[IA64] Rename TIF_PERFMON_WORK back to TIF_NOTIFY_RESUME
[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/module.h>
23 #include <linux/kernel.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/interrupt.h>
26 #include <linux/proc_fs.h>
27 #include <linux/seq_file.h>
28 #include <linux/init.h>
29 #include <linux/vmalloc.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/sysctl.h>
32 #include <linux/list.h>
33 #include <linux/file.h>
34 #include <linux/poll.h>
35 #include <linux/vfs.h>
36 #include <linux/smp.h>
37 #include <linux/pagemap.h>
38 #include <linux/mount.h>
39 #include <linux/bitops.h>
40 #include <linux/capability.h>
41 #include <linux/rcupdate.h>
42 #include <linux/completion.h>
43
44 #include <asm/errno.h>
45 #include <asm/intrinsics.h>
46 #include <asm/page.h>
47 #include <asm/perfmon.h>
48 #include <asm/processor.h>
49 #include <asm/signal.h>
50 #include <asm/system.h>
51 #include <asm/uaccess.h>
52 #include <asm/delay.h>
53
54 #ifdef CONFIG_PERFMON
55 /*
56  * perfmon context state
57  */
58 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
59 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
60 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
61 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
62
63 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
64
65 #define PFM_NUM_PMC_REGS        64      /* PMC save area for ctxsw */
66 #define PFM_NUM_PMD_REGS        64      /* PMD save area for ctxsw */
67
68 /*
69  * depth of message queue
70  */
71 #define PFM_MAX_MSGS            32
72 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
73
74 /*
75  * type of a PMU register (bitmask).
76  * bitmask structure:
77  *      bit0   : register implemented
78  *      bit1   : end marker
79  *      bit2-3 : reserved
80  *      bit4   : pmc has pmc.pm
81  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
82  *      bit6-7 : register type
83  *      bit8-31: reserved
84  */
85 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
86 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
87 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
88 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
89 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
90 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
91 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
92 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
93
94 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
95 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
96
97 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
98
99 /* i assumed unsigned */
100 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
101 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
102
103 /* XXX: these assume that register i is implemented */
104 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
105 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
106 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
107 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
108
109 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].default_value
110 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf->pmc_desc[i].reserved_mask
111 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmd_desc[i].dep_pmd[0]
112 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].dep_pmd[0]
113
114 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
115 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
116
117 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
118 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
119 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
120
121 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
122
123 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
124 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
125 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
126
127 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
128
129 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
130 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
131 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
132 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
133 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
134
135 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
136 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
137 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
138
139 #define RDEP(x) (1UL<<(x))
140
141 /*
142  * context protection macros
143  * in SMP:
144  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
145  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
146  * in UP:
147  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
148  *
149  * spin_lock_irqsave()/spin_unlock_irqrestore():
150  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
151  *      in UP : local_irq_disable
152  *
153  * spin_lock()/spin_lock():
154  *      in UP : removed automatically
155  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
156  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
157  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
158  */
159 #define PROTECT_CTX(c, f) \
160         do {  \
161                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, task_pid_nr(current))); \
162                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
163                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, task_pid_nr(current))); \
164         } while(0)
165
166 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
167         do { \
168                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, task_pid_nr(current))); \
169                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
170         } while(0)
171
172 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
173         do {  \
174                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
175         } while(0)
176
177
178 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
179         do { \
180                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
181         } while(0)
182
183
184 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
185         do {  \
186                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
187         } while(0)
188
189 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
190         do { \
191                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
192         } while(0)
193
194
195 #ifdef CONFIG_SMP
196
197 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
198 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
199 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
200
201 #else /* !CONFIG_SMP */
202 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
203 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
204 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
205 #endif /* CONFIG_SMP */
206
207 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
208 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
209 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
210
211 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
212 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
213
214 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
215
216 /*
217  * cmp0 must be the value of pmc0
218  */
219 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
220
221 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
222
223 /*
224  * debugging
225  */
226 #define PFM_DEBUGGING 1
227 #ifdef PFM_DEBUGGING
228 #define DPRINT(a) \
229         do { \
230                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), task_pid_nr(current)); printk a; } \
231         } while (0)
232
233 #define DPRINT_ovfl(a) \
234         do { \
235                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug > 0 && pfm_sysctl.debug_ovfl >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), task_pid_nr(current)); printk a; } \
236         } while (0)
237 #endif
238
239 /*
240  * 64-bit software counter structure
241  *
242  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
243  */
244 typedef struct {
245         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
246         unsigned long   lval;           /* last reset value */
247         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
248         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
249         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
250         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
251         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
252         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
253         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
254         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
255 } pfm_counter_t;
256
257 /*
258  * context flags
259  */
260 typedef struct {
261         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
262         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
263         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
264         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
265         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
266         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
267         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
268         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
269         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
270         unsigned int reserved:22;
271 } pfm_context_flags_t;
272
273 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
274 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
275 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
276
277
278 /*
279  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
280  */
281
282 typedef struct pfm_context {
283         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
284
285         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
286         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
287
288         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
289
290         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
291
292         struct completion       ctx_restart_done;       /* use for blocking notification mode */
293
294         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
295         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
296         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
297
298         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
299         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
300         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
301
302         unsigned long           ctx_pmcs[PFM_NUM_PMC_REGS];     /*  saved copies of PMC values */
303
304         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
305         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
306         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
307         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
308
309         pfm_counter_t           ctx_pmds[PFM_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
310
311         unsigned long           th_pmcs[PFM_NUM_PMC_REGS];      /* PMC thread save state */
312         unsigned long           th_pmds[PFM_NUM_PMD_REGS];      /* PMD thread save state */
313
314         u64                     ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
315
316         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
317         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
318         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
319
320         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
321         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
322
323         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
324         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
325         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
326         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
327
328         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
329         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
330         int                     ctx_msgq_head;
331         int                     ctx_msgq_tail;
332         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
333
334         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
335 } pfm_context_t;
336
337 /*
338  * magic number used to verify that structure is really
339  * a perfmon context
340  */
341 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
342
343 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
344
345 #ifdef CONFIG_SMP
346 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
347 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
348 #else
349 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
350 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
351 #endif
352
353
354 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
355 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
356 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
357 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
358 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
359 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
360 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
361 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
362 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
363
364 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
365 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
366
367 /*
368  * global information about all sessions
369  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
370  */
371 typedef struct {
372         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
373
374         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
375         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
376         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
377         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
378         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
379 } pfm_session_t;
380
381 /*
382  * information about a PMC or PMD.
383  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
384  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
385  */
386 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
387 typedef struct {
388         unsigned int            type;
389         int                     pm_pos;
390         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
391         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
392         pfm_reg_check_t         read_check;
393         pfm_reg_check_t         write_check;
394         unsigned long           dep_pmd[4];
395         unsigned long           dep_pmc[4];
396 } pfm_reg_desc_t;
397
398 /* assume cnum is a valid monitor */
399 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
400
401 /*
402  * This structure is initialized at boot time and contains
403  * a description of the PMU main characteristics.
404  *
405  * If the probe function is defined, detection is based
406  * on its return value: 
407  *      - 0 means recognized PMU
408  *      - anything else means not supported
409  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
410  * is used and it must match the host CPU family such that:
411  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
412  */
413 typedef struct {
414         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
415
416         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
417         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
418
419         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
420         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
421         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
422         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
423
424         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
425         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
426         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
427         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
428         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
429         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
430         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
431         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
432 } pmu_config_t;
433 /*
434  * PMU specific flags
435  */
436 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
437
438 /*
439  * debug register related type definitions
440  */
441 typedef struct {
442         unsigned long ibr_mask:56;
443         unsigned long ibr_plm:4;
444         unsigned long ibr_ig:3;
445         unsigned long ibr_x:1;
446 } ibr_mask_reg_t;
447
448 typedef struct {
449         unsigned long dbr_mask:56;
450         unsigned long dbr_plm:4;
451         unsigned long dbr_ig:2;
452         unsigned long dbr_w:1;
453         unsigned long dbr_r:1;
454 } dbr_mask_reg_t;
455
456 typedef union {
457         unsigned long  val;
458         ibr_mask_reg_t ibr;
459         dbr_mask_reg_t dbr;
460 } dbreg_t;
461
462
463 /*
464  * perfmon command descriptions
465  */
466 typedef struct {
467         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
468         char            *cmd_name;
469         int             cmd_flags;
470         unsigned int    cmd_narg;
471         size_t          cmd_argsize;
472         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
473 } pfm_cmd_desc_t;
474
475 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
476 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
477 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
478 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
479
480
481 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
482 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
483 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
484 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
485 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
486
487 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
488
489 typedef struct {
490         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
491         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
492         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
493         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
494         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
495         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
496         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
497         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
498         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
499 } pfm_stats_t;
500
501 /*
502  * perfmon internal variables
503  */
504 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
505 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
506
507 static DEFINE_SPINLOCK(pfm_alt_install_check);
508 static pfm_intr_handler_desc_t  *pfm_alt_intr_handler;
509
510 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
511 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
512
513 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
514 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
515
516 static pmu_config_t             *pmu_conf;
517
518 /* sysctl() controls */
519 pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
520 EXPORT_SYMBOL(pfm_sysctl);
521
522 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
523         {
524                 .ctl_name       = CTL_UNNUMBERED,
525                 .procname       = "debug",
526                 .data           = &pfm_sysctl.debug,
527                 .maxlen         = sizeof(int),
528                 .mode           = 0666,
529                 .proc_handler   = &proc_dointvec,
530         },
531         {
532                 .ctl_name       = CTL_UNNUMBERED,
533                 .procname       = "debug_ovfl",
534                 .data           = &pfm_sysctl.debug_ovfl,
535                 .maxlen         = sizeof(int),
536                 .mode           = 0666,
537                 .proc_handler   = &proc_dointvec,
538         },
539         {
540                 .ctl_name       = CTL_UNNUMBERED,
541                 .procname       = "fastctxsw",
542                 .data           = &pfm_sysctl.fastctxsw,
543                 .maxlen         = sizeof(int),
544                 .mode           = 0600,
545                 .proc_handler   =  &proc_dointvec,
546         },
547         {
548                 .ctl_name       = CTL_UNNUMBERED,
549                 .procname       = "expert_mode",
550                 .data           = &pfm_sysctl.expert_mode,
551                 .maxlen         = sizeof(int),
552                 .mode           = 0600,
553                 .proc_handler   = &proc_dointvec,
554         },
555         {}
556 };
557 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
558         {
559                 .ctl_name       = CTL_UNNUMBERED,
560                 .procname       = "perfmon",
561                 .mode           = 0555,
562                 .child          = pfm_ctl_table,
563         },
564         {}
565 };
566 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
567         {
568                 .ctl_name       = CTL_KERN,
569                 .procname       = "kernel",
570                 .mode           = 0555,
571                 .child          = pfm_sysctl_dir,
572         },
573         {}
574 };
575 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
576
577 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
578
579 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
580 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
581
582 static inline void
583 pfm_put_task(struct task_struct *task)
584 {
585         if (task != current) put_task_struct(task);
586 }
587
588 static inline void
589 pfm_reserve_page(unsigned long a)
590 {
591         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
592 }
593 static inline void
594 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
595 {
596         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
597 }
598
599 static inline unsigned long
600 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
601 {
602         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
603         return 0UL;
604 }
605
606 static inline void
607 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
608 {
609         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
610 }
611
612 static inline unsigned int
613 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
614 {
615         return do_munmap(mm, addr, len);
616 }
617
618 static inline unsigned long 
619 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
620 {
621         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
622 }
623
624
625 static int
626 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data,
627              struct vfsmount *mnt)
628 {
629         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC, mnt);
630 }
631
632 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
633         .name     = "pfmfs",
634         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
635         .kill_sb  = kill_anon_super,
636 };
637
638 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
639 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
640 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
641 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
642 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(pfm_syst_info);
643
644
645 /* forward declaration */
646 static const struct file_operations pfm_file_ops;
647
648 /*
649  * forward declarations
650  */
651 #ifndef CONFIG_SMP
652 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
653 #endif
654
655 void dump_pmu_state(const char *);
656 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
657
658 #include "perfmon_itanium.h"
659 #include "perfmon_mckinley.h"
660 #include "perfmon_montecito.h"
661 #include "perfmon_generic.h"
662
663 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
664         &pmu_conf_mont,
665         &pmu_conf_mck,
666         &pmu_conf_ita,
667         &pmu_conf_gen, /* must be last */
668         NULL
669 };
670
671
672 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
673
674 static inline void
675 pfm_clear_psr_pp(void)
676 {
677         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
678         ia64_srlz_i();
679 }
680
681 static inline void
682 pfm_set_psr_pp(void)
683 {
684         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
685         ia64_srlz_i();
686 }
687
688 static inline void
689 pfm_clear_psr_up(void)
690 {
691         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
692         ia64_srlz_i();
693 }
694
695 static inline void
696 pfm_set_psr_up(void)
697 {
698         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
699         ia64_srlz_i();
700 }
701
702 static inline unsigned long
703 pfm_get_psr(void)
704 {
705         unsigned long tmp;
706         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
707         ia64_srlz_i();
708         return tmp;
709 }
710
711 static inline void
712 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
713 {
714         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
715         ia64_srlz_i();
716 }
717
718 static inline void
719 pfm_freeze_pmu(void)
720 {
721         ia64_set_pmc(0,1UL);
722         ia64_srlz_d();
723 }
724
725 static inline void
726 pfm_unfreeze_pmu(void)
727 {
728         ia64_set_pmc(0,0UL);
729         ia64_srlz_d();
730 }
731
732 static inline void
733 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
734 {
735         int i;
736
737         for (i=0; i < nibrs; i++) {
738                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
739                 ia64_dv_serialize_instruction();
740         }
741         ia64_srlz_i();
742 }
743
744 static inline void
745 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
746 {
747         int i;
748
749         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
750                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
751                 ia64_dv_serialize_data();
752         }
753         ia64_srlz_d();
754 }
755
756 /*
757  * PMD[i] must be a counter. no check is made
758  */
759 static inline unsigned long
760 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
761 {
762         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
763 }
764
765 /*
766  * PMD[i] must be a counter. no check is made
767  */
768 static inline void
769 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
770 {
771         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
772
773         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
774         /*
775          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
776          * mask off top part
777          */
778         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
779 }
780
781 static pfm_msg_t *
782 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
783 {
784         int idx, next;
785
786         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
787
788         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
789         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
790
791         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
792         ctx->ctx_msgq_tail = next;
793
794         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
795
796         return ctx->ctx_msgq+idx;
797 }
798
799 static pfm_msg_t *
800 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
801 {
802         pfm_msg_t *msg;
803
804         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
805
806         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
807
808         /*
809          * get oldest message
810          */
811         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
812
813         /*
814          * and move forward
815          */
816         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
817
818         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));
819
820         return msg;
821 }
822
823 static void
824 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
825 {
826         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
827         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
828 }
829
830 static void *
831 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
832 {
833         void *mem;
834         unsigned long addr;
835
836         size = PAGE_ALIGN(size);
837         mem  = vmalloc(size);
838         if (mem) {
839                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
840                 memset(mem, 0, size);
841                 addr = (unsigned long)mem;
842                 while (size > 0) {
843                         pfm_reserve_page(addr);
844                         addr+=PAGE_SIZE;
845                         size-=PAGE_SIZE;
846                 }
847         }
848         return mem;
849 }
850
851 static void
852 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
853 {
854         unsigned long addr;
855
856         if (mem) {
857                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
858                 addr = (unsigned long) mem;
859                 while ((long) size > 0) {
860                         pfm_unreserve_page(addr);
861                         addr+=PAGE_SIZE;
862                         size-=PAGE_SIZE;
863                 }
864                 vfree(mem);
865         }
866         return;
867 }
868
869 static pfm_context_t *
870 pfm_context_alloc(void)
871 {
872         pfm_context_t *ctx;
873
874         /* 
875          * allocate context descriptor 
876          * must be able to free with interrupts disabled
877          */
878         ctx = kzalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
879         if (ctx) {
880                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
881         }
882         return ctx;
883 }
884
885 static void
886 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
887 {
888         if (ctx) {
889                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
890                 kfree(ctx);
891         }
892 }
893
894 static void
895 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
896 {
897         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
898         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
899         int i;
900
901         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
902
903         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
904         /*
905          * monitoring can only be masked as a result of a valid
906          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
907          * has an owner. Note that the owner can be different
908          * from the current task. However the PMU state belongs
909          * to the owner.
