3089
3090         return 0;
3091 error:
3092         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3093         return ret;
3094 }
3095
3096 static int
3097 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3098 {
3099         struct thread_struct *thread = NULL;
3100         struct task_struct *task;
3101         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3102         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3103         unsigned int cnum;
3104         int i, can_access_pmu = 0, state;
3105         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3106         int ret = -EINVAL;
3107         pfm_reg_check_t wr_func;
3108
3109
3110         state     = ctx->ctx_state;
3111         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3112         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3113         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3114         task      = ctx->ctx_task;
3115
3116         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3117
3118         /*
3119          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3120          * the owner of the local PMU.
3121          */
3122         if (likely(is_loaded)) {
3123                 thread = &task->thread;
3124                 /*
3125                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3126                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3127                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3128                  */
3129                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3130                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3131                         return -EBUSY;
3132                 }
3133                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3134         }
3135         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3136
3137         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3138
3139                 cnum  = req->reg_num;
3140                 value = req->reg_value;
3141
3142                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3143                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3144                         goto abort_mission;
3145                 }
3146                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3147                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3148
3149                 /*
3150                  * execute write checker, if any
3151                  */
3152                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3153                         unsigned long v = value;
3154
3155                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3156                         if (ret) goto abort_mission;
3157
3158                         value = v;
3159                         ret   = -EINVAL;
3160                 }
3161
3162                 /*
3163                  * no error on this register
3164                  */
3165                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3166
3167                 /*
3168                  * now commit changes to software state
3169                  */
3170                 hw_value = value;
3171
3172                 /*
3173                  * update virtualized (64bits) counter
3174                  */
3175                 if (is_counting) {
3176                         /*
3177                          * write context state
3178                          */
3179                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3180
3181                         /*
3182                          * when context is load we use the split value
3183                          */
3184                         if (is_loaded) {
3185                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3186                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3187                         }
3188                 }
3189                 /*
3190                  * update reset values (not just for counters)
3191                  */
3192                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3193                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3194
3195                 /*
3196                  * update randomization parameters (not just for counters)
3197                  */
3198                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3199                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3200
3201                 /*
3202                  * update context value
3203                  */
3204                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3205
3206                 /*
3207                  * Keep track of what we use
3208                  *
3209                  * We do not keep track of PMC because we have to
3210                  * systematically restore ALL of them.
3211                  */
3212                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3213
3214                 /*
3215                  * mark this PMD register used as well
3216                  */
3217                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3218
3219                 /*
3220                  * make sure we do not try to reset on
3221                  * restart because we have established new values
3222                  */
3223                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3224                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3225                 }
3226
3227                 if (is_loaded) {
3228                         /*
3229                          * write thread state
3230                          */
3231                         if (is_system == 0) thread->pmds[cnum] = hw_value;
3232
3233                         /*
3234                          * write hardware register if we can
3235                          */
3236                         if (can_access_pmu) {
3237                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3238                         } else {
3239 #ifdef CONFIG_SMP
3240                                 /*
3241                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3242                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3243                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3244                                  */
3245                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3246 #endif
3247                         }
3248                 }
3249
3250                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3251                           "long_reset=0x%lx notify=%c seed=0x%lx mask=0x%lx used_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reload_pmds=0x%lx all_pmds=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3252                         cnum,
3253                         value,
3254                         is_loaded,
3255                         can_access_pmu,
3256                         hw_value,
3257                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3258                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3259                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3260                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3261                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3262                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3263                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3264                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3265                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3266                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3267                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3268         }
3269
3270         /*
3271          * make changes visible
3272          */
3273         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3274
3275         return 0;
3276
3277 abort_mission:
3278         /*
3279          * for now, we have only one possibility for error
3280          */
3281         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3282         return ret;
3283 }
3284
3285 /*
3286  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3287  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3288  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3289  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3290  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3291  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3292  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3293  */
3294 static int
3295 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3296 {
3297         struct thread_struct *thread = NULL;
3298         struct task_struct *task;
3299         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3300         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3301         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3302         int i, can_access_pmu = 0, state;
3303         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3304         int ret = -EINVAL;
3305         pfm_reg_check_t rd_func;
3306
3307         /*
3308          * access is possible when loaded only for
3309          * self-monitoring tasks or in UP mode
3310          */
3311
3312         state     = ctx->ctx_state;
3313         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3314         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3315         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3316         task      = ctx->ctx_task;
3317
3318         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3319
3320         if (likely(is_loaded)) {
3321                 thread = &task->thread;
3322                 /*
3323                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3324                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3325                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3326                  */
3327                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3328                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3329                         return -EBUSY;
3330                 }
3331                 /*
3332                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3333                  */
3334                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3335
3336                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3337         }
3338         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3339
3340         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3341                 is_loaded,
3342                 can_access_pmu,
3343                 state));
3344
3345         /*
3346          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3347          * the task is the owner of the local PMU.
3348          */
3349
3350         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3351
3352                 cnum        = req->reg_num;
3353                 reg_flags   = req->reg_flags;
3354
3355                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3356                 /*
3357                  * we can only read the register that we use. That includes
3358                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3359                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3360                  *
3361                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3362                  * without compromising security (leaks)
3363                  */
3364                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3365
3366                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3367                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3368                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3369
3370                 /*
3371                  * If the task is not the current one, then we check if the
3372                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3373                  * If true, then we read directly from the registers.
3374                  */
3375                 if (can_access_pmu){
3376                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3377                 } else {
3378                         /*
3379                          * context has been saved
3380                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3381                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3382                          */
3383                         val = is_loaded ? thread->pmds[cnum] : 0UL;
3384                 }
3385                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3386
3387                 if (is_counting) {
3388                         /*
3389                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3390                          */
3391                         val &= ovfl_mask;
3392                         val += sval;
3393                 }
3394
3395                 /*
3396                  * execute read checker, if any
3397                  */
3398                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3399                         unsigned long v = val;
3400                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3401                         if (ret) goto error;
3402                         val = v;
3403                         ret = -EINVAL;
3404                 }
3405
3406                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3407
3408                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3409
3410                 /*
3411                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3412                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3413                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3414                  */
3415                 req->reg_value            = val;
3416                 req->reg_flags            = reg_flags;
3417                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3418         }
3419
3420         return 0;
3421
3422 error:
3423         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3424         return ret;
3425 }
3426
3427 int
3428 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3429 {
3430         pfm_context_t *ctx;
3431
3432         if (req == NULL) return -EINVAL;
3433
3434         ctx = GET_PMU_CTX();
3435
3436         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3437
3438         /*
3439          * for now limit to current task, which is enough when calling
3440          * from overflow handler
3441          */
3442         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3443
3444         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3445 }
3446 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3447
3448 int
3449 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3450 {
3451         pfm_context_t *ctx;
3452
3453         if (req == NULL) return -EINVAL;
3454
3455         ctx = GET_PMU_CTX();
3456
3457         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3458
3459         /*
3460          * for now limit to current task, which is enough when calling
3461          * from overflow handler
3462          */
3463         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3464
3465         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3466 }
3467 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3468
3469 /*
3470  * Only call this function when a process it trying to
3471  * write the debug registers (reading is always allowed)
3472  */
3473 int
3474 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3475 {
3476         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3477         unsigned long flags;
3478         int ret = 0;
3479
3480         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3481
3482         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3483
3484         /*
3485          * do it only once
3486          */
3487         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3488
3489         /*
3490          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3491          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3492          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3493          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3494          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3495          * So this is always safe.
