Linux-2.6.12-rc2
[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) 1999-2003, 2005  Hewlett Packard Co
15  *               Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
16  *               David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
17  *
18  * More information about perfmon available at:
19  *      http://www.hpl.hp.com/research/linux/perfmon
20  */
21
22 #include <linux/config.h>
23 #include <linux/module.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/sched.h>
26 #include <linux/interrupt.h>
27 #include <linux/smp_lock.h>
28 #include <linux/proc_fs.h>
29 #include <linux/seq_file.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/vmalloc.h>
32 #include <linux/mm.h>
33 #include <linux/sysctl.h>
34 #include <linux/list.h>
35 #include <linux/file.h>
36 #include <linux/poll.h>
37 #include <linux/vfs.h>
38 #include <linux/pagemap.h>
39 #include <linux/mount.h>
40 #include <linux/version.h>
41 #include <linux/bitops.h>
42
43 #include <asm/errno.h>
44 #include <asm/intrinsics.h>
45 #include <asm/page.h>
46 #include <asm/perfmon.h>
47 #include <asm/processor.h>
48 #include <asm/signal.h>
49 #include <asm/system.h>
50 #include <asm/uaccess.h>
51 #include <asm/delay.h>
52
53 #ifdef CONFIG_PERFMON
54 /*
55  * perfmon context state
56  */
57 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
58 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
59 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
60 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
61
62 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
63
64 /*
65  * depth of message queue
66  */
67 #define PFM_MAX_MSGS            32
68 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
69
70 /*
71  * type of a PMU register (bitmask).
72  * bitmask structure:
73  *      bit0   : register implemented
74  *      bit1   : end marker
75  *      bit2-3 : reserved
76  *      bit4   : pmc has pmc.pm
77  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
78  *      bit6-7 : register type
79  *      bit8-31: reserved
80  */
81 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
82 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
83 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
84 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
85 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
86 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
87 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
88 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
89
90 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
91 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
92
93 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
94
95 /* i assumed unsigned */
96 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
97 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
98
99 /* XXX: these assume that register i is implemented */
100 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
101 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
102 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
103 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
104
105 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].default_value
106 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf->pmc_desc[i].reserved_mask
107 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmd_desc[i].dep_pmd[0]
108 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].dep_pmd[0]
109
110 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
111 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
112
113 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
114 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
115 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
116
117 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
118
119 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
120 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
121 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
122
123 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
124
125 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
126 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
127 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
128 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
129 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
130
131 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
132 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
133 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
134
135 #define RDEP(x) (1UL<<(x))
136
137 /*
138  * context protection macros
139  * in SMP:
140  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
141  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
142  * in UP:
143  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
144  *
145  * spin_lock_irqsave()/spin_lock_irqrestore():
146  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
147  *      in UP : local_irq_disable
148  *
149  * spin_lock()/spin_lock():
150  *      in UP : removed automatically
151  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
152  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
153  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
154  */
155 #define PROTECT_CTX(c, f) \
156         do {  \
157                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
158                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
159                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, current->pid)); \
160         } while(0)
161
162 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
163         do { \
164                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
165                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
166         } while(0)
167
168 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
169         do {  \
170                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
171         } while(0)
172
173
174 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
175         do { \
176                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
177         } while(0)
178
179
180 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
181         do {  \
182                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
183         } while(0)
184
185 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
186         do { \
187                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
188         } while(0)
189
190
191 #ifdef CONFIG_SMP
192
193 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
194 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
195 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
196
197 #else /* !CONFIG_SMP */
198 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
199 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
200 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
201 #endif /* CONFIG_SMP */
202
203 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
204 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
205 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
206
207 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
208 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
209
210 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
211
212 /*
213  * cmp0 must be the value of pmc0
214  */
215 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
216
217 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
218
219 /*
220  * debugging
221  */
222 #define PFM_DEBUGGING 1
223 #ifdef PFM_DEBUGGING
224 #define DPRINT(a) \
225         do { \
226                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
227         } while (0)
228
229 #define DPRINT_ovfl(a) \
230         do { \
231                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug > 0 && pfm_sysctl.debug_ovfl >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
232         } while (0)
233 #endif
234
235 /*
236  * 64-bit software counter structure
237  *
238  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
239  */
240 typedef struct {
241         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
242         unsigned long   lval;           /* last reset value */
243         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
244         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
245         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
246         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
247         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
248         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
249         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
250         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
251 } pfm_counter_t;
252
253 /*
254  * context flags
255  */
256 typedef struct {
257         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
258         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
259         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
260         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
261         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
262         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
263         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
264         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
265         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
266         unsigned int reserved:22;
267 } pfm_context_flags_t;
268
269 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
270 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
271 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
272
273
274 /*
275  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
276  */
277
278 typedef struct pfm_context {
279         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
280
281         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
282         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
283
284         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
285
286         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
287
288         struct semaphore        ctx_restart_sem;        /* use for blocking notification mode */
289
290         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
291         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
292         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
293
294         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
295         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
296         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
297
298         unsigned long           ctx_pmcs[IA64_NUM_PMC_REGS];    /*  saved copies of PMC values */
299
300         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
301         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
302         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
303         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
304
305         pfm_counter_t           ctx_pmds[IA64_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
306
307         u64                     ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
308
309         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
310         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
311         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
312
313         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
314         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
315
316         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
317         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
318         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
319         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
320
321         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
322         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
323         int                     ctx_msgq_head;
324         int                     ctx_msgq_tail;
325         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
326
327         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
328 } pfm_context_t;
329
330 /*
331  * magic number used to verify that structure is really
332  * a perfmon context
333  */
334 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
335
336 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
337
338 #ifdef CONFIG_SMP
339 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
340 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
341 #else
342 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
343 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
344 #endif
345
346
347 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
348 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
349 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
350 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
351 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
352 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
353 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
354 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
355 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
356
357 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
358 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
359
360 /*
361  * global information about all sessions
362  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
363  */
364 typedef struct {
365         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
366
367         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
368         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
369         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
370         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
371         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
372 } pfm_session_t;
373
374 /*
375  * information about a PMC or PMD.
376  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
377  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
378  */
379 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
380 typedef struct {
381         unsigned int            type;
382         int                     pm_pos;
383         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
384         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
385         pfm_reg_check_t         read_check;
386         pfm_reg_check_t         write_check;
387         unsigned long           dep_pmd[4];
388         unsigned long           dep_pmc[4];
389 } pfm_reg_desc_t;
390
391 /* assume cnum is a valid monitor */
392 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
393
394 /*
395  * This structure is initialized at boot time and contains
396  * a description of the PMU main characteristics.