910          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
911          * current. Therefore if we come here, we know that
912          * the PMU state belongs to the current task, therefore
913          * we can access the live registers.
914          *
915          * So in both cases, the live register contains the owner's
916          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
917          *
918          * As a consequence to this call, the ctx->th_pmds[] array
919          * contains stale information which must be ignored
920          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
921          * pfm_restart).
922          */
923         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
924         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
925                 /* skip non used pmds */
926                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
927                 val = ia64_get_pmd(i);
928
929                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
930                         /*
931                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
932                          */
933                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
934                 } else {
935                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
936                 }
937                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
938                         i,
939                         ctx->ctx_pmds[i].val,
940                         val & ovfl_mask));
941         }
942         /*
943          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
944          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
945          * the user
946          *
947          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
948          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
949          */
950         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
951         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
952                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
953                 ia64_set_pmc(i, ctx->th_pmcs[i] & ~0xfUL);
954                 ctx->th_pmcs[i] &= ~0xfUL;
955                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->th_pmcs[i]));
956         }
957         /*
958          * make all of this visible
959          */
960         ia64_srlz_d();
961 }
962
963 /*
964  * must always be done with task == current
965  *
966  * context must be in MASKED state when calling
967  */
968 static void
969 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
970 {
971         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
972         unsigned long mask, ovfl_mask;
973         unsigned long psr, val;
974         int i, is_system;
975
976         is_system = ctx->ctx_fl_system;
977         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
978
979         if (task != current) {
980                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task_pid_nr(task), task_pid_nr(current));
981                 return;
982         }
983         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
984                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
985                         task_pid_nr(task), task_pid_nr(current), ctx->ctx_state);
986                 return;
987         }
988         psr = pfm_get_psr();
989         /*
990          * monitoring is masked via the PMC.
991          * As we restore their value, we do not want each counter to
992          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
993          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
994          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
995          * this point, because monitoring was MASKED.
996          *
997          * system-wide session are pinned and self-monitoring
998          */
999         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1000                 /* disable dcr pp */
1001                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
1002                 pfm_clear_psr_pp();
1003         } else {
1004                 pfm_clear_psr_up();
1005         }
1006         /*
1007          * first, we restore the PMD
1008          */
1009         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
1010         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
1011                 /* skip non used pmds */
1012                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1013
1014                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1015                         /*
1016                          * we split the 64bit value according to
1017                          * counter width
1018                          */
1019                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
1020                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
1021                 } else {
1022                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1023                 }
1024                 ia64_set_pmd(i, val);
1025
1026                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1027                         i,
1028                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1029                         val));
1030         }
1031         /*
1032          * restore the PMCs
1033          */
1034         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1035         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1036                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1037                 ctx->th_pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1038                 ia64_set_pmc(i, ctx->th_pmcs[i]);
1039                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n",
1040                                         task_pid_nr(task), i, ctx->th_pmcs[i]));
1041         }
1042         ia64_srlz_d();
1043
1044         /*
1045          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1046          * XXX: need to optimize 
1047          */
1048         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1049                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1050                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1051         }
1052
1053         /*
1054          * now restore PSR
1055          */
1056         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1057                 /* enable dcr pp */
1058                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1059                 ia64_srlz_i();
1060         }
1061         pfm_set_psr_l(psr);
1062 }
1063
1064 static inline void
1065 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1066 {
1067         int i;
1068
1069         ia64_srlz_d();
1070
1071         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1072                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1073         }
1074 }
1075
1076 /*
1077  * reload from thread state (used for ctxw only)
1078  */
1079 static inline void
1080 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1081 {
1082         int i;
1083         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1084
1085         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1086                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1087                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1088                 ia64_set_pmd(i, val);
1089         }
1090         ia64_srlz_d();
1091 }
1092
1093 /*
1094  * propagate PMD from context to thread-state
1095  */
1096 static inline void
1097 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1098 {
1099         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1100         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1101         unsigned long val;
1102         int i;
1103
1104         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1105
1106         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1107
1108                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1109
1110                 /*
1111                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1112                  * the lower bits go to the machine state in the
1113                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1114                  * The upper part stays in the soft-counter.
1115                  */
1116                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1117                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1118                          val &= ovfl_val;
1119                 }
1120                 ctx->th_pmds[i] = val;
1121
1122                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1123                         i,
1124                         ctx->th_pmds[i],
1125                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1126         }
1127 }
1128
1129 /*
1130  * propagate PMC from context to thread-state
1131  */
1132 static inline void
1133 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1134 {
1135         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1136         int i;
1137
1138         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1139
1140         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1141                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1142                 ctx->th_pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1143                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->th_pmcs[i]));
1144         }
1145 }
1146
1147
1148
1149 static inline void
1150 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1151 {
1152         int i;
1153
1154         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1155                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1156                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1157         }
1158         ia64_srlz_d();
1159 }
1160
1161 static inline int
1162 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1163 {
1164         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1165 }
1166
1167 static inline int
1168 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1169 {
1170         int ret = 0;
1171         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1172         return ret;
1173 }
1174
1175 static inline int
1176 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1177 {
1178         int ret = 0;
1179         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1180         return ret;
1181 }
1182
1183
1184 static inline int
1185 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1186                      int cpu, void *arg)
1187 {
1188         int ret = 0;
1189         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1190         return ret;
1191 }
1192
1193 static inline int
1194 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1195                      int cpu, void *arg)
1196 {
1197         int ret = 0;
1198         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1199         return ret;
1200 }
1201
1202 static inline int
1203 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1204 {
1205         int ret = 0;
1206         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1207         return ret;
1208 }
1209
1210 static inline int
1211 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)
1212 {
1213         int ret = 0;
1214         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1215         return ret;
1216 }
1217
1218 static pfm_buffer_fmt_t *
1219 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1220 {
1221         struct list_head * pos;
1222         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1223
1224         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1225                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1226                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1227                         return entry;
1228         }
1229         return NULL;
1230 }
1231  
1232 /*
1233  * find a buffer format based on its uuid
1234  */
1235 static pfm_buffer_fmt_t *
1236 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1237 {
1238         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1239         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1240         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1241         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1242         return fmt;
1243 }
1244  
1245 int
1246 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1247 {
1248         int ret = 0;
1249
1250         /* some sanity checks */
1251         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1252
1253         /* we need at least a handler */
1254         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1255
1256         /*
1257          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1258          */
1259
1260         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1261
1262         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1263                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1264                 ret = -EBUSY;
1265                 goto out;
1266         } 
1267         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1268         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1269
1270 out:
1271         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1272         return ret;
1273 }
1274 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1275
1276 int
1277 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1278 {
1279         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1280         int ret = 0;
1281
1282         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1283
1284         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1285         if (!fmt) {
1286                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1287                 ret = -EINVAL;
1288                 goto out;
1289         }
1290         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1291         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1292
1293 out:
1294         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1295         return ret;
1296
1297 }
1298 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1299
1300 extern void update_pal_halt_status(int);
1301
1302 static int
1303 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1304 {
1305         unsigned long flags;
1306         /*
1307          * validity checks on cpu_mask have been done upstream
1308          */
1309         LOCK_PFS(flags);
1310
1311         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1312                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1313                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1314                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1315                 is_syswide,
1316                 cpu));
1317
1318         if (is_syswide) {
1319                 /*
1320                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1321                  */
1322                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1323                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1324                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1325                         goto abort;
1326                 }
1327
1328                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1329
1330                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1331
1332                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1333
1334                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1335
1336         } else {
1337                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1338                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1339         }
1340
1341         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1342                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1343                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1344                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1345                 is_syswide,
1346                 cpu));
1347
1348         /*
1349          * disable default_idle() to go to PAL_HALT
1350          */
1351         update_pal_halt_status(0);
1352
1353         UNLOCK_PFS(flags);
1354
1355         return 0;
1356
1357 error_conflict:
1358         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1359                 task_pid_nr(pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]),
1360                 cpu));
1361 abort:
1362         UNLOCK_PFS(flags);
1363
1364         return -EBUSY;
1365
1366 }
1367
1368 static int
1369 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1370 {
1371         unsigned long flags;
1372         /*
1373          * validity checks on cpu_mask have been done upstream
1374          */
1375         LOCK_PFS(flags);
1376
1377         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1378                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1379                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1380                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1381                 is_syswide,
1382                 cpu));
1383
1384
1385         if (is_syswide) {
1386                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1387                 /*
1388                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1389                  */
1390                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1391                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1392                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1393                         } else {
1394                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1395                         }
1396                 }
1397                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1398         } else {
1399                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1400         }
1401         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1402                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1403                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1404                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1405                 is_syswide,
1406                 cpu));
1407
1408         /*
1409          * if possible, enable default_idle() to go into PAL_HALT
1410          */
1411         if (pfm_sessions.pfs_task_sessions == 0 && pfm_sessions.pfs_sys_sessions == 0)
1412                 update_pal_halt_status(1);
1413
1414         UNLOCK_PFS(flags);
1415
1416         return 0;
1417 }
1418
1419 /*
1420  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1421  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1422  * a PROTECT_CTX() section.
1423  */
1424 static int
1425 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1426 {
1427         int r;
1428
1429         /* sanity checks */
1430         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1431                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task_pid_nr(task), task->mm);
1432                 return -EINVAL;
1433         }
1434
1435         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1436
1437         /*
1438          * does the actual unmapping
1439          */
1440         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1441
1442         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1443
1444         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1445
1446         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1447         if (r !=0) {
1448                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task_pid_nr(task), vaddr, size);
1449         }
1450
1451         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1452
1453         return 0;
1454 }
1455
1456 /*
1457  * free actual physical storage used by sampling buffer
1458  */
1459 #if 0
1460 static int
1461 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1462 {
1463         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1464
1465         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1466
1467         /*
1468          * we won't use the buffer format anymore
1469          */
1470         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1471
1472         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1473                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1474                 ctx->ctx_smpl_size,
1475                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1476
1477         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1478
1479         /*
1480          * free the buffer
1481          */
1482         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1483
1484         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1485         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1486
1487         return 0;
1488
1489 invalid_free:
1490         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", task_pid_nr(current));
1491         return -EINVAL;
1492 }
1493 #endif
1494
1495 static inline void
1496 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1497 {
1498         if (fmt == NULL) return;
1499
1500         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1501
1502 }
1503
1504 /*
1505  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1506  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1507  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1508  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1509  */
1510 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1511
1512 static int __init
1513 init_pfm_fs(void)
1514 {
1515         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1516         if (!err) {
1517                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1518                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1519                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1520                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1521                 else
1522                         err = 0;
1523         }
1524         return err;
1525 }
1526
1527 static ssize_t
1528 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1529 {
1530         pfm_context_t *ctx;
1531         pfm_msg_t *msg;
1532         ssize_t ret;
1533         unsigned long flags;
1534         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1535         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1536                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1537                 return -EINVAL;
1538         }
1539
1540         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1541         if (ctx == NULL) {
1542                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1543                 return -EINVAL;
1544         }
1545
1546         /*
1547          * check even when there is no message
1548          */
1549         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1550                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1551                 return -EINVAL;
1552         }
1553
1554         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1555
1556         /*
1557          * put ourselves on the wait queue
1558          */
1559         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1560
1561
1562         for(;;) {
1563                 /*
1564                  * check wait queue
1565                  */
1566
1567                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1568
1569                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1570
1571                 ret = 0;
1572                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1573
1574                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1575
1576                 /*
1577                  * check non-blocking read
1578                  */
1579                 ret = -EAGAIN;
1580                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1581
1582                 /*
1583                  * check pending signals
1584                  */
1585                 if(signal_pending(current)) {
1586                         ret = -EINTR;
1587                         break;
1588                 }
1589                 /*
1590                  * no message, so wait
1591                  */
1592                 schedule();
1593
1594                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1595         }
1596         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", task_pid_nr(current), ret));
1597         set_current_state(TASK_RUNNING);
1598         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1599
1600         if (ret < 0) goto abort;
1601
1602         ret = -EINVAL;
1603         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1604         if (msg == NULL) {
1605                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, task_pid_nr(current));
1606                 goto abort_locked;
1607         }
1608
1609         DPRINT(("fd=%d type=%d\n", msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1610
1611         ret = -EFAULT;
1612         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1613
1614 abort_locked:
1615         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1616 abort:
1617         return ret;
1618 }
1619
1620 static ssize_t
1621 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1622                           size_t size, loff_t *ppos)
1623 {
1624         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1625         return -EINVAL;
1626 }
1627
1628 static unsigned int
1629 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1630 {
1631         pfm_context_t *ctx;
1632         unsigned long flags;
1633         unsigned int mask = 0;
1634
1635         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1636                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1637                 return 0;
1638         }
1639
1640         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1641         if (ctx == NULL) {
1642                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1643                 return 0;
1644         }
1645
1646
1647         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1648
1649         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1650
1651         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1652
1653         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1654                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1655
1656         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1657
1658         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1659
1660         return mask;
1661 }
1662
1663 static int
1664 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1665 {
1666         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1667         return -EINVAL;
1668 }
1669
1670 /*
1671  * interrupt cannot be masked when coming here
1672  */
1673 static inline int
1674 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1675 {
1676         int ret;
1677
1678         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1679
1680         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1681                 task_pid_nr(current),
1682                 fd,
1683                 on,
1684                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1685
1686         return ret;
1687 }
1688
1689 static int
1690 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1691 {
1692         pfm_context_t *ctx;
1693         int ret;
1694
1695         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1696                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", task_pid_nr(current));
1697                 return -EBADF;
1698         }
1699
1700         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1701         if (ctx == NULL) {
1702                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1703                 return -EBADF;
1704         }
1705         /*
1706          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1707          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1708          *
1709          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1710          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1711          */
1712         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1713
1714
1715         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1716                 fd,
1717                 on,
1718                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1719
1720         return ret;
1721 }
1722
1723 #ifdef CONFIG_SMP
1724 /*
1725  * this function is exclusively called from pfm_close().