3496          */
3497         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3498
3499         LOCK_PFS(flags);
3500
3501         /*
3502          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3503          * sessions are using the debug registers.
3504          */
3505         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3506                 ret = -1;
3507         else
3508                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3509
3510         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3511                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3512                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3513                   task->pid, ret));
3514
3515         UNLOCK_PFS(flags);
3516
3517         return ret;
3518 }
3519
3520 /*
3521  * This function is called for every task that exits with the
3522  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3523  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3524  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3525  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3526  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3527  */
3528 int
3529 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3530 {
3531         unsigned long flags;
3532         int ret;
3533
3534         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3535
3536         LOCK_PFS(flags);
3537         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3538                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3539                 ret = -1;
3540         }  else {
3541                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3542                 ret = 0;
3543         }
3544         UNLOCK_PFS(flags);
3545
3546         return ret;
3547 }
3548
3549 static int
3550 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3551 {
3552         struct task_struct *task;
3553         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3554         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3555         int state, is_system;
3556         int ret = 0;
3557
3558         state     = ctx->ctx_state;
3559         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3560         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3561         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3562
3563         switch(state) {
3564                 case PFM_CTX_MASKED:
3565                         break;
3566                 case PFM_CTX_LOADED: 
3567                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3568                         /* fall through */
3569                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3570                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3571                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3572                         return -EBUSY;
3573                 default:
3574                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3575                         return -EINVAL;
3576         }
3577
3578         /*
3579          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3580          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3581          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3582          */
3583         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3584                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3585                 return -EBUSY;
3586         }
3587
3588         /* sanity check */
3589         if (unlikely(task == NULL)) {
3590                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3591                 return -EINVAL;
3592         }
3593
3594         if (task == current || is_system) {
3595
3596                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3597
3598                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3599                         task->pid,
3600                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3601
3602                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3603
3604                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3605
3606                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3607                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3608
3609                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3610                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3611                         else
3612                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3613                 } else {
3614                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3615                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3616                 }
3617
3618                 if (ret == 0) {
3619                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3620                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3621
3622                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3623                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3624
3625                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3626                         } else {
3627                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3628
3629                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3630                         }
3631                 }
3632                 /*
3633                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3634                  */
3635                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3636
3637                 /*
3638                  * back to LOADED state
3639                  */
3640                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3641
3642                 /*
3643                  * XXX: not really useful for self monitoring
3644                  */
3645                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3646
3647                 return 0;
3648         }
3649
3650         /* 
3651          * restart another task
3652          */
3653
3654         /*
3655          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous 
3656          * one is seen by the task.
3657          */
3658         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3659                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3660                 /*
3661                  * will prevent subsequent restart before this one is
3662                  * seen by other task
3663                  */
3664                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3665         }
3666
3667         /*
3668          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3669          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3670          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3671          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3672          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3673          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3674          *
3675          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3676          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3677          *
3678          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3679          * be done by the task itself. This works for system wide because
3680          * the tool that is controlling the session is logically doing 
3681          * "self-monitoring".
3682          */
3683         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3684                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3685                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
3686         } else {
3687                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3688
3689                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3690
3691                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3692
3693                 pfm_set_task_notify(task);
3694
3695                 /*
3696                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3697                  */
3698         }
3699         return 0;
3700 }
3701
3702 static int
3703 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3704 {
3705         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3706
3707         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3708
3709         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3710
3711         if (m == 0) {
3712                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3713                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3714         }
3715         return 0;
3716 }
3717
3718 /*
3719  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3720  */
3721 static int
3722 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3723 {
3724         struct thread_struct *thread = NULL;
3725         struct task_struct *task;
3726         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3727         unsigned long flags;
3728         dbreg_t dbreg;
3729         unsigned int rnum;
3730         int first_time;
3731         int ret = 0, state;
3732         int i, can_access_pmu = 0;
3733         int is_system, is_loaded;
3734
3735         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3736
3737         state     = ctx->ctx_state;
3738         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3739         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3740         task      = ctx->ctx_task;
3741
3742         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3743
3744         /*
3745          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3746          * the owner of the local PMU.
3747          */
3748         if (is_loaded) {
3749                 thread = &task->thread;
3750                 /*
3751                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3752                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3753                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3754                  */
3755                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3756                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3757                         return -EBUSY;
3758                 }
3759                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3760         }
3761
3762         /*
3763          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3764          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3765          *
3766          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3767          */
3768
3769         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3770
3771         /*
3772          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3773          */
3774         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3775                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3776                 return -EBUSY;
3777         }
3778
3779         /*
3780          * check for debug registers in system wide mode
3781          *
3782          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3783          * we must repeat it here, in case the registers are
3784          * written after the context is loaded
3785          */
3786         if (is_loaded) {
3787                 LOCK_PFS(flags);
3788
3789                 if (first_time && is_system) {
3790                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3791                                 ret = -EBUSY;
3792                         else
3793                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3794                 }
3795                 UNLOCK_PFS(flags);
3796         }
3797
3798         if (ret != 0) return ret;
3799
3800         /*
3801          * mark ourself as user of the debug registers for
3802          * perfmon purposes.
3803          */
3804         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3805
3806         /*
3807          * clear hardware registers to make sure we don't
3808          * pick up stale state.
3809          *
3810          * for a system wide session, we do not use
3811          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3812          * never leaves the current CPU and the state
3813          * is shared by all processes running on it
3814          */
3815         if (first_time && can_access_pmu) {
3816                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3817                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3818                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3819                         ia64_dv_serialize_instruction();
3820                 }
3821                 ia64_srlz_i();
3822                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3823                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3824                         ia64_dv_serialize_data();
3825                 }
3826                 ia64_srlz_d();
3827         }
3828
3829         /*
3830          * Now install the values into the registers
3831          */
3832         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3833
3834                 rnum      = req->dbreg_num;
3835                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3836
3837                 ret = -EINVAL;
3838
3839                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3840                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3841                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3842
3843                         goto abort_mission;
3844                 }
3845
3846                 /*
3847                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3848                  */
3849                 if (rnum & 0x1) {
3850                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3851                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3852                         else
3853                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3854                 }
3855
3856                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3857
3858                 /*
3859                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3860                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3861                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3862                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3863                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3864                  * to save them on context switch out. This is made possible
3865                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3866                  * won't be able to modify them concurrently.