397  *
398  * If the probe function is defined, detection is based
399  * on its return value: 
400  *      - 0 means recognized PMU
401  *      - anything else means not supported
402  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
403  * is used and it must match the host CPU family such that:
404  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
405  */
406 typedef struct {
407         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
408
409         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
410         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
411
412         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
413         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
414         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
415         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
416
417         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
418         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
419         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
420         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
421         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
422         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
423         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
424         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
425 } pmu_config_t;
426 /*
427  * PMU specific flags
428  */
429 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
430
431 /*
432  * debug register related type definitions
433  */
434 typedef struct {
435         unsigned long ibr_mask:56;
436         unsigned long ibr_plm:4;
437         unsigned long ibr_ig:3;
438         unsigned long ibr_x:1;
439 } ibr_mask_reg_t;
440
441 typedef struct {
442         unsigned long dbr_mask:56;
443         unsigned long dbr_plm:4;
444         unsigned long dbr_ig:2;
445         unsigned long dbr_w:1;
446         unsigned long dbr_r:1;
447 } dbr_mask_reg_t;
448
449 typedef union {
450         unsigned long  val;
451         ibr_mask_reg_t ibr;
452         dbr_mask_reg_t dbr;
453 } dbreg_t;
454
455
456 /*
457  * perfmon command descriptions
458  */
459 typedef struct {
460         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
461         char            *cmd_name;
462         int             cmd_flags;
463         unsigned int    cmd_narg;
464         size_t          cmd_argsize;
465         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
466 } pfm_cmd_desc_t;
467
468 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
469 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
470 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
471 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
472
473
474 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
475 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
476 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
477 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
478 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
479
480 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
481
482 typedef struct {
483         int     debug;          /* turn on/off debugging via syslog */
484         int     debug_ovfl;     /* turn on/off debug printk in overflow handler */
485         int     fastctxsw;      /* turn on/off fast (unsecure) ctxsw */
486         int     expert_mode;    /* turn on/off value checking */
487         int     debug_pfm_read;
488 } pfm_sysctl_t;
489
490 typedef struct {
491         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
492         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
493         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
494         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
495         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
496         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
497         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
498         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
499         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
500 } pfm_stats_t;
501
502 /*
503  * perfmon internal variables
504  */
505 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
506 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
507
508 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
509 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
510
511 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
512 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
513
514 static pmu_config_t             *pmu_conf;
515
516 /* sysctl() controls */
517 static pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
518 int pfm_debug_var;
519
520 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
521         {1, "debug", &pfm_sysctl.debug, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
522         {2, "debug_ovfl", &pfm_sysctl.debug_ovfl, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
523         {3, "fastctxsw", &pfm_sysctl.fastctxsw, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
524         {4, "expert_mode", &pfm_sysctl.expert_mode, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
525         { 0, },
526 };
527 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
528         {1, "perfmon", NULL, 0, 0755, pfm_ctl_table, },
529         {0,},
530 };
531 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
532         {1, "kernel", NULL, 0, 0755, pfm_sysctl_dir, },
533         {0,},
534 };
535 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
536
537 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
538 static int pfm_flush(struct file *filp);
539
540 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
541 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
542
543 static inline void
544 pfm_put_task(struct task_struct *task)
545 {
546         if (task != current) put_task_struct(task);
547 }
548
549 static inline void
550 pfm_set_task_notify(struct task_struct *task)
551 {
552         struct thread_info *info;
553
554         info = (struct thread_info *) ((char *) task + IA64_TASK_SIZE);
555         set_bit(TIF_NOTIFY_RESUME, &info->flags);
556 }
557
558 static inline void
559 pfm_clear_task_notify(void)
560 {
561         clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
562 }
563
564 static inline void
565 pfm_reserve_page(unsigned long a)
566 {
567         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
568 }
569 static inline void
570 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
571 {
572         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
573 }
574
575 static inline unsigned long
576 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
577 {
578         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
579         return 0UL;
580 }
581
582 static inline unsigned long
583 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
584 {
585         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
586 }
587
588 static inline unsigned int
589 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
590 {
591         return do_munmap(mm, addr, len);
592 }
593
594 static inline unsigned long 
595 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
596 {
597         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
598 }
599
600
601 static struct super_block *
602 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
603 {
604         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC);
605 }
606
607 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
608         .name     = "pfmfs",
609         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
610         .kill_sb  = kill_anon_super,
611 };
612
613 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
614 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
615 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
616 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
617
618
619 /* forward declaration */
620 static struct file_operations pfm_file_ops;
621
622 /*
623  * forward declarations
624  */
625 #ifndef CONFIG_SMP
626 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
627 #endif
628
629 void dump_pmu_state(const char *);
630 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
631
632 #include "perfmon_itanium.h"
633 #include "perfmon_mckinley.h"
634 #include "perfmon_generic.h"
635
636 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
637         &pmu_conf_mck,
638         &pmu_conf_ita,
639         &pmu_conf_gen, /* must be last */
640         NULL
641 };
642
643
644 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
645
646 static inline void
647 pfm_clear_psr_pp(void)
648 {
649         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
650         ia64_srlz_i();
651 }
652
653 static inline void
654 pfm_set_psr_pp(void)
655 {
656         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
657         ia64_srlz_i();
658 }
659
660 static inline void
661 pfm_clear_psr_up(void)
662 {
663         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
664         ia64_srlz_i();
665 }
666
667 static inline void
668 pfm_set_psr_up(void)
669 {
670         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
671         ia64_srlz_i();
672 }
673
674 static inline unsigned long
675 pfm_get_psr(void)
676 {
677         unsigned long tmp;
678         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
679         ia64_srlz_i();
680         return tmp;
681 }
682
683 static inline void
684 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
685 {
686         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
687         ia64_srlz_i();
688 }
689
690 static inline void
691 pfm_freeze_pmu(void)
692 {
693         ia64_set_pmc(0,1UL);
694         ia64_srlz_d();
695 }
696
697 static inline void
698 pfm_unfreeze_pmu(void)
699 {
700         ia64_set_pmc(0,0UL);
701         ia64_srlz_d();
702 }
703
704 static inline void
705 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
706 {
707         int i;
708
709         for (i=0; i < nibrs; i++) {
710                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
711                 ia64_dv_serialize_instruction();
712         }
713         ia64_srlz_i();
714 }
715
716 static inline void
717 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
718 {
719         int i;
720
721         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
722                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
723                 ia64_dv_serialize_data();
724         }
725         ia64_srlz_d();
726 }
727
728 /*
729  * PMD[i] must be a counter. no check is made
730  */
731 static inline unsigned long
732 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
733 {
734         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
735 }
736
737 /*
738  * PMD[i] must be a counter. no check is made
739  */
740 static inline void
741 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
742 {
743         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
744
745         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
746         /*
747          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
748          * mask off top part
749          */
750         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
751 }
752
753 static pfm_msg_t *
754 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
755 {
756         int idx, next;
757
758         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
759
760         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
761         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
762
763         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
764         ctx->ctx_msgq_tail = next;
765
766         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
767
768         return ctx->ctx_msgq+idx;
769 }
770
771 static pfm_msg_t *
772 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
773 {
774         pfm_msg_t *msg;
775
776         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
777
778         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
779
780         /*
781          * get oldest message
782          */
783         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
784
785         /*
786          * and move forward
787          */
788         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
789
790         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));
791
792         return msg;
793 }
794
795 static void
796 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
797 {
798         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
799         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
800 }
801
802 static void *
803 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
804 {
805         void *mem;
806         unsigned long addr;
807
808         size = PAGE_ALIGN(size);
809         mem  = vmalloc(size);
810         if (mem) {
811                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
812                 memset(mem, 0, size);
813                 addr = (unsigned long)mem;
814                 while (size > 0) {
815                         pfm_reserve_page(addr);
816                         addr+=PAGE_SIZE;
817                         size-=PAGE_SIZE;
818                 }
819         }
820         return mem;
821 }
822
823 static void
824 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
825 {
826         unsigned long addr;
827
828         if (mem) {
829                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
830                 addr = (unsigned long) mem;
831                 while ((long) size > 0) {
832                         pfm_unreserve_page(addr);
833                         addr+=PAGE_SIZE;
834                         size-=PAGE_SIZE;
835                 }
836                 vfree(mem);
837         }
838         return;
839 }
840
841 static pfm_context_t *
842 pfm_context_alloc(void)
843 {
844         pfm_context_t *ctx;
845
846         /* 
847          * allocate context descriptor 
848          * must be able to free with interrupts disabled
849          */
850         ctx = kmalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
851         if (ctx) {
852                 memset(ctx, 0, sizeof(pfm_context_t));
853                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
854         }
855         return ctx;
856 }
857
858 static void
859 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
860 {
861         if (ctx) {
862                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
863                 kfree(ctx);
864         }
865 }
866
867 static void
868 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
869 {
870         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
871         struct thread_struct *th = &task->thread;
872         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
873         int i;
874
875         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task->pid));
876
877         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
878         /*
879          * monitoring can only be masked as a result of a valid
880          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
881          * has an owner. Note that the owner can be different
882          * from the current task. However the PMU state belongs
883          * to the owner.