1726  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1727  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1728  */
1729 static void
1730 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1731 {
1732         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1733         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
1734         struct task_struct *owner;
1735         unsigned long flags;
1736         int ret;
1737
1738         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1739                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1740                         ctx->ctx_cpu,
1741                         smp_processor_id());
1742                 return;
1743         }
1744         owner = GET_PMU_OWNER();
1745         if (owner != ctx->ctx_task) {
1746                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1747                         smp_processor_id(),
1748                         task_pid_nr(owner), task_pid_nr(ctx->ctx_task));
1749                 return;
1750         }
1751         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1752                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1753                         smp_processor_id(),
1754                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1755                 return;
1756         }
1757
1758         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), task_pid_nr(ctx->ctx_task)));
1759         /*
1760          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1761          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1762          * this CPU
1763          */
1764         local_irq_save(flags);
1765
1766         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1767         if (ret) {
1768                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1769         }
1770
1771         /*
1772          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1773          */
1774         local_irq_restore(flags);
1775 }
1776
1777 static void
1778 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1779 {
1780         int ret;
1781
1782         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1783         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1784         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1785 }
1786 #endif /* CONFIG_SMP */
1787
1788 /*
1789  * called for each close(). Partially free resources.
1790  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1791  */
1792 static int
1793 pfm_flush(struct file *filp, fl_owner_t id)
1794 {
1795         pfm_context_t *ctx;
1796         struct task_struct *task;
1797         struct pt_regs *regs;
1798         unsigned long flags;
1799         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1800         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1801         int state, is_system;
1802
1803         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1804                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1805                 return -EBADF;
1806         }
1807
1808         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1809         if (ctx == NULL) {
1810                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1811                 return -EBADF;
1812         }
1813
1814         /*
1815          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1816          * This can be done without the context being protected. We come
1817          * here when the context has become unreachable by other tasks.
1818          *
1819          * We may still have active monitoring at this point and we may
1820          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1821          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1822          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1823          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1824          * invoked after, it will find an empty queue and no
1825          * signal will be sent. In both case, we are safe
1826          */
1827         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1828                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1829                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1830         }
1831
1832         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1833
1834         state     = ctx->ctx_state;
1835         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1836
1837         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1838         regs = task_pt_regs(task);
1839
1840         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1841                 state,
1842                 task == current ? 1 : 0));
1843
1844         /*
1845          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1846          */
1847
1848         /*
1849          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1850          */
1851         if (task == current) {
1852 #ifdef CONFIG_SMP
1853                 /*
1854                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1855                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1856                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1857                  *
1858                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1859                  */
1860                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1861
1862                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1863                         /*
1864                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1865                          */
1866                         local_irq_restore(flags);
1867
1868                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1869
1870                         /*
1871                          * restore interrupt masking
1872                          */
1873                         local_irq_save(flags);
1874
1875                         /*
1876                          * context is unloaded at this point
1877                          */
1878                 } else
1879 #endif /* CONFIG_SMP */
1880                 {
1881
1882                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1883                         /*
1884                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1885                         * and session unreserved.
1886                         */
1887                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1888
1889                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1890                 }
1891         }
1892
1893         /*
1894          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1895          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1896          *
1897          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1898          * by every task with access to the context
1899          *
1900          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1901          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1902          * do anything here
1903          */
1904         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1905                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1906                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1907         }
1908
1909         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1910
1911         /*
1912          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1913          * at this point. Cannot be done inside critical section
1914          * because some VM function reenables interrupts.
1915          *
1916          */
1917         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1918
1919         return 0;
1920 }
1921 /*
1922  * called either on explicit close() or from exit_files(). 
1923  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1924  * called only ONCE.
1925  *
1926  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero 
1927  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the 
1928  * file at this point.
1929  *
1930  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1931  * is executed before exit_files().
1932  *
1933  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1934  * flush the PMU state to the context. 
1935  */
1936 static int
1937 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1938 {
1939         pfm_context_t *ctx;
1940         struct task_struct *task;
1941         struct pt_regs *regs;
1942         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1943         unsigned long flags;
1944         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1945         void *smpl_buf_addr = NULL;
1946         int free_possible = 1;
1947         int state, is_system;
1948
1949         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1950
1951         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1952                 DPRINT(("bad magic\n"));
1953                 return -EBADF;
1954         }
1955         
1956         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1957         if (ctx == NULL) {
1958                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", task_pid_nr(current));
1959                 return -EBADF;
1960         }
1961
1962         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1963
1964         state     = ctx->ctx_state;
1965         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1966
1967         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1968         regs = task_pt_regs(task);
1969
1970         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n", 
1971                 state,
1972                 task == current ? 1 : 0));
1973
1974         /*
1975          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1976          */
1977         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1978
1979         /*
1980          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1981          * either force an unload or go zombie
1982          */
1983
1984         /*
1985          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
1986          * we must force it to wakeup to get out of the
1987          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
1988          *
1989          * This situation is only possible for per-task mode
1990          */
1991         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
1992
1993                 /*
1994                  * set a "partial" zombie state to be checked
1995                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
1996                  *
1997                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
1998                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
1999                  * In such case, it would free the context and then we would
2000                  * return to pfm_handle_work() which would access the
2001                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
2002                  * but visible to pfm_handle_work().
2003                  *
2004                  * For some window of time, we have a zombie context with
2005                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
2006                  */
2007                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
2008
2009                 /*
2010                  * force task to wake up from MASKED state
2011                  */
2012                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
2013
2014                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
2015
2016                 /*
2017                  * put ourself to sleep waiting for the other
2018                  * task to report completion
2019                  *
2020                  * the context is protected by mutex, therefore there
2021                  * is no risk of being notified of completion before
2022                  * begin actually on the waitq.
2023                  */
2024                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2025                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2026
2027                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2028
2029                 /*
2030                  * XXX: check for signals :
2031                  *      - ok for explicit close
2032                  *      - not ok when coming from exit_files()
2033                  */
2034                 schedule();
2035
2036
2037                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2038
2039
2040                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2041                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2042
2043                 /*
2044                  * context is unloaded at this point
2045                  */
2046                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2047         }
2048         else if (task != current) {
2049 #ifdef CONFIG_SMP
2050                 /*
2051                  * switch context to zombie state
2052                  */
2053                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2054
2055                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2056                 /*
2057                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2058                  * the task notices the ZOMBIE state
2059                  */
2060                 free_possible = 0;
2061 #else
2062                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2063 #endif
2064         }
2065
2066 doit:
2067         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2068         state = ctx->ctx_state;
2069
2070         /*
2071          * the context is still attached to a task (possibly current)
2072          * we cannot destroy it right now
2073          */
2074
2075         /*
2076          * we must free the sampling buffer right here because
2077          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2078          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2079          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2080          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2081          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2082          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2083          */
2084         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2085                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2086                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2087                 /* no more sampling */
2088                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2089                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2090         }
2091
2092         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2093                 state,
2094                 free_possible,
2095                 smpl_buf_addr,
2096                 smpl_buf_size));
2097
2098         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2099
2100         /*
2101          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2102          */
2103         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2104                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2105         }
2106
2107         /*
2108          * disconnect file descriptor from context must be done
2109          * before we unlock.
2110          */
2111         filp->private_data = NULL;
2112
2113         /*
2114          * if we free on the spot, the context is now completely unreachable
2115          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2116          * can freely cut.
2117          *
2118          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2119          */
2120         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2121
2122         /*
2123          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2124          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2125          */
2126         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2127
2128         /*
2129          * return the memory used by the context
2130          */
2131         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2132
2133         return 0;
2134 }
2135
2136 static int
2137 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2138 {
2139         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2140         return -ENXIO;
2141 }
2142
2143
2144
2145 static const struct file_operations pfm_file_ops = {
2146         .llseek   = no_llseek,
2147         .read     = pfm_read,
2148         .write    = pfm_write,
2149         .poll     = pfm_poll,
2150         .ioctl    = pfm_ioctl,
2151         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2152         .fasync   = pfm_fasync,
2153         .release  = pfm_close,
2154         .flush    = pfm_flush
2155 };
2156
2157 static int
2158 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2159 {
2160         return 1;
2161 }
2162
2163 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2164         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2165 };
2166
2167
2168 static int
2169 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2170 {
2171         int fd, ret = 0;
2172         struct file *file = NULL;
2173         struct inode * inode;
2174         char name[32];
2175         struct qstr this;
2176
2177         fd = get_unused_fd();
2178         if (fd < 0) return -ENFILE;
2179
2180         ret = -ENFILE;
2181
2182         file = get_empty_filp();
2183         if (!file) goto out;
2184
2185         /*
2186          * allocate a new inode
2187          */
2188         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2189         if (!inode) goto out;
2190
2191         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2192
2193         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2194         inode->i_uid  = current->fsuid;
2195         inode->i_gid  = current->fsgid;
2196
2197         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2198         this.name = name;
2199         this.len  = strlen(name);
2200         this.hash = inode->i_ino;
2201
2202         ret = -ENOMEM;
2203
2204         /*
2205          * allocate a new dcache entry
2206          */
2207         file->f_path.dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2208         if (!file->f_path.dentry) goto out;
2209
2210         file->f_path.dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2211
2212         d_add(file->f_path.dentry, inode);
2213         file->f_path.mnt = mntget(pfmfs_mnt);
2214         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2215
2216         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2217         file->f_mode  = FMODE_READ;
2218         file->f_flags = O_RDONLY;
2219         file->f_pos   = 0;
2220
2221         /*
2222          * may have to delay until context is attached?
2223          */
2224         fd_install(fd, file);
2225
2226         /*
2227          * the file structure we will use
2228          */
2229         *cfile = file;
2230
2231         return fd;
2232 out:
2233         if (file) put_filp(file);
2234         put_unused_fd(fd);
2235         return ret;
2236 }
2237
2238 static void
2239 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2240 {
2241         struct files_struct *files = current->files;
2242         struct fdtable *fdt;
2243
2244         /* 
2245          * there ie no fd_uninstall(), so we do it here
2246          */
2247         spin_lock(&files->file_lock);
2248         fdt = files_fdtable(files);
2249         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
2250         spin_unlock(&files->file_lock);
2251
2252         if (file)
2253                 put_filp(file);
2254         put_unused_fd(fd);
2255 }
2256
2257 static int
2258 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2259 {
2260         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2261
2262         while (size > 0) {
2263                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2264
2265
2266                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2267                         return -ENOMEM;
2268
2269                 addr  += PAGE_SIZE;
2270                 buf   += PAGE_SIZE;
2271                 size  -= PAGE_SIZE;
2272         }
2273         return 0;
2274 }
2275
2276 /*
2277  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2278  */
2279 static int
2280 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2281 {
2282         struct mm_struct *mm = task->mm;
2283         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2284         unsigned long size;
2285         void *smpl_buf;
2286
2287
2288         /*
2289          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2290          */
2291         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2292
2293         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2294
2295         /*
2296          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2297          * XXX: may have to refine this test
2298          * Check against address space limit.
2299          *
2300          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2301          *      return -ENOMEM;
2302          */
2303         if (size > task->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
2304                 return -ENOMEM;
2305
2306         /*
2307          * We do the easy to undo allocations first.
2308          *
2309          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2310          */
2311         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2312         if (smpl_buf == NULL) {
2313                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2314                 return -ENOMEM;
2315         }
2316
2317         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2318
2319         /* allocate vma */
2320         vma = kmem_cache_zalloc(vm_area_cachep, GFP_KERNEL);
2321         if (!vma) {
2322                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2323                 goto error_kmem;
2324         }
2325
2326         /*
2327          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2328          */
2329         vma->vm_mm           = mm;
2330         vma->vm_file         = filp;
2331         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2332         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2333
2334         /*
2335          * Now we have everything we need and we can initialize
2336          * and connect all the data structures
2337          */
2338
2339         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2340         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2341
2342         /*
2343          * Let's do the difficult operations next.
2344          *
2345          * now we atomically find some area in the address space and
2346          * remap the buffer in it.