3867                  */
3868                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3869                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3870
3871                         if (can_access_pmu) {
3872                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3873                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3874                         }
3875
3876                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3877
3878                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3879                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3880                 } else {
3881                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3882
3883                         if (can_access_pmu) {
3884                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3885                                 ia64_dv_serialize_data();
3886                         }
3887                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3888
3889                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3890                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3891                 }
3892         }
3893
3894         return 0;
3895
3896 abort_mission:
3897         /*
3898          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3899          */
3900         if (first_time) {
3901                 LOCK_PFS(flags);
3902                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3903                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3904                 }
3905                 UNLOCK_PFS(flags);
3906                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3907         }
3908         /*
3909          * install error return flag
3910          */
3911         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3912
3913         return ret;
3914 }
3915
3916 static int
3917 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3918 {
3919         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3920 }
3921
3922 static int
3923 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3924 {
3925         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3926 }
3927
3928 int
3929 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3930 {
3931         pfm_context_t *ctx;
3932
3933         if (req == NULL) return -EINVAL;
3934
3935         ctx = GET_PMU_CTX();
3936
3937         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3938
3939         /*
3940          * for now limit to current task, which is enough when calling
3941          * from overflow handler
3942          */
3943         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3944
3945         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3946 }
3947 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3948
3949 int
3950 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3951 {
3952         pfm_context_t *ctx;
3953
3954         if (req == NULL) return -EINVAL;
3955
3956         ctx = GET_PMU_CTX();
3957
3958         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3959
3960         /*
3961          * for now limit to current task, which is enough when calling
3962          * from overflow handler
3963          */
3964         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3965
3966         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3967 }
3968 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3969
3970
3971 static int
3972 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3973 {
3974         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3975
3976         req->ft_version = PFM_VERSION;
3977         return 0;
3978 }
3979
3980 static int
3981 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3982 {
3983         struct pt_regs *tregs;
3984         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3985         int state, is_system;
3986
3987         state     = ctx->ctx_state;
3988         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3989
3990         /*
3991          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3992          */
3993         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3994
3995         /*
3996          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3997          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3998          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3999          */
4000         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4001                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4002                 return -EBUSY;
4003         }
4004         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4005                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
4006                 state,
4007                 is_system));
4008         /*
4009          * in system mode, we need to update the PMU directly
4010          * and the user level state of the caller, which may not
4011          * necessarily be the creator of the context.
4012          */
4013         if (is_system) {
4014                 /*
4015                  * Update local PMU first
4016                  *
4017                  * disable dcr pp
4018                  */
4019                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4020                 ia64_srlz_i();
4021
4022                 /*
4023                  * update local cpuinfo
4024                  */
4025                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4026
4027                 /*
4028                  * stop monitoring, does srlz.i
4029                  */
4030                 pfm_clear_psr_pp();
4031
4032                 /*
4033                  * stop monitoring in the caller
4034                  */
4035                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4036
4037                 return 0;
4038         }
4039         /*
4040          * per-task mode
4041          */
4042
4043         if (task == current) {
4044                 /* stop monitoring  at kernel level */
4045                 pfm_clear_psr_up();
4046
4047                 /*
4048                  * stop monitoring at the user level
4049                  */
4050                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4051         } else {
4052                 tregs = ia64_task_regs(task);
4053
4054                 /*
4055                  * stop monitoring at the user level
4056                  */
4057                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4058
4059                 /*
4060                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4061                  */
4062                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4063                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4064         }
4065         return 0;
4066 }
4067
4068
4069 static int
4070 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4071 {
4072         struct pt_regs *tregs;
4073         int state, is_system;
4074
4075         state     = ctx->ctx_state;
4076         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4077
4078         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4079
4080         /*
4081          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4082          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4083          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4084          */
4085         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4086                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4087                 return -EBUSY;
4088         }
4089
4090         /*
4091          * in system mode, we need to update the PMU directly
4092          * and the user level state of the caller, which may not
4093          * necessarily be the creator of the context.
4094          */
4095         if (is_system) {
4096
4097                 /*
4098                  * set user level psr.pp for the caller
4099                  */
4100                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4101
4102                 /*
4103                  * now update the local PMU and cpuinfo
4104                  */
4105                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4106
4107                 /*
4108                  * start monitoring at kernel level
4109                  */
4110                 pfm_set_psr_pp();
4111
4112                 /* enable dcr pp */
4113                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4114                 ia64_srlz_i();
4115
4116                 return 0;
4117         }
4118
4119         /*
4120          * per-process mode
4121          */
4122
4123         if (ctx->ctx_task == current) {
4124
4125                 /* start monitoring at kernel level */
4126                 pfm_set_psr_up();
4127
4128                 /*
4129                  * activate monitoring at user level
4130                  */
4131                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4132
4133         } else {
4134                 tregs = ia64_task_regs(ctx->ctx_task);
4135
4136                 /*
4137                  * start monitoring at the kernel level the next
4138                  * time the task is scheduled
4139                  */
4140                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4141
4142                 /*
4143                  * activate monitoring at user level
4144                  */
4145                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4146         }
4147         return 0;
4148 }
4149
4150 static int
4151 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4152 {
4153         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4154         unsigned int cnum;
4155         int i;
4156         int ret = -EINVAL;
4157
4158         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4159
4160                 cnum = req->reg_num;
4161
4162                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4163
4164                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4165
4166                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4167
4168                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4169         }
4170         return 0;
4171
4172 abort_mission:
4173         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4174         return ret;
4175 }
4176
4177 static int
4178 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4179 {
4180         struct task_struct *g, *t;
4181         int ret = -ESRCH;
4182
4183         read_lock(&tasklist_lock);
4184
4185         do_each_thread (g, t) {
4186                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4187                         ret = 0;
4188                         break;
4189                 }
4190         } while_each_thread (g, t);
4191
4192         read_unlock(&tasklist_lock);
4193
4194         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4195
4196         return ret;
4197 }
4198
4199 static int
4200 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4201 {
4202         struct task_struct *task;
4203         struct thread_struct *thread;
4204         struct pfm_context_t *old;
4205         unsigned long flags;
4206 #ifndef CONFIG_SMP
4207         struct task_struct *owner_task = NULL;
4208 #endif
4209         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4210         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4211         int the_cpu;
4212         int ret = 0;
4213         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4214
4215         state     = ctx->ctx_state;
4216         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4217         /*
4218          * can only load from unloaded or terminated state
4219          */
4220         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4221                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4222                         req->load_pid,
4223                         ctx->ctx_state));
4224                 return -EBUSY;
4225         }
4226
4227         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4228
4229         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4230                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4231                 return -EINVAL;
4232         }
4233
4234         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4235         if (ret) {
4236                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4237                 return ret;
4238         }
4239
4240         ret = -EINVAL;
4241
4242         /*
4243          * system wide is self monitoring only
4244          */
4245         if (is_system && task != current) {
4246                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4247                         req->load_pid));
4248                 goto error;
4249         }
4250
4251         thread = &task->thread;
4252
4253         ret = 0;
4254         /*
4255          * cannot load a context which is using range restrictions,
4256          * into a task that is being debugged.
4257          */
4258         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4259                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4260                         ret = -EBUSY;
4261                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4262                         goto error;
4263                 }
4264                 LOCK_PFS(flags);
4265
4266                 if (is_system) {
4267                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4268                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4269                                 ret = -EBUSY;
4270                         } else {
4271                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4272                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4273                                 set_dbregs = 1;
4274                         }
4275                 }
4276
4277                 UNLOCK_PFS(flags);
4278
4279                 if (ret) goto error;
4280         }
4281
4282         /*
4283          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4284          *
4285          * The programming model expects the task to
4286          * be pinned on a CPU throughout the session.
4287          * Here we take note of the current CPU at the
4288          * time the context is loaded. No call from
4289          * another CPU will be allowed.
4290          *
4291          * The pinning via shed_setaffinity()
4292          * must be done by the calling task prior
4293          * to this call.