884          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
885          * current. Therefore if we come here, we know that
886          * the PMU state belongs to the current task, therefore
887          * we can access the live registers.
888          *
889          * So in both cases, the live register contains the owner's
890          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
891          *
892          * As a consequence to this call, the thread->pmds[] array
893          * contains stale information which must be ignored
894          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
895          * pfm_restart).
896          */
897         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
898         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
899                 /* skip non used pmds */
900                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
901                 val = ia64_get_pmd(i);
902
903                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
904                         /*
905                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
906                          */
907                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
908                 } else {
909                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
910                 }
911                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
912                         i,
913                         ctx->ctx_pmds[i].val,
914                         val & ovfl_mask));
915         }
916         /*
917          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
918          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
919          * the user
920          *
921          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
922          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
923          */
924         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
925         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
926                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
927                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i] & ~0xfUL);
928                 th->pmcs[i] &= ~0xfUL;
929                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, th->pmcs[i]));
930         }
931         /*
932          * make all of this visible
933          */
934         ia64_srlz_d();
935 }
936
937 /*
938  * must always be done with task == current
939  *
940  * context must be in MASKED state when calling
941  */
942 static void
943 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
944 {
945         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
946         struct thread_struct *th = &task->thread;
947         unsigned long mask, ovfl_mask;
948         unsigned long psr, val;
949         int i, is_system;
950
951         is_system = ctx->ctx_fl_system;
952         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
953
954         if (task != current) {
955                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task->pid, current->pid);
956                 return;
957         }
958         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
959                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
960                         task->pid, current->pid, ctx->ctx_state);
961                 return;
962         }
963         psr = pfm_get_psr();
964         /*
965          * monitoring is masked via the PMC.
966          * As we restore their value, we do not want each counter to
967          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
968          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
969          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
970          * this point, because monitoring was MASKED.
971          *
972          * system-wide session are pinned and self-monitoring
973          */
974         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
975                 /* disable dcr pp */
976                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
977                 pfm_clear_psr_pp();
978         } else {
979                 pfm_clear_psr_up();
980         }
981         /*
982          * first, we restore the PMD
983          */
984         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
985         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
986                 /* skip non used pmds */
987                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
988
989                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
990                         /*
991                          * we split the 64bit value according to
992                          * counter width
993                          */
994                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
995                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
996                 } else {
997                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
998                 }
999                 ia64_set_pmd(i, val);
1000
1001                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1002                         i,
1003                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1004                         val));
1005         }
1006         /*
1007          * restore the PMCs
1008          */
1009         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1010         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1011                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1012                 th->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1013                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i]);
1014                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n", task->pid, i, th->pmcs[i]));
1015         }
1016         ia64_srlz_d();
1017
1018         /*
1019          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1020          * XXX: need to optimize 
1021          */
1022         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1023                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1024                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1025         }
1026
1027         /*
1028          * now restore PSR
1029          */
1030         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1031                 /* enable dcr pp */
1032                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1033                 ia64_srlz_i();
1034         }
1035         pfm_set_psr_l(psr);
1036 }
1037
1038 static inline void
1039 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1040 {
1041         int i;
1042
1043         ia64_srlz_d();
1044
1045         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1046                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1047         }
1048 }
1049
1050 /*
1051  * reload from thread state (used for ctxw only)
1052  */
1053 static inline void
1054 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1055 {
1056         int i;
1057         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1058
1059         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1060                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1061                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1062                 ia64_set_pmd(i, val);
1063         }
1064         ia64_srlz_d();
1065 }
1066
1067 /*
1068  * propagate PMD from context to thread-state
1069  */
1070 static inline void
1071 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1072 {
1073         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1074         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1075         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1076         unsigned long val;
1077         int i;
1078
1079         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1080
1081         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1082
1083                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1084
1085                 /*
1086                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1087                  * the lower bits go to the machine state in the
1088                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1089                  * The upper part stays in the soft-counter.
1090                  */
1091                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1092                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1093                          val &= ovfl_val;
1094                 }
1095                 thread->pmds[i] = val;
1096
1097                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1098                         i,
1099                         thread->pmds[i],
1100                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1101         }
1102 }
1103
1104 /*
1105  * propagate PMC from context to thread-state
1106  */
1107 static inline void
1108 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1109 {
1110         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1111         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1112         int i;
1113
1114         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1115
1116         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1117                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1118                 thread->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1119                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, thread->pmcs[i]));
1120         }
1121 }
1122
1123
1124
1125 static inline void
1126 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1127 {
1128         int i;
1129
1130         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1131                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1132                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1133         }
1134         ia64_srlz_d();
1135 }
1136
1137 static inline int
1138 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1139 {
1140         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1141 }
1142
1143 static inline int
1144 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1145 {
1146         int ret = 0;
1147         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1148         return ret;
1149 }
1150
1151 static inline int
1152 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1153 {
1154         int ret = 0;
1155         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1156         return ret;
1157 }
1158
1159
1160 static inline int
1161 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1162                      int cpu, void *arg)
1163 {
1164         int ret = 0;
1165         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1166         return ret;
1167 }
1168
1169 static inline int
1170 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1171                      int cpu, void *arg)
1172 {
1173         int ret = 0;
1174         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1175         return ret;
1176 }
1177
1178 static inline int
1179 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1180 {
1181         int ret = 0;
1182         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1183         return ret;
1184 }
1185
1186 static inline int
1187 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)
1188 {
1189         int ret = 0;
1190         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1191         return ret;
1192 }
1193
1194 static pfm_buffer_fmt_t *
1195 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1196 {
1197         struct list_head * pos;
1198         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1199
1200         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1201                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1202                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1203                         return entry;
1204         }
1205         return NULL;
1206 }
1207  
1208 /*
1209  * find a buffer format based on its uuid
1210  */
1211 static pfm_buffer_fmt_t *
1212 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1213 {
1214         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1215         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1216         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1217         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1218         return fmt;
1219 }
1220  
1221 int
1222 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1223 {
1224         int ret = 0;
1225
1226         /* some sanity checks */
1227         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1228
1229         /* we need at least a handler */
1230         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1231
1232         /*
1233          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1234          */
1235
1236         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1237
1238         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1239                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1240                 ret = -EBUSY;
1241                 goto out;
1242         } 
1243         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1244         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1245
1246 out:
1247         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1248         return ret;
1249 }
1250 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1251
1252 int
1253 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1254 {
1255         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1256         int ret = 0;
1257
1258         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1259
1260         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1261         if (!fmt) {
1262                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1263                 ret = -EINVAL;
1264                 goto out;
1265         }
1266         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1267         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1268
1269 out:
1270         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1271         return ret;
1272
1273 }
1274 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1275
1276 static int
1277 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1278 {
1279         unsigned long flags;
1280         /*
1281          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1282          */
1283         LOCK_PFS(flags);
1284
1285         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1286                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1287                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1288                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1289                 is_syswide,
1290                 cpu));
1291
1292         if (is_syswide) {
1293                 /*
1294                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1295                  */
1296                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1297                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1298                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1299                         goto abort;
1300                 }
1301
1302                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1303
1304                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1305
1306                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1307
1308                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1309
1310         } else {
1311                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1312                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1313         }
1314
1315         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1316                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1317                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1318                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1319                 is_syswide,
1320                 cpu));
1321
1322         UNLOCK_PFS(flags);
1323
1324         return 0;
1325
1326 error_conflict:
1327         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1328                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]->pid,
1329                 smp_processor_id()));
1330 abort:
1331         UNLOCK_PFS(flags);
1332
1333         return -EBUSY;
1334
1335 }
1336
1337 static int
1338 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1339 {
1340         unsigned long flags;
1341         /*
1342          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1343          */
1344         LOCK_PFS(flags);
1345
1346         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1347                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1348                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1349                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1350                 is_syswide,
1351                 cpu));
1352
1353
1354         if (is_syswide) {
1355                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1356                 /*
1357                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1358                  */
1359                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1360                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1361                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1362                         } else {
1363                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1364                         }
1365                 }
1366                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1367         } else {
1368                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1369         }
1370         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1371                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1372                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1373                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1374                 is_syswide,
1375                 cpu));
1376
1377         UNLOCK_PFS(flags);
1378
1379         return 0;
1380 }
1381
1382 /*
1383  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1384  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1385  * a PROTECT_CTX() section.