2347          */
2348         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2349
2350         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2351         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2352         if (vma->vm_start == 0UL) {
2353                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2354                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2355                 goto error;
2356         }
2357         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2358         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2359
2360         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2361
2362         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2363         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2364                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2365                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2366                 goto error;
2367         }
2368
2369         get_file(filp);
2370
2371         /*
2372          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2373          * done with mmap lock held
2374          */
2375         insert_vm_struct(mm, vma);
2376
2377         mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2378         vm_stat_account(vma->vm_mm, vma->vm_flags, vma->vm_file,
2379                                                         vma_pages(vma));
2380         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2381
2382         /*
2383          * keep track of user level virtual address
2384          */
2385         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2386         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2387
2388         return 0;
2389
2390 error:
2391         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2392 error_kmem:
2393         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2394
2395         return -ENOMEM;
2396 }
2397
2398 /*
2399  * XXX: do something better here
2400  */
2401 static int
2402 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2403 {
2404         /* inspired by ptrace_attach() */
2405         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2406                 current->uid,
2407                 current->gid,
2408                 task->euid,
2409                 task->suid,
2410                 task->uid,
2411                 task->egid,
2412                 task->sgid));
2413
2414         return ((current->uid != task->euid)
2415             || (current->uid != task->suid)
2416             || (current->uid != task->uid)
2417             || (current->gid != task->egid)
2418             || (current->gid != task->sgid)
2419             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2420 }
2421
2422 static int
2423 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2424 {
2425         int ctx_flags;
2426
2427         /* valid signal */
2428
2429         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2430
2431         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2432
2433                 /*
2434                  * cannot block in this mode
2435                  */
2436                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2437                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2438                         return -EINVAL;
2439                 }
2440         } else {
2441         }
2442         /* probably more to add here */
2443
2444         return 0;
2445 }
2446
2447 static int
2448 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2449                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2450 {
2451         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2452         unsigned long size = 0UL;
2453         void *uaddr = NULL;
2454         void *fmt_arg = NULL;
2455         int ret = 0;
2456 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2457
2458         /* invoke and lock buffer format, if found */
2459         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2460         if (fmt == NULL) {
2461                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task_pid_nr(task)));
2462                 return -EINVAL;
2463         }
2464
2465         /*
2466          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2467          */
2468         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2469
2470         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2471
2472         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task_pid_nr(task), ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2473
2474         if (ret) goto error;
2475
2476         /* link buffer format and context */
2477         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2478
2479         /*
2480          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2481          */
2482         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2483         if (ret) goto error;
2484
2485         if (size) {
2486                 /*
2487                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2488                  */
2489                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, filp, ctx, size, &uaddr);
2490                 if (ret) goto error;
2491
2492                 /* keep track of user address of buffer */
2493                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2494         }
2495         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2496
2497 error:
2498         return ret;
2499 }
2500
2501 static void
2502 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2503 {
2504         int i;
2505
2506         /*
2507          * install reset values for PMC.
2508          */
2509         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2510                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2511                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2512                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2513         }
2514         /*
2515          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2516          */
2517
2518         /*
2519          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2520          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2521          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2522          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2523          * process because they may change what is being measured.
2524          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2525          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2526          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2527          *
2528          * The problem with PMD is information leaking especially
2529          * to user level when psr.sp=0
2530          *
2531          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2532          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2533          * pfm_load_regs() function.
2534          */
2535
2536          /*
2537           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2538           *
2539           * PMC0 is treated differently.
2540           */
2541         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2542
2543         /*
2544          * bitmask of all PMDs that are accessible to this context
2545          */
2546         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2547
2548         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2549
2550         /*
2551          * useful in case of re-enable after disable
2552          */
2553         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2554         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2555 }
2556
2557 static int
2558 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2559 {
2560         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2561         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2562
2563         *sz = 0;
2564
2565         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2566
2567         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2568         if (fmt == NULL) {
2569                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2570                 return -EINVAL;
2571         }
2572         /* get just enough to copy in user parameters */
2573         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2574         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2575
2576         return 0;
2577 }
2578
2579
2580
2581 /*
2582  * cannot attach if :
2583  *      - kernel task
2584  *      - task not owned by caller
2585  *      - task incompatible with context mode
2586  */
2587 static int
2588 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2589 {
2590         /*
2591          * no kernel task or task not owner by caller
2592          */
2593         if (task->mm == NULL) {
2594                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task_pid_nr(task)));
2595                 return -EPERM;
2596         }
2597         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2598                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2599                 return -EPERM;
2600         }
2601         /*
2602          * cannot block in self-monitoring mode
2603          */
2604         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2605                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2606                 return -EINVAL;
2607         }
2608
2609         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2610                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task_pid_nr(task)));
2611                 return -EBUSY;
2612         }
2613
2614         /*
2615          * always ok for self
2616          */
2617         if (task == current) return 0;
2618
2619         if (!task_is_stopped_or_traced(task)) {
2620                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task_pid_nr(task), task->state));
2621                 return -EBUSY;
2622         }
2623         /*
2624          * make sure the task is off any CPU
2625          */
2626         wait_task_inactive(task);
2627
2628         /* more to come... */
2629
2630         return 0;
2631 }
2632
2633 static int
2634 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2635 {
2636         struct task_struct *p = current;
2637         int ret;
2638
2639         /* XXX: need to add more checks here */
2640         if (pid < 2) return -EPERM;
2641
2642         if (pid != task_pid_vnr(current)) {
2643
2644                 read_lock(&tasklist_lock);
2645
2646                 p = find_task_by_vpid(pid);
2647
2648                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2649                 if (p) get_task_struct(p);
2650
2651                 read_unlock(&tasklist_lock);
2652
2653                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2654         }
2655
2656         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2657         if (ret == 0) {
2658                 *task = p;
2659         } else if (p != current) {
2660                 pfm_put_task(p);
2661         }
2662         return ret;
2663 }
2664
2665
2666
2667 static int
2668 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2669 {
2670         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2671         struct file *filp;
2672         int ctx_flags;
2673         int ret;
2674
2675         /* let's check the arguments first */
2676         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2677         if (ret < 0) return ret;
2678
2679         ctx_flags = req->ctx_flags;
2680
2681         ret = -ENOMEM;
2682
2683         ctx = pfm_context_alloc();
2684         if (!ctx) goto error;
2685
2686         ret = pfm_alloc_fd(&filp);
2687         if (ret < 0) goto error_file;
2688
2689         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = ret;
2690
2691         /*
2692          * attach context to file
2693          */
2694         filp->private_data = ctx;
2695
2696         /*
2697          * does the user want to sample?
2698          */
2699         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2700                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, filp, ctx, ctx_flags, 0, req);
2701                 if (ret) goto buffer_error;
2702         }
2703
2704         /*
2705          * init context protection lock
2706          */
2707         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2708
2709         /*
2710          * context is unloaded
2711          */
2712         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2713
2714         /*
2715          * initialization of context's flags
2716          */
2717         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2718         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2719         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2720         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2721         /*
2722          * will move to set properties
2723          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2724          */
2725
2726         /*
2727          * init restart semaphore to locked
2728          */
2729         init_completion(&ctx->ctx_restart_done);
2730
2731         /*
2732          * activation is used in SMP only
2733          */
2734         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2735         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2736
2737         /*
2738          * initialize notification message queue
2739          */
2740         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2741         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2742         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2743
2744         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2745                 ctx,
2746                 ctx_flags,
2747                 ctx->ctx_fl_system,
2748                 ctx->ctx_fl_block,
2749                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2750                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2751                 ctx->ctx_fd));
2752
2753         /*
2754          * initialize soft PMU state
2755          */
2756         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2757
2758         return 0;
2759
2760 buffer_error:
2761         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2762
2763         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2764                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2765         }
2766 error_file:
2767         pfm_context_free(ctx);
2768
2769 error:
2770         return ret;
2771 }
2772
2773 static inline unsigned long
2774 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2775 {
2776         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2777         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2778         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2779
2780         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2781                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2782                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2783                 if ((mask >> 32) != 0)
2784                         /* construct a full 64-bit random value: */
2785                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2786                 reg->seed = new_seed;
2787         }
2788         reg->lval = val;
2789         return val;
2790 }
2791
2792 static void
2793 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2794 {
2795         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2796         unsigned long reset_others = 0UL;
2797         unsigned long val;
2798         int i;
2799
2800         /*
2801          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2802          */
2803         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2804         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2805
2806                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2807
2808                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2809                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2810
2811                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2812         }
2813
2814         /*
2815          * Now take care of resetting the other registers
2816          */
2817         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2818
2819                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2820
2821                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2822
2823                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2824                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2825         }
2826 }
2827
2828 static void
2829 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2830 {
2831         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2832         unsigned long reset_others = 0UL;
2833         unsigned long val;
2834         int i;
2835
2836         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2837
2838         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2839                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2840                 return;
2841         }
2842
2843         /*
2844          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2845          */
2846         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2847         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2848
2849                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2850
2851                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2852                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2853
2854                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2855
2856                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2857         }
2858
2859         /*
2860          * Now take care of resetting the other registers
2861          */
2862         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2863
2864                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2865
2866                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2867
2868                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2869                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2870                 } else {
2871                         ia64_set_pmd(i, val);
2872                 }
2873                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2874                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2875         }
2876         ia64_srlz_d();
2877 }
2878
2879 static int
2880 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2881 {
2882         struct task_struct *task;
2883         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2884         unsigned long value, pmc_pm;
2885         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2886         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2887         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2888         int is_monitor, is_counting, state;
2889         int ret = -EINVAL;
2890         pfm_reg_check_t wr_func;
2891 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2892
2893         state     = ctx->ctx_state;
2894         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2895         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2896         task      = ctx->ctx_task;
2897         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2898
2899         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2900
2901         if (is_loaded) {
2902                 /*
2903                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2904                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2905                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2906                  */
2907                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2908                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2909                         return -EBUSY;
2910                 }
2911                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2912         }
2913         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
2914
2915         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2916
2917                 cnum       = req->reg_num;
2918                 reg_flags  = req->reg_flags;
2919                 value      = req->reg_value;
2920                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2921                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2922                 flags      = 0;
2923
2924
2925                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2926                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2927                         goto error;
2928                 }
2929
2930                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2931                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2932                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2933                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2934
2935                 /*
2936                  * we reject all non implemented PMC as well
2937                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2938                  * as status registers by the PMU
2939                  */
2940                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2941                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2942                         goto error;
2943                 }
2944                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2945                 /*
2946                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2947                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2948                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2949                  */
2950                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2951                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2952                                 cnum,
2953                                 pmc_pm,
2954                                 is_system));
2955                         goto error;
2956                 }
2957
2958                 if (is_counting) {
2959                         /*
2960                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2961                          * CPUs.
2962                          */
2963                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2964
2965                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2966                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2967                         }
2968
2969                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2970
2971                         /* verify validity of smpl_pmds */
2972                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2973                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2974                                 goto error;
2975                         }
2976
2977                         /* verify validity of reset_pmds */
2978                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2979                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2980                                 goto error;
2981                         }
2982                 } else {
2983                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2984                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2985                                 goto error;
2986                         }
2987                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2988                 }
2989
2990                 /*
2991                  * execute write checker, if any
2992                  */
2993                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2994                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2995                         if (ret) goto error;
2996                         ret = -EINVAL;
2997                 }
2998
2999                 /*
3000                  * no error on this register
3001                  */
3002                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3003
3004                 /*
3005                  * Now we commit the changes to the software state
3006                  */
3007
3008                 /*
3009                  * update overflow information
3010                  */
3011                 if (is_counting) {
3012                         /*
3013                          * full flag update each time a register is programmed
3014                          */
3015                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
3016
3017                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
3018                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
3019                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
3020
3021                         /*
3022                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
3023                          *
3024                          * We do not keep track of PMC because we have to
3025                          * systematically restore ALL of them.
3026                          *
3027                          * We do not update the used_monitors mask, because
3028                          * if we have not programmed them, then will be in
3029                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3030                          * mask/restore then when context is MASKED.
3031                          */
3032                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3033                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3034                         /*
3035                          * make sure we do not try to reset on
3036                          * restart because we have established new values
3037                          */
3038                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3039                 }
3040                 /*
3041                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3042                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3043                  * possible leak here.
3044                  */
3045                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3046
3047                 /*
3048                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3049                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3050                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3051                  * place it in the saved state area so that it will be
3052                  * picked up later by the context switch code.
3053                  *
3054                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3055                  *
3056                  * The value in th_pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3057                  * monitoring needs to be stopped.
3058                  */
3059                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3060
3061                 /*
3062                  * update context state
3063                  */
3064                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3065
3066                 if (is_loaded) {
3067                         /*
3068                          * write thread state
3069                          */
3070                         if (is_system == 0) ctx->th_pmcs[cnum] = value;
3071
3072                         /*
3073                          * write hardware register if we can
3074                          */
3075                         if (can_access_pmu) {
3076                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3077                         }
3078 #ifdef CONFIG_SMP
3079                         else {
3080                                 /*
3081                                  * per-task SMP only here
3082                                  *
3083                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3084                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3085                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3086                                  */
3087                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3088                         }
3089 #endif
3090                 }
3091
3092                 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",
3093                           cnum,
3094                           value,
3095                           is_loaded,
3096                           can_access_pmu,
3097                           flags,
3098                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3099                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3100                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3101                           smpl_pmds,
3102                           reset_pmds,
3103                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3104                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3105                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3106         }
3107
3108         /*
3109          * make sure the changes are visible
3110          */
3111         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3112
3113         return 0;
3114 error:
3115         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3116         return ret;
3117 }
3118
3119 static int
3120 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3121 {
3122         struct task_struct *task;
3123         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3124         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3125         unsigned int cnum;
3126         int i, can_access_pmu = 0, state;
3127         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3128         int ret = -EINVAL;
3129         pfm_reg_check_t wr_func;
3130
3131
3132         state     = ctx->ctx_state;
3133         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3134         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3135         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3136         task      = ctx->ctx_task;
3137
3138         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3139
3140         /*
3141          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3142          * the owner of the local PMU.