4294          *
4295          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4296          */
4297         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4298
4299         ret = -EBUSY;
4300         /*
4301          * now reserve the session
4302          */
4303         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4304         if (ret) goto error;
4305
4306         /*
4307          * task is necessarily stopped at this point.
4308          *
4309          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4310          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4311          * If we see a context, then this is an active context
4312          *
4313          * XXX: needs to be atomic
4314          */
4315         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4316                 thread->pfm_context, ctx));
4317
4318         ret = -EBUSY;
4319         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4320         if (old != NULL) {
4321                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4322                 goto error_unres;
4323         }
4324
4325         pfm_reset_msgq(ctx);
4326
4327         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4328
4329         /*
4330          * link context to task
4331          */
4332         ctx->ctx_task = task;
4333
4334         if (is_system) {
4335                 /*
4336                  * we load as stopped
4337                  */
4338                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4339                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4340
4341                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4342         } else {
4343                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4344         }
4345
4346         /*
4347          * propagate into thread-state
4348          */
4349         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4350         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4351
4352         pmcs_source = thread->pmcs;
4353         pmds_source = thread->pmds;
4354
4355         /*
4356          * always the case for system-wide
4357          */
4358         if (task == current) {
4359
4360                 if (is_system == 0) {
4361
4362                         /* allow user level control */
4363                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4364                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4365
4366                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4367                         INC_ACTIVATION();
4368                         SET_ACTIVATION(ctx);
4369 #ifndef CONFIG_SMP
4370                         /*
4371                          * push the other task out, if any
4372                          */
4373                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4374                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4375 #endif
4376                 }
4377                 /*
4378                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4379                  * restore all PMC from ctx to PMU
4380                  */
4381                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4382                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4383
4384                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4385                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4386
4387                 /*
4388                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4389                  */
4390                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4391                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4392                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4393                 }
4394                 /*
4395                  * set new ownership
4396                  */
4397                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4398
4399                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4400         } else {
4401                 /*
4402                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4403                  */
4404                 regs = ia64_task_regs(task);
4405
4406                 /* force a full reload */
4407                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4408                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4409
4410                 /* initial saved psr (stopped) */
4411                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4412                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4413         }
4414
4415         ret = 0;
4416
4417 error_unres:
4418         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4419 error:
4420         /*
4421          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4422          */
4423         if (ret && set_dbregs) {
4424                 LOCK_PFS(flags);
4425                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4426                 UNLOCK_PFS(flags);
4427         }
4428         /*
4429          * release task, there is now a link with the context
4430          */
4431         if (is_system == 0 && task != current) {
4432                 pfm_put_task(task);
4433
4434                 if (ret == 0) {
4435                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4436                         if (ret) {
4437                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4438                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4439                         }
4440                 }
4441         }
4442         return ret;
4443 }
4444
4445 /*
4446  * in this function, we do not need to increase the use count
4447  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4448  * context lock. If the task were to disappear while having
4449  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4450  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4451  * until we are here.
4452  */
4453 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4454
4455 static int
4456 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4457 {
4458         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4459         struct pt_regs *tregs;
4460         int prev_state, is_system;
4461         int ret;
4462
4463         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4464
4465         prev_state = ctx->ctx_state;
4466         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4467
4468         /*
4469          * unload only when necessary
4470          */
4471         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4472                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4473                 return 0;
4474         }
4475
4476         /*
4477          * clear psr and dcr bits
4478          */
4479         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4480         if (ret) return ret;
4481
4482         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4483
4484         /*
4485          * in system mode, we need to update the PMU directly
4486          * and the user level state of the caller, which may not
4487          * necessarily be the creator of the context.
4488          */
4489         if (is_system) {
4490
4491                 /*
4492                  * Update cpuinfo
4493                  *
4494                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4495                  */
4496                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4497                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4498
4499                 /*
4500                  * save PMDs in context
4501                  * release ownership
4502                  */
4503                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4504
4505                 /*
4506                  * at this point we are done with the PMU
4507                  * so we can unreserve the resource.
4508                  */
4509                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4510                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4511
4512                 /*
4513                  * disconnect context from task
4514                  */
4515                 task->thread.pfm_context = NULL;
4516                 /*
4517                  * disconnect task from context
4518                  */
4519                 ctx->ctx_task = NULL;
4520
4521                 /*
4522                  * There is nothing more to cleanup here.
4523                  */
4524                 return 0;
4525         }
4526
4527         /*
4528          * per-task mode
4529          */
4530         tregs = task == current ? regs : ia64_task_regs(task);
4531
4532         if (task == current) {
4533                 /*
4534                  * cancel user level control
4535                  */
4536                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4537
4538                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4539         }
4540         /*
4541          * save PMDs to context
4542          * release ownership
4543          */
4544         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4545
4546         /*
4547          * at this point we are done with the PMU
4548          * so we can unreserve the resource.
4549          *
4550          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4551          */
4552         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4553                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4554
4555         /*
4556          * reset activation counter and psr
4557          */
4558         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4559         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4560
4561         /*
4562          * PMU state will not be restored
4563          */
4564         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4565
4566         /*
4567          * break links between context and task
4568          */
4569         task->thread.pfm_context  = NULL;
4570         ctx->ctx_task             = NULL;
4571
4572         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4573
4574         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4575         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4576         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4577
4578         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4579
4580         return 0;
4581 }
4582
4583
4584 /*
4585  * called only from exit_thread(): task == current
4586  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4587  */
4588 void
4589 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4590 {
4591         pfm_context_t *ctx;
4592         unsigned long flags;
4593         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
4594         int ret, state;
4595         int free_ok = 0;
4596
4597         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4598
4599         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4600
4601         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4602
4603         state = ctx->ctx_state;
4604         switch(state) {
4605                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4606                         /*
4607                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4608                          * be in unloaded state
4609                          */
4610                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4611                         break;
4612                 case PFM_CTX_LOADED:
4613                 case PFM_CTX_MASKED:
4614                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4615                         if (ret) {
4616                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4617                         }
4618                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4619
4620                         pfm_end_notify_user(ctx);
4621                         break;
4622                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4623                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4624                         if (ret) {
4625                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4626                         }
4627                         free_ok = 1;
4628                         break;
4629                 default:
4630                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4631                         break;
4632         }
4633         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4634
4635         { u64 psr = pfm_get_psr();
4636           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4637           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4638           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4639           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4640         }
4641
4642         /*
4643          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4644          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4645          */
4646         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4647 }
4648
4649 /*
4650  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4651  */
4652 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4653 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4654 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4655 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4656 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4657
4658 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4659 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4660 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4661 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4662 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4663 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4664 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4665 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4666 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4667 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4668 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4669 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4670 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4671 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4672 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4673 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4674 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4675 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4676 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4677 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4678 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4685 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4687 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4688 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4689 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4690 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4691 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4692 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4693 };
4694 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4695
4696 static int
4697 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4698 {
4699         struct task_struct *task;
4700         int state, old_state;
4701
4702 recheck:
4703         state = ctx->ctx_state;
4704         task  = ctx->ctx_task;
4705
4706         if (task == NULL) {
4707                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4708                 return 0;
4709         }
4710
4711         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4712                 ctx->ctx_fd,
4713                 state,
4714                 task->pid,
4715                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4716
4717         /*
4718          * self-monitoring always ok.
4719          *
4720          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4721          * context (to one to which the context is attached to) OR
4722          * a task running on the same CPU as the session.