1386  */
1387 static int
1388 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1389 {
1390         int r;
1391
1392         /* sanity checks */
1393         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1394                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task->pid, task->mm);
1395                 return -EINVAL;
1396         }
1397
1398         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1399
1400         /*
1401          * does the actual unmapping
1402          */
1403         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1404
1405         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1406
1407         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1408
1409         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1410         if (r !=0) {
1411                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task->pid, vaddr, size);
1412         }
1413
1414         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1415
1416         return 0;
1417 }
1418
1419 /*
1420  * free actual physical storage used by sampling buffer
1421  */
1422 #if 0
1423 static int
1424 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1425 {
1426         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1427
1428         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1429
1430         /*
1431          * we won't use the buffer format anymore
1432          */
1433         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1434
1435         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1436                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1437                 ctx->ctx_smpl_size,
1438                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1439
1440         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1441
1442         /*
1443          * free the buffer
1444          */
1445         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1446
1447         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1448         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1449
1450         return 0;
1451
1452 invalid_free:
1453         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", current->pid);
1454         return -EINVAL;
1455 }
1456 #endif
1457
1458 static inline void
1459 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1460 {
1461         if (fmt == NULL) return;
1462
1463         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1464
1465 }
1466
1467 /*
1468  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1469  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1470  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1471  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1472  */
1473 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1474
1475 static int __init
1476 init_pfm_fs(void)
1477 {
1478         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1479         if (!err) {
1480                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1481                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1482                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1483                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1484                 else
1485                         err = 0;
1486         }
1487         return err;
1488 }
1489
1490 static void __exit
1491 exit_pfm_fs(void)
1492 {
1493         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1494         mntput(pfmfs_mnt);
1495 }
1496
1497 static ssize_t
1498 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1499 {
1500         pfm_context_t *ctx;
1501         pfm_msg_t *msg;
1502         ssize_t ret;
1503         unsigned long flags;
1504         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1505         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1506                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1507                 return -EINVAL;
1508         }
1509
1510         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1511         if (ctx == NULL) {
1512                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1513                 return -EINVAL;
1514         }
1515
1516         /*
1517          * check even when there is no message
1518          */
1519         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1520                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1521                 return -EINVAL;
1522         }
1523
1524         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1525
1526         /*
1527          * put ourselves on the wait queue
1528          */
1529         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1530
1531
1532         for(;;) {
1533                 /*
1534                  * check wait queue
1535                  */
1536
1537                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1538
1539                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1540
1541                 ret = 0;
1542                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1543
1544                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1545
1546                 /*
1547                  * check non-blocking read
1548                  */
1549                 ret = -EAGAIN;
1550                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1551
1552                 /*
1553                  * check pending signals
1554                  */
1555                 if(signal_pending(current)) {
1556                         ret = -EINTR;
1557                         break;
1558                 }
1559                 /*
1560                  * no message, so wait
1561                  */
1562                 schedule();
1563
1564                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1565         }
1566         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", current->pid, ret));
1567         set_current_state(TASK_RUNNING);
1568         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1569
1570         if (ret < 0) goto abort;
1571
1572         ret = -EINVAL;
1573         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1574         if (msg == NULL) {
1575                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, current->pid);
1576                 goto abort_locked;
1577         }
1578
1579         DPRINT(("[%d] fd=%d type=%d\n", current->pid, msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1580
1581         ret = -EFAULT;
1582         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1583
1584 abort_locked:
1585         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1586 abort:
1587         return ret;
1588 }
1589
1590 static ssize_t
1591 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1592                           size_t size, loff_t *ppos)
1593 {
1594         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1595         return -EINVAL;
1596 }
1597
1598 static unsigned int
1599 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1600 {
1601         pfm_context_t *ctx;
1602         unsigned long flags;
1603         unsigned int mask = 0;
1604
1605         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1606                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1607                 return 0;
1608         }
1609
1610         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1611         if (ctx == NULL) {
1612                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1613                 return 0;
1614         }
1615
1616
1617         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1618
1619         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1620
1621         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1622
1623         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1624                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1625
1626         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1627
1628         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1629
1630         return mask;
1631 }
1632
1633 static int
1634 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1635 {
1636         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1637         return -EINVAL;
1638 }
1639
1640 /*
1641  * interrupt cannot be masked when coming here
1642  */
1643 static inline int
1644 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1645 {
1646         int ret;
1647
1648         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1649
1650         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1651                 current->pid,
1652                 fd,
1653                 on,
1654                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1655
1656         return ret;
1657 }
1658
1659 static int
1660 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1661 {
1662         pfm_context_t *ctx;
1663         int ret;
1664
1665         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1666                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", current->pid);
1667                 return -EBADF;
1668         }
1669
1670         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1671         if (ctx == NULL) {
1672                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1673                 return -EBADF;
1674         }
1675         /*
1676          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1677          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1678          *
1679          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1680          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1681          */
1682         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1683
1684
1685         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1686                 fd,
1687                 on,
1688                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1689
1690         return ret;
1691 }
1692
1693 #ifdef CONFIG_SMP
1694 /*
1695  * this function is exclusively called from pfm_close().
1696  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1697  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1698  */
1699 static void
1700 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1701 {
1702         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1703         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(current);
1704         struct task_struct *owner;
1705         unsigned long flags;
1706         int ret;
1707
1708         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1709                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1710                         ctx->ctx_cpu,
1711                         smp_processor_id());
1712                 return;
1713         }
1714         owner = GET_PMU_OWNER();
1715         if (owner != ctx->ctx_task) {
1716                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1717                         smp_processor_id(),
1718                         owner->pid, ctx->ctx_task->pid);
1719                 return;
1720         }
1721         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1722                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1723                         smp_processor_id(),
1724                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1725                 return;
1726         }
1727
1728         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), ctx->ctx_task->pid));       
1729         /*
1730          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1731          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1732          * this CPU
1733          */
1734         local_irq_save(flags);
1735
1736         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1737         if (ret) {
1738                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1739         }
1740
1741         /*
1742          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1743          */
1744         local_irq_restore(flags);
1745 }
1746
1747 static void
1748 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1749 {
1750         int ret;
1751
1752         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1753         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1754         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1755 }
1756 #endif /* CONFIG_SMP */
1757
1758 /*
1759  * called for each close(). Partially free resources.