3143          */
3144         if (likely(is_loaded)) {
3145                 /*
3146                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3147                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3148                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3149                  */
3150                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3151                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3152                         return -EBUSY;
3153                 }
3154                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3155         }
3156         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3157
3158         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3159
3160                 cnum  = req->reg_num;
3161                 value = req->reg_value;
3162
3163                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3164                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3165                         goto abort_mission;
3166                 }
3167                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3168                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3169
3170                 /*
3171                  * execute write checker, if any
3172                  */
3173                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3174                         unsigned long v = value;
3175
3176                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3177                         if (ret) goto abort_mission;
3178
3179                         value = v;
3180                         ret   = -EINVAL;
3181                 }
3182
3183                 /*
3184                  * no error on this register
3185                  */
3186                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3187
3188                 /*
3189                  * now commit changes to software state
3190                  */
3191                 hw_value = value;
3192
3193                 /*
3194                  * update virtualized (64bits) counter
3195                  */
3196                 if (is_counting) {
3197                         /*
3198                          * write context state
3199                          */
3200                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3201
3202                         /*
3203                          * when context is load we use the split value
3204                          */
3205                         if (is_loaded) {
3206                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3207                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3208                         }
3209                 }
3210                 /*
3211                  * update reset values (not just for counters)
3212                  */
3213                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3214                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3215
3216                 /*
3217                  * update randomization parameters (not just for counters)
3218                  */
3219                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3220                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3221
3222                 /*
3223                  * update context value
3224                  */
3225                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3226
3227                 /*
3228                  * Keep track of what we use
3229                  *
3230                  * We do not keep track of PMC because we have to
3231                  * systematically restore ALL of them.
3232                  */
3233                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3234
3235                 /*
3236                  * mark this PMD register used as well
3237                  */
3238                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3239
3240                 /*
3241                  * make sure we do not try to reset on
3242                  * restart because we have established new values
3243                  */
3244                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3245                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3246                 }
3247
3248                 if (is_loaded) {
3249                         /*
3250                          * write thread state
3251                          */
3252                         if (is_system == 0) ctx->th_pmds[cnum] = hw_value;
3253
3254                         /*
3255                          * write hardware register if we can
3256                          */
3257                         if (can_access_pmu) {
3258                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3259                         } else {
3260 #ifdef CONFIG_SMP
3261                                 /*
3262                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3263                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3264                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3265                                  */
3266                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3267 #endif
3268                         }
3269                 }
3270
3271                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3272                           "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",
3273                         cnum,
3274                         value,
3275                         is_loaded,
3276                         can_access_pmu,
3277                         hw_value,
3278                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3279                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3280                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3281                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3282                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3283                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3284                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3285                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3286                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3287                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3288                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3289         }
3290
3291         /*
3292          * make changes visible
3293          */
3294         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3295
3296         return 0;
3297
3298 abort_mission:
3299         /*
3300          * for now, we have only one possibility for error
3301          */
3302         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3303         return ret;
3304 }
3305
3306 /*
3307  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3308  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3309  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3310  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3311  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3312  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3313  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3314  */
3315 static int
3316 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3317 {
3318         struct task_struct *task;
3319         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3320         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3321         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3322         int i, can_access_pmu = 0, state;
3323         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3324         int ret = -EINVAL;
3325         pfm_reg_check_t rd_func;
3326
3327         /*
3328          * access is possible when loaded only for
3329          * self-monitoring tasks or in UP mode
3330          */
3331
3332         state     = ctx->ctx_state;
3333         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3334         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3335         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3336         task      = ctx->ctx_task;
3337
3338         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3339
3340         if (likely(is_loaded)) {
3341                 /*
3342                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3343                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3344                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3345                  */
3346                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3347                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3348                         return -EBUSY;
3349                 }
3350                 /*
3351                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3352                  */
3353                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3354
3355                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3356         }
3357         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3358
3359         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3360                 is_loaded,
3361                 can_access_pmu,
3362                 state));
3363
3364         /*
3365          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3366          * the task is the owner of the local PMU.
3367          */
3368
3369         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3370
3371                 cnum        = req->reg_num;
3372                 reg_flags   = req->reg_flags;
3373
3374                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3375                 /*
3376                  * we can only read the register that we use. That includes
3377                  * the one we explicitly initialize AND the one we want included
3378                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3379                  *
3380                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3381                  * without compromising security (leaks)
3382                  */
3383                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3384
3385                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3386                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3387                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3388
3389                 /*
3390                  * If the task is not the current one, then we check if the
3391                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3392                  * If true, then we read directly from the registers.
3393                  */
3394                 if (can_access_pmu){
3395                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3396                 } else {
3397                         /*
3398                          * context has been saved
3399                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3400                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3401                          */
3402                         val = is_loaded ? ctx->th_pmds[cnum] : 0UL;
3403                 }
3404                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3405
3406                 if (is_counting) {
3407                         /*
3408                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3409                          */
3410                         val &= ovfl_mask;
3411                         val += sval;
3412                 }
3413
3414                 /*
3415                  * execute read checker, if any
3416                  */
3417                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3418                         unsigned long v = val;
3419                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3420                         if (ret) goto error;
3421                         val = v;
3422                         ret = -EINVAL;
3423                 }
3424
3425                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3426
3427                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3428
3429                 /*
3430                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3431                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3432                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3433                  */
3434                 req->reg_value            = val;
3435                 req->reg_flags            = reg_flags;
3436                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3437         }
3438
3439         return 0;
3440
3441 error:
3442         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3443         return ret;
3444 }
3445
3446 int
3447 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3448 {
3449         pfm_context_t *ctx;
3450
3451         if (req == NULL) return -EINVAL;
3452
3453         ctx = GET_PMU_CTX();
3454
3455         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3456
3457         /*
3458          * for now limit to current task, which is enough when calling
3459          * from overflow handler
3460          */
3461         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3462
3463         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3464 }
3465 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3466
3467 int
3468 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3469 {
3470         pfm_context_t *ctx;
3471
3472         if (req == NULL) return -EINVAL;
3473
3474         ctx = GET_PMU_CTX();
3475
3476         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3477
3478         /*
3479          * for now limit to current task, which is enough when calling
3480          * from overflow handler
3481          */
3482         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3483
3484         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3485 }
3486 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3487
3488 /*
3489  * Only call this function when a process it trying to
3490  * write the debug registers (reading is always allowed)
3491  */
3492 int
3493 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3494 {
3495         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3496         unsigned long flags;
3497         int ret = 0;
3498
3499         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3500
3501         DPRINT(("called for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3502
3503         /*
3504          * do it only once
3505          */
3506         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3507
3508         /*
3509          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3510          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3511          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3512          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3513          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3514          * So this is always safe.
3515          */
3516         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3517
3518         LOCK_PFS(flags);
3519
3520         /*
3521          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3522          * sessions are using the debug registers.
3523          */
3524         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3525                 ret = -1;
3526         else
3527                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3528
3529         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3530                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3531                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3532                   task_pid_nr(task), ret));
3533
3534         UNLOCK_PFS(flags);
3535
3536         return ret;
3537 }
3538
3539 /*
3540  * This function is called for every task that exits with the
3541  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3542  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3543  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3544  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3545  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3546  */
3547 int
3548 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3549 {
3550         unsigned long flags;
3551         int ret;
3552
3553         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3554
3555         LOCK_PFS(flags);
3556         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3557                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task_pid_nr(task));
3558                 ret = -1;
3559         }  else {
3560                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3561                 ret = 0;
3562         }
3563         UNLOCK_PFS(flags);
3564
3565         return ret;
3566 }
3567
3568 static int
3569 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3570 {
3571         struct task_struct *task;
3572         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3573         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3574         int state, is_system;
3575         int ret = 0;
3576
3577         state     = ctx->ctx_state;
3578         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3579         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3580         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3581
3582         switch(state) {
3583                 case PFM_CTX_MASKED:
3584                         break;
3585                 case PFM_CTX_LOADED: 
3586                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3587                         /* fall through */
3588                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3589                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3590                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3591                         return -EBUSY;
3592                 default:
3593                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3594                         return -EINVAL;
3595         }
3596
3597         /*
3598          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3599          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3600          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3601          */
3602         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3603                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3604                 return -EBUSY;
3605         }
3606
3607         /* sanity check */
3608         if (unlikely(task == NULL)) {
3609                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", task_pid_nr(current));
3610                 return -EINVAL;
3611         }
3612
3613         if (task == current || is_system) {
3614
3615                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3616
3617                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3618                         task_pid_nr(task),
3619                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3620
3621                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3622
3623                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3624
3625                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3626                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3627
3628                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3629                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3630                         else
3631                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3632                 } else {
3633                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3634                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3635                 }
3636
3637                 if (ret == 0) {
3638                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3639                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3640
3641                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3642                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3643
3644                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3645                         } else {
3646                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3647
3648                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3649                         }
3650                 }
3651                 /*
3652                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3653                  */
3654                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3655
3656                 /*
3657                  * back to LOADED state
3658                  */
3659                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3660
3661                 /*
3662                  * XXX: not really useful for self monitoring
3663                  */
3664                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3665
3666                 return 0;
3667         }
3668
3669         /* 
3670          * restart another task
3671          */
3672
3673         /*
3674          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous 
3675          * one is seen by the task.
3676          */
3677         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3678                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3679                 /*
3680                  * will prevent subsequent restart before this one is
3681                  * seen by other task
3682                  */
3683                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3684         }
3685
3686         /*
3687          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3688          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3689          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3690          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3691          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3692          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3693          *
3694          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3695          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3696          *
3697          * We cannot explicitly reset another task, it MUST always
3698          * be done by the task itself. This works for system wide because
3699          * the tool that is controlling the session is logically doing 
3700          * "self-monitoring".
3701          */
3702         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3703                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task_pid_nr(task)));
3704                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
3705         } else {
3706                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task_pid_nr(task)));
3707
3708                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3709
3710                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3711
3712                 tsk_set_notify_resume(task);
3713
3714                 /*
3715                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3716                  */
3717         }
3718         return 0;
3719 }
3720
3721 static int
3722 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3723 {
3724         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3725
3726         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3727
3728         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3729
3730         if (m == 0) {
3731                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3732                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3733         }
3734         return 0;
3735 }
3736
3737 /*
3738  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3739  */
3740 static int
3741 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3742 {
3743         struct thread_struct *thread = NULL;
3744         struct task_struct *task;
3745         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3746         unsigned long flags;
3747         dbreg_t dbreg;
3748         unsigned int rnum;
3749         int first_time;
3750         int ret = 0, state;
3751         int i, can_access_pmu = 0;
3752         int is_system, is_loaded;
3753
3754         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3755
3756         state     = ctx->ctx_state;
3757         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3758         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3759         task      = ctx->ctx_task;
3760
3761         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3762
3763         /*
3764          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3765          * the owner of the local PMU.
3766          */
3767         if (is_loaded) {
3768                 thread = &task->thread;
3769                 /*
3770                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3771                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3772                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3773                  */
3774                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3775                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3776                         return -EBUSY;
3777                 }
3778                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3779         }
3780
3781         /*
3782          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3783          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3784          *
3785          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3786          */
3787
3788         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3789
3790         /*
3791          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3792          */
3793         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3794                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
3795                 return -EBUSY;
3796         }
3797
3798         /*
3799          * check for debug registers in system wide mode
3800          *
3801          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3802          * we must repeat it here, in case the registers are
3803          * written after the context is loaded
3804          */
3805         if (is_loaded) {
3806                 LOCK_PFS(flags);
3807
3808                 if (first_time && is_system) {
3809                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3810                                 ret = -EBUSY;
3811                         else
3812                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3813                 }
3814                 UNLOCK_PFS(flags);
3815         }
3816
3817         if (ret != 0) return ret;
3818
3819         /*
3820          * mark ourself as user of the debug registers for
3821          * perfmon purposes.
3822          */
3823         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3824
3825         /*
3826          * clear hardware registers to make sure we don't
3827          * pick up stale state.
3828          *
3829          * for a system wide session, we do not use
3830          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3831          * never leaves the current CPU and the state
3832          * is shared by all processes running on it
3833          */
3834         if (first_time && can_access_pmu) {
3835                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task_pid_nr(task)));
3836                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3837                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3838                         ia64_dv_serialize_instruction();
3839                 }
3840                 ia64_srlz_i();
3841                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3842                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3843                         ia64_dv_serialize_data();
3844                 }
3845                 ia64_srlz_d();
3846         }
3847
3848         /*
3849          * Now install the values into the registers
3850          */
3851         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3852
3853                 rnum      = req->dbreg_num;
3854                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3855
3856                 ret = -EINVAL;
3857
3858                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3859                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3860                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3861
3862                         goto abort_mission;
3863                 }
3864
3865                 /*
3866                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3867                  */
3868                 if (rnum & 0x1) {
3869                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3870                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3871                         else
3872                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3873                 }
3874
3875                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3876
3877                 /*
3878                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3879                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3880                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3881                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3882                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3883                  * to save them on context switch out. This is made possible
3884                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3885                  * won't be able to modify them concurrently.
3886                  */
3887                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3888                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3889
3890                         if (can_access_pmu) {
3891                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3892                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3893                         }
3894
3895                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3896
3897                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3898                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3899                 } else {
3900                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3901
3902                         if (can_access_pmu) {
3903                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3904                                 ia64_dv_serialize_data();
3905                         }
3906                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3907
3908                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3909                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3910                 }
3911         }
3912
3913         return 0;
3914
3915 abort_mission:
3916         /*
3917          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3918          */
3919         if (first_time) {
3920                 LOCK_PFS(flags);
3921                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3922                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3923                 }
3924                 UNLOCK_PFS(flags);
3925                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3926         }
3927         /*
3928          * install error return flag
3929          */
3930         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3931
3932         return ret;
3933 }
3934
3935 static int
3936 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3937 {
3938         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3939 }
3940
3941 static int
3942 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3943 {
3944         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3945 }
3946
3947 int
3948 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3949 {
3950         pfm_context_t *ctx;
3951
3952         if (req == NULL) return -EINVAL;
3953
3954         ctx = GET_PMU_CTX();
3955
3956         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3957
3958         /*
3959          * for now limit to current task, which is enough when calling
3960          * from overflow handler
3961          */
3962         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3963
3964         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3965 }
3966 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3967
3968 int
3969 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3970 {
3971         pfm_context_t *ctx;
3972
3973         if (req == NULL) return -EINVAL;
3974
3975         ctx = GET_PMU_CTX();
3976
3977         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3978
3979         /*
3980          * for now limit to current task, which is enough when calling
3981          * from overflow handler
3982          */
3983         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3984
3985         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3986 }
3987 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3988
3989
3990 static int
3991 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3992 {
3993         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3994
3995         req->ft_version = PFM_VERSION;
3996         return 0;
3997 }
3998
3999 static int
4000 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4001 {
4002         struct pt_regs *tregs;
4003         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4004         int state, is_system;
4005
4006         state     = ctx->ctx_state;
4007         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4008
4009         /*
4010          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
4011          */
4012         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
4013
4014         /*
4015          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4016          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4017          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4018          */
4019         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4020                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4021                 return -EBUSY;
4022         }
4023         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4024                 task_pid_nr(PFM_CTX_TASK(ctx)),
4025                 state,
4026                 is_system));
4027         /*
4028          * in system mode, we need to update the PMU directly
4029          * and the user level state of the caller, which may not
4030          * necessarily be the creator of the context.