4723          */
4724         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4725
4726         /*
4727          * we are monitoring another thread
4728          */
4729         switch(state) {
4730                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4731                         /*
4732                          * if context is UNLOADED we are safe to go
4733                          */
4734                         return 0;
4735                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4736                         /*
4737                          * no command can operate on a zombie context
4738                          */
4739                         DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4740                         return -EINVAL;
4741                 case PFM_CTX_MASKED:
4742                         /*
4743                          * PMU state has been saved to software even though
4744                          * the thread may still be running.
4745                          */
4746                         if (cmd != PFM_UNLOAD_CONTEXT) return 0;
4747         }
4748
4749         /*
4750          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have 
4751          * the task stopped.
4752          *
4753          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4754          * the user has no guarantee the task would not run between
4755          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4756          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4757          * the task must be stopped.
4758          */
4759         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4760                 if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
4761                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4762                         return -EBUSY;
4763                 }
4764                 /*
4765                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4766                  *
4767                  * This is an interesting point in the code.
4768                  * We need to unprotect the context because
4769                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4770                  * the same lock. There are danger in doing
4771                  * this because it leaves a window open for
4772                  * another task to get access to the context
4773                  * and possibly change its state. The one thing
4774                  * that is not possible is for the context to disappear
4775                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4776                  * get_fd()/put_fd().
4777                  */
4778                 old_state = state;
4779
4780                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4781
4782                 wait_task_inactive(task);
4783
4784                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4785
4786                 /*
4787                  * we must recheck to verify if state has changed
4788                  */
4789                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4790                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4791                         goto recheck;
4792                 }
4793         }
4794         return 0;
4795 }
4796
4797 /*
4798  * system-call entry point (must return long)
4799  */
4800 asmlinkage long
4801 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4802 {
4803         struct file *file = NULL;
4804         pfm_context_t *ctx = NULL;
4805         unsigned long flags = 0UL;
4806         void *args_k = NULL;
4807         long ret; /* will expand int return types */
4808         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4809         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4810         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4811         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4812 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4813
4814         /*
4815          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4816          */
4817         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4818
4819         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4820                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4821                 return -EINVAL;
4822         }
4823
4824         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4825         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4826         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4827         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4828         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4829
4830         if (unlikely(func == NULL)) {
4831                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4832                 return -EINVAL;
4833         }
4834
4835         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4836                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4837                 cmd,
4838                 narg,
4839                 base_sz,
4840                 count));
4841
4842         /*
4843          * check if number of arguments matches what the command expects
4844          */
4845         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4846                 return -EINVAL;
4847
4848 restart_args:
4849         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4850         /*
4851          * limit abuse to min page size
4852          */
4853         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4854                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4855                 return -E2BIG;
4856         }
4857
4858         /*
4859          * allocate default-sized argument buffer
4860          */
4861         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4862                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4863                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4864         }
4865
4866         ret = -EFAULT;
4867
4868         /*
4869          * copy arguments
4870          *
4871          * assume sz = 0 for command without parameters
4872          */
4873         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4874                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4875                 goto error_args;
4876         }
4877
4878         /*
4879          * check if command supports extra parameters
4880          */
4881         if (completed_args == 0 && getsize) {
4882                 /*
4883                  * get extra parameters size (based on main argument)
4884                  */
4885                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4886                 if (ret) goto error_args;
4887
4888                 completed_args = 1;
4889
4890                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4891
4892                 /* retry if necessary */
4893                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4894         }
4895
4896         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4897
4898         ret = -EBADF;
4899
4900         file = fget(fd);
4901         if (unlikely(file == NULL)) {
4902                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4903                 goto error_args;
4904         }
4905         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4906                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4907                 goto error_args;
4908         }
4909
4910         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4911         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4912                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4913                 goto error_args;
4914         }
4915         prefetch(&ctx->ctx_state);
4916
4917         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4918
4919         /*
4920          * check task is stopped
4921          */
4922         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4923         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4924
4925 skip_fd:
4926         ret = (*func)(ctx, args_k, count, ia64_task_regs(current));
4927
4928         call_made = 1;
4929
4930 abort_locked:
4931         if (likely(ctx)) {
4932                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4933                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4934                 fput(file);
4935         }
4936
4937         /* copy argument back to user, if needed */
4938         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4939
4940 error_args:
4941         if (args_k) kfree(args_k);
4942
4943         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4944
4945         return ret;
4946 }
4947
4948 static void
4949 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4950 {
4951         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4952         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4953         int state;
4954         int ret = 0;
4955
4956         state = ctx->ctx_state;
4957         /*
4958          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4959          * XXX: not really needed when blocking
4960          */
4961         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4962
4963                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4964                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4965
4966                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4967                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4968                 else
4969                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4970         } else {
4971                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4972                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4973         }
4974
4975         if (ret == 0) {
4976                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4977                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4978                 }
4979                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4980                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4981                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4982                 } else {
4983                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4984                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4985                 }
4986                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4987         }
4988 }
4989
4990 /*
4991  * context MUST BE LOCKED when calling
4992  * can only be called for current
4993  */
4994 static void
4995 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4996 {
4997         int ret;
4998
4999         DPRINT(("entering for [%d]\n", current->pid));
5000
5001         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
5002         if (ret) {
5003                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", current->pid, ret);
5004         }
5005
5006         /*
5007          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5008          */
5009         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5010
5011         /*
5012          * given that context is still locked, the controlling
5013          * task will only get access when we return from
5014          * pfm_handle_work().
5015          */
5016 }
5017
5018 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5019  /*
5020   * pfm_handle_work() can be called with interrupts enabled
5021   * (TIF_NEED_RESCHED) or disabled. The down_interruptible
5022   * call may sleep, therefore we must re-enable interrupts
5023   * to avoid deadlocks. It is safe to do so because this function
5024   * is called ONLY when returning to user level (PUStk=1), in which case
5025   * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5026   * interrupt nesting.
5027   */
5028 void
5029 pfm_handle_work(void)
5030 {
5031         pfm_context_t *ctx;
5032         struct pt_regs *regs;
5033         unsigned long flags, dummy_flags;
5034         unsigned long ovfl_regs;
5035         unsigned int reason;
5036         int ret;
5037
5038         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5039         if (ctx == NULL) {
5040                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5041                 return;
5042         }
5043
5044         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5045
5046         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5047
5048         pfm_clear_task_notify();
5049
5050         regs = ia64_task_regs(current);
5051
5052         /*
5053          * extract reason for being here and clear
5054          */
5055         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5056         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5057         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5058
5059         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5060
5061         /*
5062          * must be done before we check for simple-reset mode
5063          */
5064         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5065
5066
5067         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5068         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5069
5070         /*
5071          * restore interrupt mask to what it was on entry.
5072          * Could be enabled/diasbled.
5073          */
5074         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5075
5076         /*
5077          * force interrupt enable because of down_interruptible()
5078          */
5079         local_irq_enable();
5080
5081         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5082
5083         /*
5084          * may go through without blocking on SMP systems
5085          * if restart has been received already by the time we call down()
5086          */
5087         ret = down_interruptible(&ctx->ctx_restart_sem);
5088
5089         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5090
5091         /*
5092          * lock context and mask interrupts again
5093          * We save flags into a dummy because we may have
5094          * altered interrupts mask compared to entry in this
5095          * function.