1760  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1761  */
1762 static int
1763 pfm_flush(struct file *filp)
1764 {
1765         pfm_context_t *ctx;
1766         struct task_struct *task;
1767         struct pt_regs *regs;
1768         unsigned long flags;
1769         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1770         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1771         int state, is_system;
1772
1773         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1774                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1775                 return -EBADF;
1776         }
1777
1778         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1779         if (ctx == NULL) {
1780                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1781                 return -EBADF;
1782         }
1783
1784         /*
1785          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1786          * This can be done without the context being protected. We come
1787          * here when the context has become unreacheable by other tasks.
1788          *
1789          * We may still have active monitoring at this point and we may
1790          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1791          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1792          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1793          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1794          * invoked after, it will find an empty queue and no
1795          * signal will be sent. In both case, we are safe
1796          */
1797         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1798                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1799                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1800         }
1801
1802         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1803
1804         state     = ctx->ctx_state;
1805         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1806
1807         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1808         regs = ia64_task_regs(task);
1809
1810         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1811                 state,
1812                 task == current ? 1 : 0));
1813
1814         /*
1815          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1816          */
1817
1818         /*
1819          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1820          */
1821         if (task == current) {
1822 #ifdef CONFIG_SMP
1823                 /*
1824                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1825                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1826                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1827                  *
1828                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1829                  */
1830                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1831
1832                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1833                         /*
1834                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1835                          */
1836                         local_irq_restore(flags);
1837
1838                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1839
1840                         /*
1841                          * restore interrupt masking
1842                          */
1843                         local_irq_save(flags);
1844
1845                         /*
1846                          * context is unloaded at this point
1847                          */
1848                 } else
1849 #endif /* CONFIG_SMP */
1850                 {
1851
1852                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1853                         /*
1854                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1855                         * and session unreserved.
1856                         */
1857                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1858
1859                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1860                 }
1861         }
1862
1863         /*
1864          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1865          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1866          *
1867          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1868          * by every task with access to the context
1869          *
1870          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1871          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1872          * do anything here
1873          */
1874         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1875                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1876                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1877         }
1878
1879         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1880
1881         /*
1882          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1883          * at this point. Cannot be done inside critical section
1884          * because some VM function reenables interrupts.
1885          *
1886          */
1887         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1888
1889         return 0;
1890 }
1891 /*
1892  * called either on explicit close() or from exit_files(). 
1893  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1894  * called only ONCE.
1895  *
1896  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero 
1897  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the 
1898  * file at this point.
1899  *
1900  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1901  * is executed before exit_files().
1902  *
1903  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1904  * flush the PMU state to the context. 
1905  */
1906 static int
1907 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1908 {
1909         pfm_context_t *ctx;
1910         struct task_struct *task;
1911         struct pt_regs *regs;
1912         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1913         unsigned long flags;
1914         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1915         void *smpl_buf_addr = NULL;
1916         int free_possible = 1;
1917         int state, is_system;
1918
1919         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1920
1921         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1922                 DPRINT(("bad magic\n"));
1923                 return -EBADF;
1924         }
1925         
1926         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1927         if (ctx == NULL) {
1928                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1929                 return -EBADF;
1930         }
1931
1932         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1933
1934         state     = ctx->ctx_state;
1935         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1936
1937         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1938         regs = ia64_task_regs(task);
1939
1940         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n", 
1941                 state,
1942                 task == current ? 1 : 0));
1943
1944         /*
1945          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1946          */
1947         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1948
1949         /*
1950          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1951          * either force an unload or go zombie
1952          */
1953
1954         /*
1955          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
1956          * we must force it to wakeup to get out of the
1957          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
1958          *
1959          * This situation is only possible for per-task mode
1960          */
1961         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
1962
1963                 /*
1964                  * set a "partial" zombie state to be checked
1965                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
1966                  *
1967                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
1968                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
1969                  * In such case, it would free the context and then we would
1970                  * return to pfm_handle_work() which would access the
1971                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
1972                  * but visible to pfm_handle_work().
1973                  *
1974                  * For some window of time, we have a zombie context with
1975                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
1976                  */
1977                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
1978
1979                 /*
1980                  * force task to wake up from MASKED state
1981                  */
1982                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
1983
1984                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
1985
1986                 /*
1987                  * put ourself to sleep waiting for the other
1988                  * task to report completion
1989                  *
1990                  * the context is protected by mutex, therefore there
1991                  * is no risk of being notified of completion before
1992                  * begin actually on the waitq.
1993                  */
1994                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1995                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
1996
1997                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1998
1999                 /*
2000                  * XXX: check for signals :
2001                  *      - ok for explicit close
2002                  *      - not ok when coming from exit_files()
2003                  */
2004                 schedule();
2005
2006
2007                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2008
2009
2010                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2011                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2012
2013                 /*
2014                  * context is unloaded at this point
2015                  */
2016                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2017         }
2018         else if (task != current) {
2019 #ifdef CONFIG_SMP
2020                 /*
2021                  * switch context to zombie state
2022                  */
2023                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2024
2025                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task->pid));
2026                 /*
2027                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2028                  * the task notices the ZOMBIE state
2029                  */
2030                 free_possible = 0;
2031 #else
2032                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2033 #endif
2034         }
2035
2036 doit:
2037         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2038         state = ctx->ctx_state;
2039
2040         /*
2041          * the context is still attached to a task (possibly current)
2042          * we cannot destroy it right now
2043          */
2044
2045         /*
2046          * we must free the sampling buffer right here because
2047          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2048          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2049          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2050          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2051          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2052          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2053          */
2054         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2055                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2056                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2057                 /* no more sampling */
2058                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2059                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2060         }
2061
2062         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2063                 state,
2064                 free_possible,
2065                 smpl_buf_addr,
2066                 smpl_buf_size));
2067
2068         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2069
2070         /*
2071          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2072          */
2073         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2074                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2075         }
2076
2077         /*
2078          * disconnect file descriptor from context must be done
2079          * before we unlock.
2080          */
2081         filp->private_data = NULL;
2082
2083         /*
2084          * if we free on the spot, the context is now completely unreacheable
2085          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2086          * can freely cut.
2087          *
2088          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2089          */
2090         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2091
2092         /*
2093          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2094          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2095          */
2096         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2097
2098         /*
2099          * return the memory used by the context
2100          */
2101         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2102
2103         return 0;
2104 }
2105
2106 static int
2107 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2108 {
2109         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2110         return -ENXIO;
2111 }
2112
2113
2114
2115 static struct file_operations pfm_file_ops = {
2116         .llseek   = no_llseek,
2117         .read     = pfm_read,
2118         .write    = pfm_write,
2119         .poll     = pfm_poll,
2120         .ioctl    = pfm_ioctl,
2121         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2122         .fasync   = pfm_fasync,
2123         .release  = pfm_close,
2124         .flush    = pfm_flush
2125 };
2126
2127 static int
2128 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2129 {
2130         return 1;
2131 }
2132
2133 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2134         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2135 };
2136
2137
2138 static int
2139 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2140 {
2141         int fd, ret = 0;
2142         struct file *file = NULL;
2143         struct inode * inode;
2144         char name[32];
2145         struct qstr this;
2146
2147         fd = get_unused_fd();
2148         if (fd < 0) return -ENFILE;
2149
2150         ret = -ENFILE;
2151
2152         file = get_empty_filp();
2153         if (!file) goto out;
2154
2155         /*
2156          * allocate a new inode
2157          */
2158         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2159         if (!inode) goto out;
2160
2161         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2162
2163         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2164         inode->i_uid  = current->fsuid;
2165         inode->i_gid  = current->fsgid;
2166
2167         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2168         this.name = name;
2169         this.len  = strlen(name);
2170         this.hash = inode->i_ino;
2171
2172         ret = -ENOMEM;
2173
2174         /*
2175          * allocate a new dcache entry
2176          */
2177         file->f_dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2178         if (!file->f_dentry) goto out;
2179
2180         file->f_dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2181
2182         d_add(file->f_dentry, inode);
2183         file->f_vfsmnt = mntget(pfmfs_mnt);
2184         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2185
2186         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2187         file->f_mode  = FMODE_READ;
2188         file->f_flags = O_RDONLY;
2189         file->f_pos   = 0;
2190
2191         /*
2192          * may have to delay until context is attached?