4031          */
4032         if (is_system) {
4033                 /*
4034                  * Update local PMU first
4035                  *
4036                  * disable dcr pp
4037                  */
4038                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4039                 ia64_srlz_i();
4040
4041                 /*
4042                  * update local cpuinfo
4043                  */
4044                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4045
4046                 /*
4047                  * stop monitoring, does srlz.i
4048                  */
4049                 pfm_clear_psr_pp();
4050
4051                 /*
4052                  * stop monitoring in the caller
4053                  */
4054                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4055
4056                 return 0;
4057         }
4058         /*
4059          * per-task mode
4060          */
4061
4062         if (task == current) {
4063                 /* stop monitoring  at kernel level */
4064                 pfm_clear_psr_up();
4065
4066                 /*
4067                  * stop monitoring at the user level
4068                  */
4069                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4070         } else {
4071                 tregs = task_pt_regs(task);
4072
4073                 /*
4074                  * stop monitoring at the user level
4075                  */
4076                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4077
4078                 /*
4079                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4080                  */
4081                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4082                 DPRINT(("task=[%d]\n", task_pid_nr(task)));
4083         }
4084         return 0;
4085 }
4086
4087
4088 static int
4089 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4090 {
4091         struct pt_regs *tregs;
4092         int state, is_system;
4093
4094         state     = ctx->ctx_state;
4095         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4096
4097         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4098
4099         /*
4100          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4101          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4102          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4103          */
4104         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4105                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4106                 return -EBUSY;
4107         }
4108
4109         /*
4110          * in system mode, we need to update the PMU directly
4111          * and the user level state of the caller, which may not
4112          * necessarily be the creator of the context.
4113          */
4114         if (is_system) {
4115
4116                 /*
4117                  * set user level psr.pp for the caller
4118                  */
4119                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4120
4121                 /*
4122                  * now update the local PMU and cpuinfo
4123                  */
4124                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4125
4126                 /*
4127                  * start monitoring at kernel level
4128                  */
4129                 pfm_set_psr_pp();
4130
4131                 /* enable dcr pp */
4132                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4133                 ia64_srlz_i();
4134
4135                 return 0;
4136         }
4137
4138         /*
4139          * per-process mode
4140          */
4141
4142         if (ctx->ctx_task == current) {
4143
4144                 /* start monitoring at kernel level */
4145                 pfm_set_psr_up();
4146
4147                 /*
4148                  * activate monitoring at user level
4149                  */
4150                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4151
4152         } else {
4153                 tregs = task_pt_regs(ctx->ctx_task);
4154
4155                 /*
4156                  * start monitoring at the kernel level the next
4157                  * time the task is scheduled
4158                  */
4159                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4160
4161                 /*
4162                  * activate monitoring at user level
4163                  */
4164                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4165         }
4166         return 0;
4167 }
4168
4169 static int
4170 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4171 {
4172         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4173         unsigned int cnum;
4174         int i;
4175         int ret = -EINVAL;
4176
4177         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4178
4179                 cnum = req->reg_num;
4180
4181                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4182
4183                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4184
4185                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4186
4187                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4188         }
4189         return 0;
4190
4191 abort_mission:
4192         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4193         return ret;
4194 }
4195
4196 static int
4197 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4198 {
4199         struct task_struct *g, *t;
4200         int ret = -ESRCH;
4201
4202         read_lock(&tasklist_lock);
4203
4204         do_each_thread (g, t) {
4205                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4206                         ret = 0;
4207                         break;
4208                 }
4209         } while_each_thread (g, t);
4210
4211         read_unlock(&tasklist_lock);
4212
4213         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4214
4215         return ret;
4216 }
4217
4218 static int
4219 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4220 {
4221         struct task_struct *task;
4222         struct thread_struct *thread;
4223         struct pfm_context_t *old;
4224         unsigned long flags;
4225 #ifndef CONFIG_SMP
4226         struct task_struct *owner_task = NULL;
4227 #endif
4228         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4229         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4230         int the_cpu;
4231         int ret = 0;
4232         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4233
4234         state     = ctx->ctx_state;
4235         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4236         /*
4237          * can only load from unloaded or terminated state
4238          */
4239         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4240                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4241                         req->load_pid,
4242                         ctx->ctx_state));
4243                 return -EBUSY;
4244         }
4245
4246         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4247
4248         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4249                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4250                 return -EINVAL;
4251         }
4252
4253         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4254         if (ret) {
4255                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4256                 return ret;
4257         }
4258
4259         ret = -EINVAL;
4260
4261         /*
4262          * system wide is self monitoring only
4263          */
4264         if (is_system && task != current) {
4265                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4266                         req->load_pid));
4267                 goto error;
4268         }
4269
4270         thread = &task->thread;
4271
4272         ret = 0;
4273         /*
4274          * cannot load a context which is using range restrictions,
4275          * into a task that is being debugged.
4276          */
4277         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4278                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4279                         ret = -EBUSY;
4280                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4281                         goto error;
4282                 }
4283                 LOCK_PFS(flags);
4284
4285                 if (is_system) {
4286                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4287                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n",
4288                                                         task_pid_nr(task)));
4289                                 ret = -EBUSY;
4290                         } else {
4291                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4292                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task_pid_nr(task), pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4293                                 set_dbregs = 1;
4294                         }
4295                 }
4296
4297                 UNLOCK_PFS(flags);
4298
4299                 if (ret) goto error;
4300         }
4301
4302         /*
4303          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4304          *
4305          * The programming model expects the task to
4306          * be pinned on a CPU throughout the session.
4307          * Here we take note of the current CPU at the
4308          * time the context is loaded. No call from
4309          * another CPU will be allowed.
4310          *
4311          * The pinning via shed_setaffinity()
4312          * must be done by the calling task prior
4313          * to this call.
4314          *
4315          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4316          */
4317         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4318
4319         ret = -EBUSY;
4320         /*
4321          * now reserve the session
4322          */
4323         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4324         if (ret) goto error;
4325
4326         /*
4327          * task is necessarily stopped at this point.
4328          *
4329          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4330          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4331          * If we see a context, then this is an active context
4332          *
4333          * XXX: needs to be atomic
4334          */
4335         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4336                 thread->pfm_context, ctx));
4337
4338         ret = -EBUSY;
4339         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4340         if (old != NULL) {
4341                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4342                 goto error_unres;
4343         }
4344
4345         pfm_reset_msgq(ctx);
4346
4347         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4348
4349         /*
4350          * link context to task
4351          */
4352         ctx->ctx_task = task;
4353
4354         if (is_system) {
4355                 /*
4356                  * we load as stopped
4357                  */
4358                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4359                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4360
4361                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4362         } else {
4363                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4364         }
4365
4366         /*
4367          * propagate into thread-state
4368          */
4369         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4370         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4371
4372         pmcs_source = ctx->th_pmcs;
4373         pmds_source = ctx->th_pmds;
4374
4375         /*
4376          * always the case for system-wide
4377          */
4378         if (task == current) {
4379
4380                 if (is_system == 0) {
4381
4382                         /* allow user level control */
4383                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4384                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4385
4386                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4387                         INC_ACTIVATION();
4388                         SET_ACTIVATION(ctx);
4389 #ifndef CONFIG_SMP
4390                         /*
4391                          * push the other task out, if any
4392                          */
4393                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4394                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4395 #endif
4396                 }
4397                 /*
4398                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4399                  * restore all PMC from ctx to PMU
4400                  */
4401                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4402                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4403
4404                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4405                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4406
4407                 /*
4408                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4409                  */
4410                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4411                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4412                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4413                 }
4414                 /*
4415                  * set new ownership
4416                  */
4417                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4418
4419                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4420         } else {
4421                 /*
4422                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4423                  */
4424                 regs = task_pt_regs(task);
4425
4426                 /* force a full reload */
4427                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4428                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4429
4430                 /* initial saved psr (stopped) */
4431                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4432                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4433         }
4434
4435         ret = 0;
4436
4437 error_unres:
4438         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4439 error:
4440         /*
4441          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4442          */
4443         if (ret && set_dbregs) {
4444                 LOCK_PFS(flags);
4445                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4446                 UNLOCK_PFS(flags);
4447         }
4448         /*
4449          * release task, there is now a link with the context
4450          */
4451         if (is_system == 0 && task != current) {
4452                 pfm_put_task(task);
4453
4454                 if (ret == 0) {
4455                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4456                         if (ret) {
4457                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4458                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4459                         }
4460                 }
4461         }
4462         return ret;
4463 }
4464
4465 /*
4466  * in this function, we do not need to increase the use count
4467  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4468  * context lock. If the task were to disappear while having
4469  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4470  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4471  * until we are here.
4472  */
4473 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4474
4475 static int
4476 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4477 {
4478         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4479         struct pt_regs *tregs;
4480         int prev_state, is_system;
4481         int ret;
4482
4483         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task_pid_nr(task) : -1));
4484
4485         prev_state = ctx->ctx_state;
4486         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4487
4488         /*
4489          * unload only when necessary
4490          */
4491         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4492                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4493                 return 0;
4494         }
4495
4496         /*
4497          * clear psr and dcr bits
4498          */
4499         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4500         if (ret) return ret;
4501
4502         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4503
4504         /*
4505          * in system mode, we need to update the PMU directly
4506          * and the user level state of the caller, which may not
4507          * necessarily be the creator of the context.
4508          */
4509         if (is_system) {
4510
4511                 /*
4512                  * Update cpuinfo
4513                  *
4514                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4515                  */
4516                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4517                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4518
4519                 /*
4520                  * save PMDs in context
4521                  * release ownership
4522                  */
4523                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4524
4525                 /*
4526                  * at this point we are done with the PMU
4527                  * so we can unreserve the resource.
4528                  */
4529                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4530                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4531
4532                 /*
4533                  * disconnect context from task
4534                  */
4535                 task->thread.pfm_context = NULL;
4536                 /*
4537                  * disconnect task from context
4538                  */
4539                 ctx->ctx_task = NULL;
4540
4541                 /*
4542                  * There is nothing more to cleanup here.
4543                  */
4544                 return 0;
4545         }
4546
4547         /*
4548          * per-task mode
4549          */
4550         tregs = task == current ? regs : task_pt_regs(task);
4551
4552         if (task == current) {
4553                 /*
4554                  * cancel user level control
4555                  */
4556                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4557
4558                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task_pid_nr(task)));
4559         }
4560         /*
4561          * save PMDs to context
4562          * release ownership
4563          */
4564         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4565
4566         /*
4567          * at this point we are done with the PMU
4568          * so we can unreserve the resource.
4569          *
4570          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4571          */
4572         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4573                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4574
4575         /*
4576          * reset activation counter and psr
4577          */
4578         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4579         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4580
4581         /*
4582          * PMU state will not be restored
4583          */
4584         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4585
4586         /*
4587          * break links between context and task
4588          */
4589         task->thread.pfm_context  = NULL;
4590         ctx->ctx_task             = NULL;
4591
4592         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4593
4594         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4595         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4596         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4597
4598         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task_pid_nr(task)));
4599
4600         return 0;
4601 }
4602
4603
4604 /*
4605  * called only from exit_thread(): task == current
4606  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4607  */
4608 void
4609 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4610 {
4611         pfm_context_t *ctx;
4612         unsigned long flags;
4613         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
4614         int ret, state;
4615         int free_ok = 0;
4616
4617         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4618
4619         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4620
4621         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task_pid_nr(task)));
4622
4623         state = ctx->ctx_state;
4624         switch(state) {
4625                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4626                         /*
4627                          * only comes to this function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4628                          * be in unloaded state
4629                          */
4630                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task_pid_nr(task));
4631                         break;
4632                 case PFM_CTX_LOADED:
4633                 case PFM_CTX_MASKED:
4634                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4635                         if (ret) {
4636                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task_pid_nr(task), state, ret);
4637                         }
4638                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4639
4640                         pfm_end_notify_user(ctx);
4641                         break;
4642                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4643                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4644                         if (ret) {
4645                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task_pid_nr(task), state, ret);
4646                         }
4647                         free_ok = 1;
4648                         break;
4649                 default:
4650                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task_pid_nr(task), state);
4651                         break;
4652         }
4653         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4654
4655         { u64 psr = pfm_get_psr();
4656           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4657           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4658           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4659           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4660         }
4661
4662         /*
4663          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4664          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4665          */
4666         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4667 }
4668
4669 /*
4670  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4671  */
4672 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4673 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4674 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4675 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4676 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4677
4678 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4679 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4681 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4682 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4683 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4684 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4685 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4687 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4688 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4689 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4690 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4691 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4692 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4693 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4694 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4695 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4696 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4697 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4698 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4699 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4700 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4701 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4702 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4703 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4704 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4705 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4706 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4707 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4708 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4709 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4710 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4711 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4712 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4713 };
4714 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4715
4716 static int
4717 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4718 {
4719         struct task_struct *task;
4720         int state, old_state;
4721
4722 recheck:
4723         state = ctx->ctx_state;
4724         task  = ctx->ctx_task;
4725
4726         if (task == NULL) {
4727                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4728                 return 0;
4729         }
4730
4731         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4732                 ctx->ctx_fd,
4733                 state,
4734                 task_pid_nr(task),
4735                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4736
4737         /*
4738          * self-monitoring always ok.
4739          *
4740          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4741          * context (to one to which the context is attached to) OR
4742          * a task running on the same CPU as the session.
4743          */
4744         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4745
4746         /*
4747          * we are monitoring another thread
4748          */
4749         switch(state) {
4750                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4751                         /*
4752                          * if context is UNLOADED we are safe to go
4753                          */
4754                         return 0;
4755                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4756                         /*
4757                          * no command can operate on a zombie context
4758                          */
4759                         DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4760                         return -EINVAL;
4761                 case PFM_CTX_MASKED:
4762                         /*
4763                          * PMU state has been saved to software even though
4764                          * the thread may still be running.