5096          */
5097         PROTECT_CTX(ctx, dummy_flags);
5098
5099         /*
5100          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5101          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5102          * and that can changed PMD values and therefore 
5103          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5104          */
5105         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5106
5107         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5108 do_zombie:
5109                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5110                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5111                 goto nothing_to_do;
5112         }
5113         /*
5114          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5115          */
5116         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5117
5118 skip_blocking:
5119         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5120         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5121
5122 nothing_to_do:
5123         /*
5124          * restore flags as they were upon entry
5125          */
5126         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5127 }
5128
5129 static int
5130 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5131 {
5132         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5133                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5134                 return 0;
5135         }
5136
5137         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5138
5139         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5140
5141         /*
5142          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5143          * we come here
5144          */
5145         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5146
5147         return 0;
5148 }
5149
5150 static int
5151 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5152 {
5153         pfm_msg_t *msg = NULL;
5154
5155         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5156                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5157                 if (msg == NULL) {
5158                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5159                         return -1;
5160                 }
5161
5162                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5163                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5164                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5165                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5166                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5167                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5168                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5169                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5170         }
5171
5172         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5173                 msg,
5174                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5175                 ctx->ctx_fd,
5176                 ovfl_pmds));
5177
5178         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5179 }
5180
5181 static int
5182 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5183 {
5184         pfm_msg_t *msg;
5185
5186         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5187         if (msg == NULL) {
5188                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5189                 return -1;
5190         }
5191         /* no leak */
5192         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5193
5194         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5195         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5196         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5197
5198         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5199                 msg,
5200                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5201                 ctx->ctx_fd));
5202
5203         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5204 }
5205
5206 /*
5207  * main overflow processing routine.
5208  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5209  */
5210 static void
5211 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5212 {
5213         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5214         unsigned long mask;
5215         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5216         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5217         unsigned long tstamp;
5218         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5219         unsigned int i, has_smpl;
5220         int must_notify = 0;
5221
5222         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5223
5224         /*
5225          * sanity test. Should never happen
5226          */
5227         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5228
5229         tstamp   = ia64_get_itc();
5230         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5231         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5232         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5233
5234         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5235                      "used_pmds=0x%lx\n",
5236                         pmc0,
5237                         task ? task->pid: -1,
5238                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5239                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5240                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5241
5242
5243         /*
5244          * first we update the virtual counters
5245          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5246          */
5247         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5248
5249                 /* skip pmd which did not overflow */
5250                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5251
5252                 /*
5253                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5254                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5255                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5256                  * pfm_read_pmds().
5257                  */
5258                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5259                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5260                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5261
5262                 /*
5263                  * check for overflow condition
5264                  */
5265                 if (likely(old_val > new_val)) {
5266                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5267                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5268                 }
5269
5270                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5271                         i,
5272                         new_val,
5273                         old_val,
5274                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5275                         ovfl_pmds,
5276                         ovfl_notify));
5277         }
5278
5279         /*
5280          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5281          */
5282         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5283
5284         /* 
5285          * reset all control bits
5286          */
5287         ovfl_ctrl.val = 0;
5288         reset_pmds    = 0UL;
5289
5290         /*
5291          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by 
5292          * calling the module's handler() routine.
5293          */
5294         if (has_smpl) {
5295                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5296                 unsigned long pmd_mask;
5297                 int j, k, ret = 0;
5298                 int this_cpu = smp_processor_id();
5299
5300                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5301                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5302
5303                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5304
5305                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5306
5307                         mask = 1UL << i;
5308
5309                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5310
5311                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5312                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5313                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5314                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5315                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5316
5317                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5318                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5319                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5320
5321                         /*
5322                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5323                          * into sampling buffer.
5324                          */
5325                         if (smpl_pmds) {
5326                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5327                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5328                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5329                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5330                                 }
5331                         }
5332
5333                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5334
5335                         start_cycles = ia64_get_itc();
5336
5337                         /*
5338                          * call custom buffer format record (handler) routine
5339                          */
5340                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5341
5342                         end_cycles = ia64_get_itc();
5343
5344                         /*
5345                          * For those controls, we take the union because they have
5346                          * an all or nothing behavior.
5347                          */
5348                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5349                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5350                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5351                         /*
5352                          * build the bitmask of pmds to reset now
5353                          */
5354                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5355
5356                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5357                 }
5358                 /*
5359                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5360                  */
5361                 if (ret && pmd_mask) {
5362                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5363                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5364                 }
5365                 /*
5366                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5367                  */
5368                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5369         } else {
5370                 /*
5371                  * when no sampling module is used, then the default
5372                  * is to notify on overflow if requested by user
5373                  */
5374                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5375                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5376                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5377                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5378                 /*
5379                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5380                  */
5381                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5382         }
5383
5384         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5385
5386         /*
5387          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5388          */
5389         if (reset_pmds) {
5390                 unsigned long bm = reset_pmds;
5391                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5392         }
5393
5394         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5395                 /*
5396                  * keep track of what to reset when unblocking
5397                  */
5398                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5399
5400                 /*
5401                  * check for blocking context 
5402                  */
5403                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5404
5405                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5406
5407                         /*
5408                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5409                          */
5410                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5411
5412                         /*
5413                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5414                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5415                          */
5416                         pfm_set_task_notify(task);
5417                 }
5418                 /*
5419                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5420                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5421                  */
5422                 must_notify = 1;
5423         }
5424
5425         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5426                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5427                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5428                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5429                         ovfl_pmds,
5430                         ovfl_notify,
5431                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5432         /*
5433          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5434          */
5435         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5436                 pfm_mask_monitoring(task);
5437                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5438                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5439         }
5440
5441         /*
5442          * send notification now
5443          */
5444         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5445
5446         return;
5447
5448 sanity_check:
5449         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5450                         smp_processor_id(),
5451                         task ? task->pid : -1,
5452                         pmc0);
5453         return;
5454
5455 stop_monitoring:
5456         /*
5457          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5458          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5459          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5460          * can access the PMU  hardware directly.
5461          *
5462          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5463          *
5464          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5465          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5466          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5467          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5468          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5469          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5470          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5471          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5472          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5473          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5474          *
5475          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5476          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5477          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5478          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5479          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5480          * also push our zombie context out.
5481          *
5482          * Overall pretty hairy stuff....