2193          */
2194         fd_install(fd, file);
2195
2196         /*
2197          * the file structure we will use
2198          */
2199         *cfile = file;
2200
2201         return fd;
2202 out:
2203         if (file) put_filp(file);
2204         put_unused_fd(fd);
2205         return ret;
2206 }
2207
2208 static void
2209 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2210 {
2211         struct files_struct *files = current->files;
2212
2213         /* 
2214          * there ie no fd_uninstall(), so we do it here
2215          */
2216         spin_lock(&files->file_lock);
2217         files->fd[fd] = NULL;
2218         spin_unlock(&files->file_lock);
2219
2220         if (file) put_filp(file);
2221         put_unused_fd(fd);
2222 }
2223
2224 static int
2225 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2226 {
2227         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2228
2229         while (size > 0) {
2230                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2231
2232
2233                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2234                         return -ENOMEM;
2235
2236                 addr  += PAGE_SIZE;
2237                 buf   += PAGE_SIZE;
2238                 size  -= PAGE_SIZE;
2239         }
2240         return 0;
2241 }
2242
2243 /*
2244  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2245  */
2246 static int
2247 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2248 {
2249         struct mm_struct *mm = task->mm;
2250         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2251         unsigned long size;
2252         void *smpl_buf;
2253
2254
2255         /*
2256          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2257          */
2258         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2259
2260         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2261
2262         /*
2263          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2264          * XXX: may have to refine this test
2265          * Check against address space limit.
2266          *
2267          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2268          *      return -ENOMEM;
2269          */
2270         if (size > task->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
2271                 return -ENOMEM;
2272
2273         /*
2274          * We do the easy to undo allocations first.
2275          *
2276          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2277          */
2278         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2279         if (smpl_buf == NULL) {
2280                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2281                 return -ENOMEM;
2282         }
2283
2284         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2285
2286         /* allocate vma */
2287         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);
2288         if (!vma) {
2289                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2290                 goto error_kmem;
2291         }
2292         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
2293
2294         /*
2295          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2296          */
2297         vma->vm_mm           = mm;
2298         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2299         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2300
2301         /*
2302          * Now we have everything we need and we can initialize
2303          * and connect all the data structures
2304          */
2305
2306         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2307         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2308
2309         /*
2310          * Let's do the difficult operations next.
2311          *
2312          * now we atomically find some area in the address space and
2313          * remap the buffer in it.
2314          */
2315         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2316
2317         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2318         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2319         if (vma->vm_start == 0UL) {
2320                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2321                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2322                 goto error;
2323         }
2324         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2325         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2326
2327         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2328
2329         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2330         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2331                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2332                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2333                 goto error;
2334         }
2335
2336         /*
2337          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2338          * done with mmap lock held
2339          */
2340         insert_vm_struct(mm, vma);
2341
2342         mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2343         vm_stat_account(vma);
2344         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2345
2346         /*
2347          * keep track of user level virtual address
2348          */
2349         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2350         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2351
2352         return 0;
2353
2354 error:
2355         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2356 error_kmem:
2357         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2358
2359         return -ENOMEM;
2360 }
2361
2362 /*
2363  * XXX: do something better here
2364  */
2365 static int
2366 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2367 {
2368         /* inspired by ptrace_attach() */
2369         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2370                 current->uid,
2371                 current->gid,
2372                 task->euid,
2373                 task->suid,
2374                 task->uid,
2375                 task->egid,
2376                 task->sgid));
2377
2378         return ((current->uid != task->euid)
2379             || (current->uid != task->suid)
2380             || (current->uid != task->uid)
2381             || (current->gid != task->egid)
2382             || (current->gid != task->sgid)
2383             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2384 }
2385
2386 static int
2387 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2388 {
2389         int ctx_flags;
2390
2391         /* valid signal */
2392
2393         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2394
2395         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2396
2397                 /*
2398                  * cannot block in this mode
2399                  */
2400                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2401                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2402                         return -EINVAL;
2403                 }
2404         } else {
2405         }
2406         /* probably more to add here */
2407
2408         return 0;
2409 }
2410
2411 static int
2412 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2413                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2414 {
2415         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2416         unsigned long size = 0UL;
2417         void *uaddr = NULL;
2418         void *fmt_arg = NULL;
2419         int ret = 0;
2420 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2421
2422         /* invoke and lock buffer format, if found */
2423         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2424         if (fmt == NULL) {
2425                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2426                 return -EINVAL;
2427         }
2428
2429         /*
2430          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2431          */
2432         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2433
2434         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2435
2436         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2437
2438         if (ret) goto error;
2439
2440         /* link buffer format and context */
2441         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2442
2443         /*
2444          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2445          */
2446         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2447         if (ret) goto error;
2448
2449         if (size) {
2450                 /*
2451                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2452                  */
2453                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2454                 if (ret) goto error;
2455
2456                 /* keep track of user address of buffer */
2457                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2458         }
2459         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2460
2461 error:
2462         return ret;
2463 }
2464
2465 static void
2466 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2467 {
2468         int i;
2469
2470         /*
2471          * install reset values for PMC.
2472          */
2473         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2474                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2475                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2476                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2477         }
2478         /*
2479          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2480          */
2481
2482         /*
2483          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2484          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2485          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2486          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2487          * process because they may change what is being measured.
2488          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2489          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2490          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2491          *
2492          * The problem with PMD is information leaking especially
2493          * to user level when psr.sp=0
2494          *
2495          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2496          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2497          * pfm_load_regs() function.
2498          */
2499
2500          /*
2501           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2502           *
2503           * PMC0 is treated differently.