4765                          */
4766                         if (cmd != PFM_UNLOAD_CONTEXT) return 0;
4767         }
4768
4769         /*
4770          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have 
4771          * the task stopped.
4772          *
4773          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4774          * the user has no guarantee the task would not run between
4775          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4776          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4777          * the task must be stopped.
4778          */
4779         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4780                 if (!task_is_stopped_or_traced(task)) {
4781                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task_pid_nr(task)));
4782                         return -EBUSY;
4783                 }
4784                 /*
4785                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4786                  *
4787                  * This is an interesting point in the code.
4788                  * We need to unprotect the context because
4789                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4790                  * the same lock. There are danger in doing
4791                  * this because it leaves a window open for
4792                  * another task to get access to the context
4793                  * and possibly change its state. The one thing
4794                  * that is not possible is for the context to disappear
4795                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4796                  * get_fd()/put_fd().
4797                  */
4798                 old_state = state;
4799
4800                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4801
4802                 wait_task_inactive(task);
4803
4804                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4805
4806                 /*
4807                  * we must recheck to verify if state has changed
4808                  */
4809                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4810                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4811                         goto recheck;
4812                 }
4813         }
4814         return 0;
4815 }
4816
4817 /*
4818  * system-call entry point (must return long)
4819  */
4820 asmlinkage long
4821 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4822 {
4823         struct file *file = NULL;
4824         pfm_context_t *ctx = NULL;
4825         unsigned long flags = 0UL;
4826         void *args_k = NULL;
4827         long ret; /* will expand int return types */
4828         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4829         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4830         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4831         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4832 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4833
4834         /*
4835          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4836          */
4837         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4838
4839         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4840                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4841                 return -EINVAL;
4842         }
4843
4844         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4845         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4846         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4847         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4848         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4849
4850         if (unlikely(func == NULL)) {
4851                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4852                 return -EINVAL;
4853         }
4854
4855         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4856                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4857                 cmd,
4858                 narg,
4859                 base_sz,
4860                 count));
4861
4862         /*
4863          * check if number of arguments matches what the command expects
4864          */
4865         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4866                 return -EINVAL;
4867
4868 restart_args:
4869         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4870         /*
4871          * limit abuse to min page size
4872          */
4873         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4874                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", task_pid_nr(current), sz);
4875                 return -E2BIG;
4876         }
4877
4878         /*
4879          * allocate default-sized argument buffer
4880          */
4881         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4882                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4883                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4884         }
4885
4886         ret = -EFAULT;
4887
4888         /*
4889          * copy arguments
4890          *
4891          * assume sz = 0 for command without parameters
4892          */
4893         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4894                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4895                 goto error_args;
4896         }
4897
4898         /*
4899          * check if command supports extra parameters
4900          */
4901         if (completed_args == 0 && getsize) {
4902                 /*
4903                  * get extra parameters size (based on main argument)
4904                  */
4905                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4906                 if (ret) goto error_args;
4907
4908                 completed_args = 1;
4909
4910                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4911
4912                 /* retry if necessary */
4913                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4914         }
4915
4916         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4917
4918         ret = -EBADF;
4919
4920         file = fget(fd);
4921         if (unlikely(file == NULL)) {
4922                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4923                 goto error_args;
4924         }
4925         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4926                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4927                 goto error_args;
4928         }
4929
4930         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4931         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4932                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4933                 goto error_args;
4934         }
4935         prefetch(&ctx->ctx_state);
4936
4937         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4938
4939         /*
4940          * check task is stopped
4941          */
4942         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4943         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4944
4945 skip_fd:
4946         ret = (*func)(ctx, args_k, count, task_pt_regs(current));
4947
4948         call_made = 1;
4949
4950 abort_locked:
4951         if (likely(ctx)) {
4952                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4953                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4954         }
4955
4956         /* copy argument back to user, if needed */
4957         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4958
4959 error_args:
4960         if (file)
4961                 fput(file);
4962
4963         kfree(args_k);
4964
4965         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4966
4967         return ret;
4968 }
4969
4970 static void
4971 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4972 {
4973         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4974         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4975         int state;
4976         int ret = 0;
4977
4978         state = ctx->ctx_state;
4979         /*
4980          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4981          * XXX: not really needed when blocking
4982          */
4983         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4984
4985                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4986                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4987
4988                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4989                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4990                 else
4991                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4992         } else {
4993                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4994                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4995         }
4996
4997         if (ret == 0) {
4998                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4999                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
5000                 }
5001                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
5002                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
5003                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
5004                 } else {
5005                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
5006                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
5007                 }
5008                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
5009         }
5010 }
5011
5012 /*
5013  * context MUST BE LOCKED when calling
5014  * can only be called for current
5015  */
5016 static void
5017 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5018 {
5019         int ret;
5020
5021         DPRINT(("entering for [%d]\n", task_pid_nr(current)));
5022
5023         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
5024         if (ret) {
5025                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", task_pid_nr(current), ret);
5026         }
5027
5028         /*
5029          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5030          */
5031         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5032
5033         /*
5034          * given that context is still locked, the controlling
5035          * task will only get access when we return from
5036          * pfm_handle_work().
5037          */
5038 }
5039
5040 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5041  /*
5042   * pfm_handle_work() can be called with interrupts enabled
5043   * (TIF_NEED_RESCHED) or disabled. The down_interruptible
5044   * call may sleep, therefore we must re-enable interrupts
5045   * to avoid deadlocks. It is safe to do so because this function
5046   * is called ONLY when returning to user level (PUStk=1), in which case
5047   * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5048   * interrupt nesting.
5049   */
5050 void
5051 pfm_handle_work(void)
5052 {
5053         pfm_context_t *ctx;
5054         struct pt_regs *regs;
5055         unsigned long flags, dummy_flags;
5056         unsigned long ovfl_regs;
5057         unsigned int reason;
5058         int ret;
5059
5060         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5061         if (ctx == NULL) {
5062                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", task_pid_nr(current));
5063                 return;
5064         }
5065
5066         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5067
5068         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5069
5070         tsk_clear_notify_resume(current);
5071
5072         regs = task_pt_regs(current);
5073
5074         /*
5075          * extract reason for being here and clear
5076          */
5077         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5078         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5079         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5080
5081         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5082
5083         /*
5084          * must be done before we check for simple-reset mode
5085          */
5086         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5087
5088
5089         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5090         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5091
5092         /*
5093          * restore interrupt mask to what it was on entry.
5094          * Could be enabled/diasbled.
5095          */
5096         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5097
5098         /*
5099          * force interrupt enable because of down_interruptible()
5100          */
5101         local_irq_enable();
5102
5103         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5104
5105         /*
5106          * may go through without blocking on SMP systems
5107          * if restart has been received already by the time we call down()
5108          */
5109         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ctx_restart_done);
5110
5111         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5112
5113         /*
5114          * lock context and mask interrupts again
5115          * We save flags into a dummy because we may have
5116          * altered interrupts mask compared to entry in this
5117          * function.
5118          */
5119         PROTECT_CTX(ctx, dummy_flags);
5120
5121         /*
5122          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5123          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5124          * and that can changed PMD values and therefore 
5125          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5126          */
5127         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5128
5129         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5130 do_zombie:
5131                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5132                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5133                 goto nothing_to_do;
5134         }
5135         /*
5136          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5137          */
5138         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5139
5140 skip_blocking:
5141         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5142         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5143
5144 nothing_to_do:
5145         /*
5146          * restore flags as they were upon entry
5147          */
5148         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5149 }
5150
5151 static int
5152 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5153 {
5154         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5155                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5156                 return 0;
5157         }
5158
5159         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5160
5161         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5162
5163         /*
5164          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5165          * we come here
5166          */
5167         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5168
5169         return 0;
5170 }
5171
5172 static int
5173 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5174 {
5175         pfm_msg_t *msg = NULL;
5176
5177         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5178                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5179                 if (msg == NULL) {
5180                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5181                         return -1;
5182                 }
5183
5184                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5185                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5186                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5187                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5188                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5189                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5190                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5191                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5192         }
5193
5194         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5195                 msg,
5196                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5197                 ctx->ctx_fd,
5198                 ovfl_pmds));
5199
5200         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5201 }
5202
5203 static int
5204 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5205 {
5206         pfm_msg_t *msg;
5207
5208         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5209         if (msg == NULL) {
5210                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5211                 return -1;
5212         }
5213         /* no leak */
5214         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5215
5216         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5217         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5218         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5219
5220         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5221                 msg,
5222                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5223                 ctx->ctx_fd));
5224
5225         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5226 }
5227
5228 /*
5229  * main overflow processing routine.
5230  * it can be called from the interrupt path or explicitly during the context switch code
5231  */
5232 static void
5233 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5234 {
5235         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5236         unsigned long mask;
5237         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5238         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5239         unsigned long tstamp;
5240         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5241         unsigned int i, has_smpl;
5242         int must_notify = 0;
5243
5244         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5245
5246         /*
5247          * sanity test. Should never happen
5248          */
5249         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5250
5251         tstamp   = ia64_get_itc();
5252         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5253         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5254         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5255
5256         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5257                      "used_pmds=0x%lx\n",
5258                         pmc0,
5259                         task ? task_pid_nr(task): -1,
5260                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5261                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5262                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5263
5264
5265         /*
5266          * first we update the virtual counters
5267          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5268          */
5269         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5270
5271                 /* skip pmd which did not overflow */
5272                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5273
5274                 /*
5275                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5276                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5277                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5278                  * pfm_read_pmds().
5279                  */
5280                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5281                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5282                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5283
5284                 /*
5285                  * check for overflow condition
5286                  */
5287                 if (likely(old_val > new_val)) {
5288                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5289                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5290                 }
5291
5292                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5293                         i,
5294                         new_val,
5295                         old_val,
5296                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5297                         ovfl_pmds,
5298                         ovfl_notify));
5299         }
5300
5301         /*
5302          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5303          */
5304         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5305
5306         /* 
5307          * reset all control bits
5308          */
5309         ovfl_ctrl.val = 0;
5310         reset_pmds    = 0UL;
5311
5312         /*
5313          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by 
5314          * calling the module's handler() routine.
5315          */
5316         if (has_smpl) {
5317                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5318                 unsigned long pmd_mask;
5319                 int j, k, ret = 0;
5320                 int this_cpu = smp_processor_id();
5321
5322                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5323                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5324
5325                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5326
5327                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5328
5329                         mask = 1UL << i;
5330
5331                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5332
5333                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5334                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5335                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5336                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5337                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5338
5339                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5340                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5341                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5342
5343                         /*
5344                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5345                          * into sampling buffer.
5346                          */
5347                         if (smpl_pmds) {
5348                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5349                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5350                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5351                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5352                                 }
5353                         }
5354
5355                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5356
5357                         start_cycles = ia64_get_itc();
5358
5359                         /*
5360                          * call custom buffer format record (handler) routine
5361                          */
5362                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5363
5364                         end_cycles = ia64_get_itc();
5365
5366                         /*
5367                          * For those controls, we take the union because they have
5368                          * an all or nothing behavior.
5369                          */
5370                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5371                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5372                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5373                         /*
5374                          * build the bitmask of pmds to reset now
5375                          */
5376                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5377
5378                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5379                 }
5380                 /*
5381                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5382                  */
5383                 if (ret && pmd_mask) {
5384                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5385                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5386                 }
5387                 /*
5388                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5389                  */
5390                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5391         } else {
5392                 /*
5393                  * when no sampling module is used, then the default
5394                  * is to notify on overflow if requested by user
5395                  */
5396                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5397                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5398                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5399                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5400                 /*
5401                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5402                  */
5403                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5404         }
5405
5406         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5407
5408         /*
5409          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5410          */
5411         if (reset_pmds) {
5412                 unsigned long bm = reset_pmds;
5413                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5414         }
5415
5416         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5417                 /*
5418                  * keep track of what to reset when unblocking
5419                  */
5420                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5421
5422                 /*
5423                  * check for blocking context 
5424                  */
5425                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5426
5427                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5428
5429                         /*
5430                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5431                          */
5432                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5433
5434                         /*
5435                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5436                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5437                          */
5438                         tsk_set_notify_resume(task);
5439                 }
5440                 /*
5441                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5442                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5443                  */
5444                 must_notify = 1;
5445         }
5446
5447         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5448                         GET_PMU_OWNER() ? task_pid_nr(GET_PMU_OWNER()) : -1,
5449                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5450                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5451                         ovfl_pmds,
5452                         ovfl_notify,
5453                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5454         /*
5455          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5456          */
5457         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5458                 pfm_mask_monitoring(task);
5459                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5460                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5461         }
5462
5463         /*
5464          * send notification now
5465          */
5466         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5467
5468         return;
5469
5470 sanity_check:
5471         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5472                         smp_processor_id(),
5473                         task ? task_pid_nr(task) : -1,
5474                         pmc0);
5475         return;
5476
5477 stop_monitoring:
5478         /*
5479          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5480          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5481          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5482          * can access the PMU  hardware directly.
5483          *
5484          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5485          *
5486          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5487          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5488          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5489          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5490          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5491          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5492          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5493          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5494          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5495          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5496          *
5497          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5498          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5499          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5500          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5501          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5502          * also push our zombie context out.
5503          *
5504          * Overall pretty hairy stuff....