5483          */
5484         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5485         pfm_clear_psr_up();
5486         ia64_psr(regs)->up = 0;
5487         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5488         return;
5489 }
5490
5491 static int
5492 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5493 {
5494         struct task_struct *task;
5495         pfm_context_t *ctx;
5496         unsigned long flags;
5497         u64 pmc0;
5498         int this_cpu = smp_processor_id();
5499         int retval = 0;
5500
5501         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5502
5503         /*
5504          * srlz.d done before arriving here
5505          */
5506         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5507
5508         task = GET_PMU_OWNER();
5509         ctx  = GET_PMU_CTX();
5510
5511         /*
5512          * if we have some pending bits set
5513          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5514          */
5515         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5516                 /*
5517                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5518                  */
5519
5520                 /* sanity check */
5521                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5522
5523                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0) 
5524                         goto report_spurious2;
5525
5526                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5527
5528                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5529
5530                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5531
5532         } else {
5533                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5534                 retval = -1;
5535         }
5536         /*
5537          * keep it unfrozen at all times
5538          */
5539         pfm_unfreeze_pmu();
5540
5541         return retval;
5542
5543 report_spurious1:
5544         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5545                 this_cpu, task->pid);
5546         pfm_unfreeze_pmu();
5547         return -1;
5548 report_spurious2:
5549         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n", 
5550                 this_cpu, 
5551                 task->pid);
5552         pfm_unfreeze_pmu();
5553         return -1;
5554 }
5555
5556 static irqreturn_t
5557 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5558 {
5559         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5560         unsigned long min, max;
5561         int this_cpu;
5562         int ret;
5563
5564         this_cpu = get_cpu();
5565         if (likely(!pfm_alt_intr_handler)) {
5566                 min = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5567                 max = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5568
5569                 start_cycles = ia64_get_itc();
5570
5571                 ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5572
5573                 total_cycles = ia64_get_itc();
5574
5575                 /*
5576                  * don't measure spurious interrupts
5577                  */
5578                 if (likely(ret == 0)) {
5579                         total_cycles -= start_cycles;
5580
5581                         if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5582                         if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5583
5584                         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5585                 }
5586         }
5587         else {
5588                 (*pfm_alt_intr_handler->handler)(irq, arg, regs);
5589         }
5590
5591         put_cpu_no_resched();
5592         return IRQ_HANDLED;
5593 }
5594
5595 /*
5596  * /proc/perfmon interface, for debug only
5597  */
5598
5599 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5600
5601 static void *
5602 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5603 {
5604         if (*pos == 0) {
5605                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5606         }
5607
5608         while (*pos <= NR_CPUS) {
5609                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5610                         return (void *)*pos;
5611                 }
5612                 ++*pos;
5613         }
5614         return NULL;
5615 }
5616
5617 static void *
5618 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5619 {
5620         ++*pos;
5621         return pfm_proc_start(m, pos);
5622 }
5623
5624 static void
5625 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5626 {
5627 }
5628
5629 static void
5630 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5631 {
5632         struct list_head * pos;
5633         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5634         unsigned long flags;
5635
5636         seq_printf(m,
5637                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5638                 "model                     : %s\n"
5639                 "fastctxsw                 : %s\n"
5640                 "expert mode               : %s\n"
5641                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5642                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5643                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5644                 pmu_conf->pmu_name,
5645                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5646                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5647                 pmu_conf->ovfl_val,
5648                 pmu_conf->flags);
5649
5650         LOCK_PFS(flags);
5651
5652         seq_printf(m,
5653                 "proc_sessions             : %u\n"
5654                 "sys_sessions              : %u\n"
5655                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5656                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5657                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5658                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5659                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5660                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5661
5662         UNLOCK_PFS(flags);
5663
5664         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5665
5666         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5667                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5668                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5669                         entry->fmt_uuid[0],
5670                         entry->fmt_uuid[1],
5671                         entry->fmt_uuid[2],
5672                         entry->fmt_uuid[3],
5673                         entry->fmt_uuid[4],
5674                         entry->fmt_uuid[5],
5675                         entry->fmt_uuid[6],
5676                         entry->fmt_uuid[7],
5677                         entry->fmt_uuid[8],
5678                         entry->fmt_uuid[9],
5679                         entry->fmt_uuid[10],
5680                         entry->fmt_uuid[11],
5681                         entry->fmt_uuid[12],
5682                         entry->fmt_uuid[13],
5683                         entry->fmt_uuid[14],
5684                         entry->fmt_uuid[15],
5685                         entry->fmt_name);
5686         }
5687         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5688
5689 }
5690
5691 static int
5692 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5693 {
5694         unsigned long psr;
5695         unsigned int i;
5696         int cpu;
5697
5698         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5699                 pfm_proc_show_header(m);
5700                 return 0;
5701         }
5702
5703         /* show info for CPU (v - 1) */
5704
5705         cpu = (long)v - 1;
5706         seq_printf(m,
5707                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5708                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5709                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5710                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5711                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5712                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5713                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5714                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5715                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5716                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5717                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5718                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5719                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5720                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5721                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5722                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5723                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5724                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5725                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5726                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5727                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5728                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5729                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5730                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5731                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5732                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5733                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5734                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5735
5736         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5737
5738                 psr = pfm_get_psr();
5739
5740                 ia64_srlz_d();
5741
5742                 seq_printf(m, 
5743                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5744                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n", 
5745                         cpu, psr,
5746                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5747
5748                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5749                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5750                         seq_printf(m, 
5751                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5752                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n", 
5753                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5754                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5755                 }
5756         }
5757         return 0;
5758 }
5759
5760 struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5761         .start =        pfm_proc_start,
5762         .next =         pfm_proc_next,
5763         .stop =         pfm_proc_stop,
5764         .show =         pfm_proc_show
5765 };
5766
5767 static int
5768 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5769 {
5770         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5771 }
5772
5773
5774 /*
5775  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5776  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5777  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5778  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5779  */
5780 void
5781 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5782 {
5783         struct pt_regs *regs;
5784         unsigned long dcr;
5785         unsigned long dcr_pp;
5786
5787         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5788
5789         /*
5790          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5791          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5792          */
5793         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5794                 regs = ia64_task_regs(task);
5795                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5796                 return;
5797         }
5798         /*
5799          * if monitoring has started
5800          */
5801         if (dcr_pp) {
5802                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5803                 /*
5804                  * context switching in?
5805                  */
5806                 if (is_ctxswin) {
5807                         /* mask monitoring for the idle task */
5808                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5809                         pfm_clear_psr_pp();
5810                         ia64_srlz_i();
5811                         return;
5812                 }
5813                 /*
5814                  * context switching out
5815                  * restore monitoring for next task
5816                  *
5817                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5818                  * better code.
5819                  */
5820                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5821                 pfm_set_psr_pp();
5822                 ia64_srlz_i();
5823         }
5824 }
5825
5826 #ifdef CONFIG_SMP
5827
5828 static void
5829 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5830 {
5831         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5832
5833         ia64_psr(regs)->up = 0;
5834         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5835
5836         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5837                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
5838                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5839         }
5840
5841         /*
5842          * disconnect the task from the context and vice-versa
5843          */
5844         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5845
5846         task->thread.pfm_context  = NULL;
5847         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5848
5849         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task->pid));
5850 }
5851
5852
5853 /*
5854  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5855  */
5856 void
5857 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5858 {
5859         pfm_context_t *ctx;
5860         struct thread_struct *t;
5861         unsigned long flags;
5862         u64 psr;
5863
5864
5865         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5866         if (ctx == NULL) return;
5867         t = &task->thread;
5868
5869         /*
5870          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5871          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5872          * access, not CPU concurrency.
5873          */
5874         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5875
5876         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5877                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
5878
5879                 pfm_clear_psr_up();
5880
5881                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5882
5883                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5884
5885                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5886
5887                 pfm_context_free(ctx);
5888                 return;
5889         }
5890
5891         /*
5892          * save current PSR: needed because we modify it
5893          */
5894         ia64_srlz_d();
5895         psr = pfm_get_psr();
5896
5897         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5898
5899         /*
5900          * stop monitoring:
5901          * This is the last instruction which may generate an overflow
5902          *
5903          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5904          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5905          */
5906         pfm_clear_psr_up();
5907
5908         /*
5909          * keep a copy of psr.up (for reload)
5910          */
5911         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5912
5913         /*
5914          * release ownership of this PMU.