2504           */
2505         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2506
2507         /*
2508          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2509          */
2510         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2511
2512         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2513
2514         /*
2515          * useful in case of re-enable after disable
2516          */
2517         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2518         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2519 }
2520
2521 static int
2522 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2523 {
2524         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2525         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2526
2527         *sz = 0;
2528
2529         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2530
2531         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2532         if (fmt == NULL) {
2533                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2534                 return -EINVAL;
2535         }
2536         /* get just enough to copy in user parameters */
2537         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2538         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2539
2540         return 0;
2541 }
2542
2543
2544
2545 /*
2546  * cannot attach if :
2547  *      - kernel task
2548  *      - task not owned by caller
2549  *      - task incompatible with context mode
2550  */
2551 static int
2552 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2553 {
2554         /*
2555          * no kernel task or task not owner by caller
2556          */
2557         if (task->mm == NULL) {
2558                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2559                 return -EPERM;
2560         }
2561         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2562                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2563                 return -EPERM;
2564         }
2565         /*
2566          * cannot block in self-monitoring mode
2567          */
2568         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2569                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2570                 return -EINVAL;
2571         }
2572
2573         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2574                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2575                 return -EBUSY;
2576         }
2577
2578         /*
2579          * always ok for self
2580          */
2581         if (task == current) return 0;
2582
2583         if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
2584                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2585                 return -EBUSY;
2586         }
2587         /*
2588          * make sure the task is off any CPU
2589          */
2590         wait_task_inactive(task);
2591
2592         /* more to come... */
2593
2594         return 0;
2595 }
2596
2597 static int
2598 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2599 {
2600         struct task_struct *p = current;
2601         int ret;
2602
2603         /* XXX: need to add more checks here */
2604         if (pid < 2) return -EPERM;
2605
2606         if (pid != current->pid) {
2607
2608                 read_lock(&tasklist_lock);
2609
2610                 p = find_task_by_pid(pid);
2611
2612                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2613                 if (p) get_task_struct(p);
2614
2615                 read_unlock(&tasklist_lock);
2616
2617                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2618         }
2619
2620         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2621         if (ret == 0) {
2622                 *task = p;
2623         } else if (p != current) {
2624                 pfm_put_task(p);
2625         }
2626         return ret;
2627 }
2628
2629
2630
2631 static int
2632 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2633 {
2634         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2635         struct file *filp;
2636         int ctx_flags;
2637         int ret;
2638
2639         /* let's check the arguments first */
2640         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2641         if (ret < 0) return ret;
2642
2643         ctx_flags = req->ctx_flags;
2644
2645         ret = -ENOMEM;
2646
2647         ctx = pfm_context_alloc();
2648         if (!ctx) goto error;
2649
2650         ret = pfm_alloc_fd(&filp);
2651         if (ret < 0) goto error_file;
2652
2653         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = ret;
2654
2655         /*
2656          * attach context to file
2657          */
2658         filp->private_data = ctx;
2659
2660         /*
2661          * does the user want to sample?
2662          */
2663         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2664                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2665                 if (ret) goto buffer_error;
2666         }
2667
2668         /*
2669          * init context protection lock
2670          */
2671         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2672
2673         /*
2674          * context is unloaded
2675          */
2676         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2677
2678         /*
2679          * initialization of context's flags
2680          */
2681         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2682         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2683         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2684         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2685         /*
2686          * will move to set properties
2687          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2688          */
2689
2690         /*
2691          * init restart semaphore to locked
2692          */
2693         sema_init(&ctx->ctx_restart_sem, 0);
2694
2695         /*
2696          * activation is used in SMP only
2697          */
2698         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2699         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2700
2701         /*
2702          * initialize notification message queue
2703          */
2704         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2705         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2706         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2707
2708         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2709                 ctx,
2710                 ctx_flags,
2711                 ctx->ctx_fl_system,
2712                 ctx->ctx_fl_block,
2713                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2714                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2715                 ctx->ctx_fd));
2716
2717         /*
2718          * initialize soft PMU state
2719          */
2720         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2721
2722         return 0;
2723
2724 buffer_error:
2725         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2726
2727         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2728                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2729         }
2730 error_file:
2731         pfm_context_free(ctx);
2732
2733 error:
2734         return ret;
2735 }
2736
2737 static inline unsigned long
2738 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2739 {
2740         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2741         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2742         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2743
2744         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2745                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2746                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2747                 if ((mask >> 32) != 0)
2748                         /* construct a full 64-bit random value: */
2749                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2750                 reg->seed = new_seed;
2751         }
2752         reg->lval = val;
2753         return val;
2754 }
2755
2756 static void
2757 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2758 {
2759         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2760         unsigned long reset_others = 0UL;
2761         unsigned long val;
2762         int i;
2763
2764         /*
2765          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2766          */
2767         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2768         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2769
2770                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2771
2772                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2773                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2774
2775                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2776         }
2777
2778         /*
2779          * Now take care of resetting the other registers
2780          */
2781         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2782
2783                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2784
2785                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2786
2787                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2788                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2789         }
2790 }
2791
2792 static void
2793 pfm_reset_regs(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         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2801
2802         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2803                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2804                 return;
2805         }
2806
2807         /*
2808          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2809          */
2810         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2811         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2812
2813                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2814
2815                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2816                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2817
2818                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2819
2820                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2821         }
2822
2823         /*
2824          * Now take care of resetting the other registers
2825          */
2826         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2827
2828                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2829
2830                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2831
2832                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2833                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2834                 } else {
2835                         ia64_set_pmd(i, val);
2836                 }
2837                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2838                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2839         }
2840         ia64_srlz_d();
2841 }
2842
2843 static int
2844 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2845 {
2846         struct thread_struct *thread = NULL;
2847         struct task_struct *task;
2848         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2849         unsigned long value, pmc_pm;
2850         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2851         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2852         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2853         int is_monitor, is_counting, state;
2854         int ret = -EINVAL;
2855         pfm_reg_check_t wr_func;
2856 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2857
2858         state     = ctx->ctx_state;
2859         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2860         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2861         task      = ctx->ctx_task;
2862         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2863
2864         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2865
2866         if (is_loaded) {
2867                 thread = &task->thread;
2868                 /*
2869                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2870                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2871                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2872                  */
2873                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2874                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2875                         return -EBUSY;
2876                 }
2877                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2878         }
2879         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
2880
2881         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2882
2883                 cnum       = req->reg_num;
2884                 reg_flags  = req->reg_flags;
2885                 value      = req->reg_value;
2886                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2887                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2888                 flags      = 0;
2889
2890
2891                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2892                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2893                         goto error;
2894                 }
2895
2896                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2897                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2898                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2899                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2900
2901                 /*
2902                  * we reject all non implemented PMC as well
2903                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2904                  * as status registers by the PMU
2905                  */
2906                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2907                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2908                         goto error;
2909                 }
2910                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2911                 /*
2912                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2913                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2914                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2915                  */
2916                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2917                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2918                                 cnum,
2919                                 pmc_pm,
2920                                 is_system));
2921                         goto error;
2922                 }
2923
2924                 if (is_counting) {
2925                         /*
2926                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2927                          * CPUs.
2928                          */
2929                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2930
2931                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2932                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2933                         }
2934
2935                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2936
2937                         /* verify validity of smpl_pmds */
2938                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2939                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2940                                 goto error;
2941                         }
2942
2943                         /* verify validity of reset_pmds */
2944                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2945                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2946                                 goto error;
2947                         }
2948                 } else {
2949                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2950                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2951                                 goto error;
2952                         }
2953                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2954                 }
2955
2956                 /*
2957                  * execute write checker, if any
2958                  */
2959                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2960                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2961                         if (ret) goto error;
2962                         ret = -EINVAL;
2963                 }
2964
2965                 /*
2966                  * no error on this register
2967                  */
2968                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2969
2970                 /*
2971                  * Now we commit the changes to the software state
2972                  */
2973
2974                 /*
2975                  * update overflow information
2976                  */
2977                 if (is_counting) {
2978                         /*
2979                          * full flag update each time a register is programmed
2980                          */
2981                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2982
2983                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2984                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2985                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2986
2987                         /*
2988                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
2989                          *
2990                          * We do not keep track of PMC because we have to
2991                          * systematically restore ALL of them.
2992                          *
2993                          * We do not update the used_monitors mask, because
2994                          * if we have not programmed them, then will be in
2995                          * a quiescent state, therefore we will not need to
2996                          * mask/restore then when context is MASKED.
2997                          */
2998                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
2999                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3000                         /*
3001                          * make sure we do not try to reset on
3002                          * restart because we have established new values
3003                          */
3004                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3005                 }
3006                 /*
3007                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3008                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3009                  * possible leak here.
3010                  */
3011                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3012
3013                 /*
3014                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3015                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3016                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3017                  * place it in the saved state area so that it will be
3018                  * picked up later by the context switch code.
3019                  *
3020                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3021                  *
3022                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3023                  * monitoring needs to be stopped.