5505          */
5506         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task_pid_nr(task): -1));
5507         pfm_clear_psr_up();
5508         ia64_psr(regs)->up = 0;
5509         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5510         return;
5511 }
5512
5513 static int
5514 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5515 {
5516         struct task_struct *task;
5517         pfm_context_t *ctx;
5518         unsigned long flags;
5519         u64 pmc0;
5520         int this_cpu = smp_processor_id();
5521         int retval = 0;
5522
5523         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5524
5525         /*
5526          * srlz.d done before arriving here
5527          */
5528         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5529
5530         task = GET_PMU_OWNER();
5531         ctx  = GET_PMU_CTX();
5532
5533         /*
5534          * if we have some pending bits set
5535          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5536          */
5537         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5538                 /*
5539                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5540                  */
5541
5542                 /* sanity check */
5543                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5544
5545                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0) 
5546                         goto report_spurious2;
5547
5548                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5549
5550                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5551
5552                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5553
5554         } else {
5555                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5556                 retval = -1;
5557         }
5558         /*
5559          * keep it unfrozen at all times
5560          */
5561         pfm_unfreeze_pmu();
5562
5563         return retval;
5564
5565 report_spurious1:
5566         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5567                 this_cpu, task_pid_nr(task));
5568         pfm_unfreeze_pmu();
5569         return -1;
5570 report_spurious2:
5571         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n", 
5572                 this_cpu, 
5573                 task_pid_nr(task));
5574         pfm_unfreeze_pmu();
5575         return -1;
5576 }
5577
5578 static irqreturn_t
5579 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg)
5580 {
5581         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5582         unsigned long min, max;
5583         int this_cpu;
5584         int ret;
5585         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5586
5587         this_cpu = get_cpu();
5588         if (likely(!pfm_alt_intr_handler)) {
5589                 min = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5590                 max = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5591
5592                 start_cycles = ia64_get_itc();
5593
5594                 ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5595
5596                 total_cycles = ia64_get_itc();
5597
5598                 /*
5599                  * don't measure spurious interrupts
5600                  */
5601                 if (likely(ret == 0)) {
5602                         total_cycles -= start_cycles;
5603
5604                         if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5605                         if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5606
5607                         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5608                 }
5609         }
5610         else {
5611                 (*pfm_alt_intr_handler->handler)(irq, arg, regs);
5612         }
5613
5614         put_cpu_no_resched();
5615         return IRQ_HANDLED;
5616 }
5617
5618 /*
5619  * /proc/perfmon interface, for debug only
5620  */
5621
5622 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5623
5624 static void *
5625 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5626 {
5627         if (*pos == 0) {
5628                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5629         }
5630
5631         while (*pos <= NR_CPUS) {
5632                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5633                         return (void *)*pos;
5634                 }
5635                 ++*pos;
5636         }
5637         return NULL;
5638 }
5639
5640 static void *
5641 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5642 {
5643         ++*pos;
5644         return pfm_proc_start(m, pos);
5645 }
5646
5647 static void
5648 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5649 {
5650 }
5651
5652 static void
5653 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5654 {
5655         struct list_head * pos;
5656         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5657         unsigned long flags;
5658
5659         seq_printf(m,
5660                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5661                 "model                     : %s\n"
5662                 "fastctxsw                 : %s\n"
5663                 "expert mode               : %s\n"
5664                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5665                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5666                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5667                 pmu_conf->pmu_name,
5668                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5669                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5670                 pmu_conf->ovfl_val,
5671                 pmu_conf->flags);
5672
5673         LOCK_PFS(flags);
5674
5675         seq_printf(m,
5676                 "proc_sessions             : %u\n"
5677                 "sys_sessions              : %u\n"
5678                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5679                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5680                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5681                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5682                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5683                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5684
5685         UNLOCK_PFS(flags);
5686
5687         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5688
5689         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5690                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5691                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5692                         entry->fmt_uuid[0],
5693                         entry->fmt_uuid[1],
5694                         entry->fmt_uuid[2],
5695                         entry->fmt_uuid[3],
5696                         entry->fmt_uuid[4],
5697                         entry->fmt_uuid[5],
5698                         entry->fmt_uuid[6],
5699                         entry->fmt_uuid[7],
5700                         entry->fmt_uuid[8],
5701                         entry->fmt_uuid[9],
5702                         entry->fmt_uuid[10],
5703                         entry->fmt_uuid[11],
5704                         entry->fmt_uuid[12],
5705                         entry->fmt_uuid[13],
5706                         entry->fmt_uuid[14],
5707                         entry->fmt_uuid[15],
5708                         entry->fmt_name);
5709         }
5710         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5711
5712 }
5713
5714 static int
5715 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5716 {
5717         unsigned long psr;
5718         unsigned int i;
5719         int cpu;
5720
5721         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5722                 pfm_proc_show_header(m);
5723                 return 0;
5724         }
5725
5726         /* show info for CPU (v - 1) */
5727
5728         cpu = (long)v - 1;
5729         seq_printf(m,
5730                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5731                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5732                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5733                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5734                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5735                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5736                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5737                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5738                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5739                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5740                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5741                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5742                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5743                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5744                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5745                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5746                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5747                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5748                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5749                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5750                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5751                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5752                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5753                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5754                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5755                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5756                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5757                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5758
5759         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5760
5761                 psr = pfm_get_psr();
5762
5763                 ia64_srlz_d();
5764
5765                 seq_printf(m, 
5766                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5767                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n", 
5768                         cpu, psr,
5769                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5770
5771                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5772                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5773                         seq_printf(m, 
5774                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5775                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n", 
5776                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5777                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5778                 }
5779         }
5780         return 0;
5781 }
5782
5783 const struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5784         .start =        pfm_proc_start,
5785         .next =         pfm_proc_next,
5786         .stop =         pfm_proc_stop,
5787         .show =         pfm_proc_show
5788 };
5789
5790 static int
5791 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5792 {
5793         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5794 }
5795
5796
5797 /*
5798  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5799  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5800  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5801  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5802  */
5803 void
5804 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5805 {
5806         struct pt_regs *regs;
5807         unsigned long dcr;
5808         unsigned long dcr_pp;
5809
5810         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5811
5812         /*
5813          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5814          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5815          */
5816         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5817                 regs = task_pt_regs(task);
5818                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5819                 return;
5820         }
5821         /*
5822          * if monitoring has started
5823          */
5824         if (dcr_pp) {
5825                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5826                 /*
5827                  * context switching in?
5828                  */
5829                 if (is_ctxswin) {
5830                         /* mask monitoring for the idle task */
5831                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5832                         pfm_clear_psr_pp();
5833                         ia64_srlz_i();
5834                         return;
5835                 }
5836                 /*
5837                  * context switching out
5838                  * restore monitoring for next task
5839                  *
5840                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5841                  * better code.
5842                  */
5843                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5844                 pfm_set_psr_pp();
5845                 ia64_srlz_i();
5846         }
5847 }
5848
5849 #ifdef CONFIG_SMP
5850
5851 static void
5852 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5853 {
5854         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5855
5856         ia64_psr(regs)->up = 0;
5857         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5858
5859         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5860                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n",
5861                                         task_pid_nr(ctx->ctx_task)));
5862                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5863         }
5864
5865         /*
5866          * disconnect the task from the context and vice-versa
5867          */
5868         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5869
5870         task->thread.pfm_context  = NULL;
5871         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5872
5873         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task_pid_nr(task)));
5874 }
5875
5876
5877 /*
5878  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5879  */
5880 void
5881 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5882 {
5883         pfm_context_t *ctx;
5884         unsigned long flags;
5885         u64 psr;
5886
5887
5888         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5889         if (ctx == NULL) return;
5890
5891         /*
5892          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5893          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5894          * access, not CPU concurrency.
5895          */
5896         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5897
5898         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5899                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
5900
5901                 pfm_clear_psr_up();
5902
5903                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5904
5905                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5906
5907                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5908
5909                 pfm_context_free(ctx);
5910                 return;
5911         }
5912
5913         /*
5914          * save current PSR: needed because we modify it
5915          */
5916         ia64_srlz_d();
5917         psr = pfm_get_psr();
5918
5919         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5920
5921         /*
5922          * stop monitoring:
5923          * This is the last instruction which may generate an overflow
5924          *
5925          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5926          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5927          */
5928         pfm_clear_psr_up();
5929
5930         /*
5931          * keep a copy of psr.up (for reload)
5932          */
5933         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5934
5935         /*
5936          * release ownership of this PMU.
5937          * PM interrupts are masked, so nothing
5938          * can happen.
5939          */
5940         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5941
5942         /*
5943          * we systematically save the PMD as we have no
5944          * guarantee we will be schedule at that same
5945          * CPU again.
5946          */
5947         pfm_save_pmds(ctx->th_pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5948
5949         /*
5950          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5951          * we will need it on the restore path to check
5952          * for pending overflow.
5953          */
5954         ctx->th_pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5955
5956         /*
5957          * unfreeze PMU if had pending overflows
5958          */
5959         if (ctx->th_pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5960
5961         /*
5962          * finally, allow context access.
5963          * interrupts will still be masked after this call.
5964          */
5965         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5966 }
5967
5968 #else /* !CONFIG_SMP */
5969 void
5970 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5971 {
5972         pfm_context_t *ctx;
5973         u64 psr;
5974
5975         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5976         if (ctx == NULL) return;
5977
5978         /*
5979          * save current PSR: needed because we modify it
5980          */
5981         psr = pfm_get_psr();
5982
5983         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5984
5985         /*
5986          * stop monitoring:
5987          * This is the last instruction which may generate an overflow
5988          *
5989          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5990          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5991          */
5992         pfm_clear_psr_up();
5993
5994         /*
5995          * keep a copy of psr.up (for reload)
5996          */
5997         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5998 }
5999
6000 static void
6001 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
6002 {
6003         pfm_context_t *ctx;
6004         unsigned long flags;
6005
6006         { u64 psr  = pfm_get_psr();
6007           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
6008         }
6009
6010         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6011
6012         /*
6013          * we need to mask PMU overflow here to
6014          * make sure that we maintain pmc0 until
6015          * we save it. overflow interrupts are
6016          * treated as spurious if there is no
6017          * owner.
6018          *
6019          * XXX: I don't think this is necessary
6020          */
6021         PROTECT_CTX(ctx,flags);
6022
6023         /*
6024          * release ownership of this PMU.
6025          * must be done before we save the registers.
6026          *
6027          * after this call any PMU interrupt is treated
6028          * as spurious.
6029          */
6030         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6031
6032         /*
6033          * save all the pmds we use
6034          */
6035         pfm_save_pmds(ctx->th_pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6036
6037         /*
6038          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6039          * it is needed to check for pended overflow
6040          * on the restore path
6041          */
6042         ctx->th_pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6043
6044         /*
6045          * unfreeze PMU if had pending overflows
6046          */
6047         if (ctx->th_pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6048
6049         /*
6050          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6051          * be treated as purely spurious and we will not
6052          * lose any information
6053          */
6054         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6055 }
6056 #endif /* CONFIG_SMP */
6057
6058 #ifdef CONFIG_SMP
6059 /*
6060  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6061  */
6062 void
6063 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6064 {
6065         pfm_context_t *ctx;
6066         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6067         unsigned long flags;
6068         u64 psr, psr_up;
6069         int need_irq_resend;
6070
6071         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6072         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6073
6074         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6075
6076         /*
6077          * possible on unload
6078          */
6079         if (unlikely((task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6080
6081         /*
6082          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6083          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6084          * access, not CPU concurrency.
6085          */
6086         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6087         psr   = pfm_get_psr();
6088
6089         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6090
6091         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6092         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6093
6094         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6095                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
6096
6097                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6098
6099                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6100
6101                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6102
6103                 /*
6104                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6105                  */
6106                 pfm_context_free(ctx);
6107
6108                 return;
6109         }
6110
6111         /*
6112          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6113          * stale state.
6114          */
6115         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6116                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6117                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6118         }
6119         /*
6120          * retrieve saved psr.up
6121          */
6122         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6123
6124         /*
6125          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6126          * then nothing to do except restore psr
6127          */
6128         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6129
6130                 /*
6131                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6132                  */
6133                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6134                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6135
6136         } else {
6137                 /*
6138                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6139                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6140                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6141                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6142                  */
6143                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6144
6145                 /*
6146                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6147                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6148                  * up stale configuration.
6149                  *
6150                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6151                  */
6152                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6153         }
6154         /*
6155          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6156          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6157          * will be captured.
6158          *
6159          * XXX: optimize here
6160          */
6161         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(ctx->th_pmds, pmd_mask);
6162         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(ctx->th_pmcs, pmc_mask);
6163
6164         /*
6165          * check for pending overflow at the time the state
6166          * was saved.
6167          */
6168         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(ctx->th_pmcs[0]))) {
6169                 /*
6170                  * reload pmc0 with the overflow information
6171                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6172                  */
6173                 ia64_set_pmc(0, ctx->th_pmcs[0]);
6174                 ia64_srlz_d();
6175                 ctx->th_pmcs[0] = 0UL;
6176
6177                 /*
6178                  * will replay the PMU interrupt
6179                  */
6180                 if (need_irq_resend) ia64_resend_irq(IA64_PERFMON_VECTOR);
6181
6182                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6183         }
6184
6185         /*
6186          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6187          */
6188         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6189         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6190
6191         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6192
6193         /*
6194          * dump activation value for this PMU
6195          */
6196         INC_ACTIVATION();
6197         /*
6198          * record current activation for this context
6199          */
6200         SET_ACTIVATION(ctx);
6201
6202         /*
6203          * establish new ownership. 
6204          */
6205         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6206
6207         /*
6208          * restore the psr.up bit. measurement
6209          * is active again.
6210          * no PMU interrupt can happen at this point
6211          * because we still have interrupts disabled.
6212          */
6213         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6214
6215         /*
6216          * allow concurrent access to context
6217          */
6218         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6219 }
6220 #else /*  !CONFIG_SMP */
6221 /*
6222  * reload PMU state for UP kernels
6223  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6224  */
6225 void
6226 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6227 {
6228         pfm_context_t *ctx;
6229         struct task_struct *owner;
6230         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6231         u64 psr, psr_up;
6232         int need_irq_resend;
6233
6234         owner = GET_PMU_OWNER();
6235         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6236         psr   = pfm_get_psr();
6237
6238         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6239         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6240
6241         /*
6242          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6243          * stale state.
6244          *
6245          * This must be done even when the task is still the owner
6246          * as the registers may have been modified via ptrace()
6247          * (not perfmon) by the previous task.
6248          */
6249         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6250                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6251                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6252         }
6253
6254         /*
6255          * retrieved saved psr.up
6256          */
6257         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6258         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6259
6260         /*
6261          * short path, our state is still there, just
6262          * need to restore psr and we go
6263          *
6264          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6265          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6266          * concurrency even without interrupt masking.
6267          */
6268         if (likely(owner == task)) {
6269                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6270                 return;
6271         }
6272
6273         /*
6274          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6275          * then we'll be able to install our stuff !
6276          *
6277          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6278          */
6279         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6280
6281         /*
6282          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6283          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6284