5915          * PM interrupts are masked, so nothing
5916          * can happen.
5917          */
5918         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5919
5920         /*
5921          * we systematically save the PMD as we have no
5922          * guarantee we will be schedule at that same
5923          * CPU again.
5924          */
5925         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5926
5927         /*
5928          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5929          * we will need it on the restore path to check
5930          * for pending overflow.
5931          */
5932         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5933
5934         /*
5935          * unfreeze PMU if had pending overflows
5936          */
5937         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5938
5939         /*
5940          * finally, allow context access.
5941          * interrupts will still be masked after this call.
5942          */
5943         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5944 }
5945
5946 #else /* !CONFIG_SMP */
5947 void
5948 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5949 {
5950         pfm_context_t *ctx;
5951         u64 psr;
5952
5953         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5954         if (ctx == NULL) return;
5955
5956         /*
5957          * save current PSR: needed because we modify it
5958          */
5959         psr = pfm_get_psr();
5960
5961         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5962
5963         /*
5964          * stop monitoring:
5965          * This is the last instruction which may generate an overflow
5966          *
5967          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5968          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5969          */
5970         pfm_clear_psr_up();
5971
5972         /*
5973          * keep a copy of psr.up (for reload)
5974          */
5975         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5976 }
5977
5978 static void
5979 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5980 {
5981         pfm_context_t *ctx;
5982         struct thread_struct *t;
5983         unsigned long flags;
5984
5985         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5986           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5987         }
5988
5989         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5990         t   = &task->thread;
5991
5992         /*
5993          * we need to mask PMU overflow here to
5994          * make sure that we maintain pmc0 until
5995          * we save it. overflow interrupts are
5996          * treated as spurious if there is no
5997          * owner.
5998          *
5999          * XXX: I don't think this is necessary
6000          */
6001         PROTECT_CTX(ctx,flags);
6002
6003         /*
6004          * release ownership of this PMU.
6005          * must be done before we save the registers.
6006          *
6007          * after this call any PMU interrupt is treated
6008          * as spurious.
6009          */
6010         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6011
6012         /*
6013          * save all the pmds we use
6014          */
6015         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6016
6017         /*
6018          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6019          * it is needed to check for pended overflow
6020          * on the restore path
6021          */
6022         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6023
6024         /*
6025          * unfreeze PMU if had pending overflows
6026          */
6027         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6028
6029         /*
6030          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6031          * be treated as purely spurious and we will not
6032          * lose any information
6033          */
6034         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6035 }
6036 #endif /* CONFIG_SMP */
6037
6038 #ifdef CONFIG_SMP
6039 /*
6040  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6041  */
6042 void
6043 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6044 {
6045         pfm_context_t *ctx;
6046         struct thread_struct *t;
6047         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6048         unsigned long flags;
6049         u64 psr, psr_up;
6050         int need_irq_resend;
6051
6052         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6053         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6054
6055         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6056
6057         t     = &task->thread;
6058         /*
6059          * possible on unload
6060          */
6061         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6062
6063         /*
6064          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6065          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6066          * access, not CPU concurrency.
6067          */
6068         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6069         psr   = pfm_get_psr();
6070
6071         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6072
6073         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6074         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6075
6076         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6077                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
6078
6079                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6080
6081                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6082
6083                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6084
6085                 /*
6086                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6087                  */
6088                 pfm_context_free(ctx);
6089
6090                 return;
6091         }
6092
6093         /*
6094          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6095          * stale state.
6096          */
6097         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6098                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6099                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6100         }
6101         /*
6102          * retrieve saved psr.up
6103          */
6104         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6105
6106         /*
6107          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6108          * then nothing to do except restore psr
6109          */
6110         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6111
6112                 /*
6113                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6114                  */
6115                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6116                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6117
6118         } else {
6119                 /*
6120                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6121                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6122                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6123                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6124                  */
6125                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6126
6127                 /*
6128                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6129                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6130                  * up stale configuration.
6131                  *
6132                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6133                  */
6134                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6135         }
6136         /*
6137          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6138          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6139          * will be captured.
6140          *
6141          * XXX: optimize here
6142          */
6143         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6144         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6145
6146         /*
6147          * check for pending overflow at the time the state
6148          * was saved.
6149          */
6150         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6151                 /*
6152                  * reload pmc0 with the overflow information
6153                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6154                  */
6155                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6156                 ia64_srlz_d();
6157                 t->pmcs[0] = 0UL;
6158
6159                 /*
6160                  * will replay the PMU interrupt
6161                  */
6162                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6163
6164                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6165         }
6166
6167         /*
6168          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6169          */
6170         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6171         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6172
6173         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6174
6175         /*
6176          * dump activation value for this PMU
6177          */
6178         INC_ACTIVATION();
6179         /*
6180          * record current activation for this context
6181          */
6182         SET_ACTIVATION(ctx);
6183
6184         /*
6185          * establish new ownership. 
6186          */
6187         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6188
6189         /*
6190          * restore the psr.up bit. measurement
6191          * is active again.
6192          * no PMU interrupt can happen at this point
6193          * because we still have interrupts disabled.
6194          */
6195         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6196
6197         /*
6198          * allow concurrent access to context
6199          */
6200         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6201 }
6202 #else /*  !CONFIG_SMP */
6203 /*
6204  * reload PMU state for UP kernels
6205  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6206  */
6207 void
6208 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6209 {
6210         struct thread_struct *t;
6211         pfm_context_t *ctx;
6212         struct task_struct *owner;
6213         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6214         u64 psr, psr_up;
6215         int need_irq_resend;
6216
6217         owner = GET_PMU_OWNER();
6218         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6219         t     = &task->thread;
6220         psr   = pfm_get_psr();
6221
6222         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6223         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6224
6225         /*
6226          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6227          * stale state.
6228          *
6229          * This must be done even when the task is still the owner
6230          * as the registers may have been modified via ptrace()
6231          * (not perfmon) by the previous task.
6232          */
6233         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6234                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6235                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6236         }
6237
6238         /*
6239          * retrieved saved psr.up
6240          */
6241         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6242         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6243
6244         /*
6245          * short path, our state is still there, just
6246          * need to restore psr and we go
6247          *
6248          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6249          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6250          * concurrency even without interrupt masking.
6251          */
6252         if (likely(owner == task)) {
6253                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6254                 return;
6255         }
6256
6257         /*
6258          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6259          * then we'll be able to install our stuff !
6260          *
6261          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6262          */
6263         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6264
6265         /*
6266          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6267          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6268          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6269          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6270          */
6271         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6272
6273         /*
6274          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6275          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6276          * up stale configuration.
6277          *
6278          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6279          */
6280         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6281
6282         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6283         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6284
6285         /*
6286          * check for pending overflow at the time the state
6287          * was saved.
6288          */
6289         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6290                 /*
6291                  * reload pmc0 with the overflow information
6292                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6293                  */
6294                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6295                 ia64_srlz_d();
6296
6297                 t->pmcs[0] = 0UL;
6298
6299                 /*
6300                  * will replay the PMU interrupt
6301                  */
6302                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6303
6304                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6305      &nb