3024                  */
3025                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3026
3027                 /*
3028                  * update context state
3029                  */
3030                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3031
3032                 if (is_loaded) {
3033                         /*
3034                          * write thread state
3035                          */
3036                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3037
3038                         /*
3039                          * write hardware register if we can
3040                          */
3041                         if (can_access_pmu) {
3042                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3043                         }
3044 #ifdef CONFIG_SMP
3045                         else {
3046                                 /*
3047                                  * per-task SMP only here
3048                                  *
3049                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3050                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3051                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3052                                  */
3053                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3054                         }
3055 #endif
3056                 }
3057
3058                 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",
3059                           cnum,
3060                           value,
3061                           is_loaded,
3062                           can_access_pmu,
3063                           flags,
3064                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3065                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3066                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3067                           smpl_pmds,
3068                           reset_pmds,
3069                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3070                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3071                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3072         }
3073
3074         /*
3075          * make sure the changes are visible
3076          */
3077         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3078
3079         return 0;
3080 error:
3081         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3082         return ret;
3083 }
3084
3085 static int
3086 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3087 {
3088         struct thread_struct *thread = NULL;
3089         struct task_struct *task;
3090         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3091         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3092         unsigned int cnum;
3093         int i, can_access_pmu = 0, state;
3094         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3095         int ret = -EINVAL;
3096         pfm_reg_check_t wr_func;
3097
3098
3099         state     = ctx->ctx_state;
3100         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3101         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3102         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3103         task      = ctx->ctx_task;
3104
3105         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3106
3107         /*
3108          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3109          * the owner of the local PMU.
3110          */
3111         if (likely(is_loaded)) {
3112                 thread = &task->thread;
3113                 /*
3114                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3115                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3116                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3117                  */
3118                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3119                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3120                         return -EBUSY;
3121                 }
3122                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3123         }
3124         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3125
3126         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3127
3128                 cnum  = req->reg_num;
3129                 value = req->reg_value;
3130
3131                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3132                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3133                         goto abort_mission;
3134                 }
3135                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3136                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3137
3138                 /*
3139                  * execute write checker, if any
3140                  */
3141                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3142                         unsigned long v = value;
3143
3144                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3145                         if (ret) goto abort_mission;
3146
3147                         value = v;
3148                         ret   = -EINVAL;
3149                 }
3150
3151                 /*
3152                  * no error on this register
3153                  */
3154                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3155
3156                 /*
3157                  * now commit changes to software state
3158                  */
3159                 hw_value = value;
3160
3161                 /*
3162                  * update virtualized (64bits) counter
3163                  */
3164                 if (is_counting) {
3165                         /*
3166                          * write context state
3167                          */
3168                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3169
3170                         /*
3171                          * when context is load we use the split value
3172                          */
3173                         if (is_loaded) {
3174                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3175                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3176                         }
3177                 }
3178                 /*
3179                  * update reset values (not just for counters)
3180                  */
3181                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3182                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3183
3184                 /*
3185                  * update randomization parameters (not just for counters)
3186                  */
3187                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3188                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3189
3190                 /*
3191                  * update context value
3192                  */
3193                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3194
3195                 /*
3196                  * Keep track of what we use
3197                  *
3198                  * We do not keep track of PMC because we have to
3199                  * systematically restore ALL of them.
3200                  */
3201                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3202
3203                 /*
3204                  * mark this PMD register used as well
3205                  */
3206                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3207
3208                 /*
3209                  * make sure we do not try to reset on
3210                  * restart because we have established new values
3211                  */
3212                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3213                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3214                 }
3215
3216                 if (is_loaded) {
3217                         /*
3218                          * write thread state
3219                          */
3220                         if (is_system == 0) thread->pmds[cnum] = hw_value;
3221
3222                         /*
3223                          * write hardware register if we can
3224                          */
3225                         if (can_access_pmu) {
3226                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3227                         } else {
3228 #ifdef CONFIG_SMP
3229                                 /*
3230                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3231                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3232                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3233                                  */
3234                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3235 #endif
3236                         }
3237                 }
3238
3239                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3240                           "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",
3241                         cnum,
3242                         value,
3243                         is_loaded,
3244                         can_access_pmu,
3245                         hw_value,
3246                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3247                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3248                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3249                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3250                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3251                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3252                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3253                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3254                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3255                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3256                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3257         }
3258
3259         /*
3260          * make changes visible
3261          */
3262         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3263
3264         return 0;
3265
3266 abort_mission:
3267         /*
3268          * for now, we have only one possibility for error
3269          */
3270         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3271         return ret;
3272 }
3273
3274 /*
3275  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3276  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3277  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3278  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3279  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3280  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3281  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3282  */
3283 static int
3284 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3285 {
3286         struct thread_struct *thread = NULL;
3287         struct task_struct *task;
3288         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3289         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3290         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3291         int i, can_access_pmu = 0, state;
3292         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3293         int ret = -EINVAL;
3294         pfm_reg_check_t rd_func;
3295
3296         /*
3297          * access is possible when loaded only for
3298          * self-monitoring tasks or in UP mode
3299          */
3300
3301         state     = ctx->ctx_state;
3302         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3303         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3304         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3305         task      = ctx->ctx_task;
3306
3307         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3308
3309         if (likely(is_loaded)) {
3310                 thread = &task->thread;
3311                 /*
3312                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3313                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3314                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3315                  */
3316                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3317                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3318                         return -EBUSY;
3319                 }
3320                 /*
3321                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3322                  */
3323                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3324
3325                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3326         }
3327         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3328
3329         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3330                 is_loaded,
3331                 can_access_pmu,
3332                 state));
3333
3334         /*
3335          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3336          * the task is the owner of the local PMU.
3337          */
3338
3339         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3340
3341                 cnum        = req->reg_num;
3342                 reg_flags   = req->reg_flags;
3343
3344                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3345                 /*
3346                  * we can only read the register that we use. That includes
3347                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3348                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3349                  *
3350                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3351                  * without compromising security (leaks)
3352                  */
3353                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3354
3355                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3356                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3357                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3358
3359                 /*
3360                  * If the task is not the current one, then we check if the
3361                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3362                  * If true, then we read directly from the registers.
3363                  */
3364                 if (can_access_pmu){
3365                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3366                 } else {
3367                         /*
3368                          * context has been saved
3369                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3370                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3371                          */
3372                         val = is_loaded ? thread->pmds[cnum] : 0UL;
3373                 }
3374                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3375
3376                 if (is_counting) {
3377                         /*
3378                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3379                          */
3380                         val &= ovfl_mask;
3381                         val += sval;
3382                 }
3383
3384                 /*
3385                  * execute read checker, if any
3386                  */
3387                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3388                         unsigned long v = val;
3389                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3390                         if (ret) goto error;
3391                         val = v;
3392                         ret = -EINVAL;
3393                 }
3394
3395                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3396
3397                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3398
3399                 /*
3400                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3401                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3402                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3403                  */
3404                 req->reg_value            = val;
3405                 req->reg_flags            = reg_flags;
3406                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3407         }
3408
3409         return 0;
3410
3411 error:
3412         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3413         return ret;
3414 }
3415
3416 int
3417 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3418 {
3419         pfm_context_t *ctx;
3420
3421         if (req == NULL) return -EINVAL;
3422
3423         ctx = GET_PMU_CTX();
3424
3425         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3426
3427         /*
3428          * for now limit to current task, which is enough when calling
3429          * from overflow handler
3430          */
3431         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3432
3433         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3434 }
3435 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3436
3437 int
3438 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3439 {
3440         pfm_context_t *ctx;
3441
3442         if (req == NULL) return -EINVAL;
3443
3444         ctx = GET_PMU_CTX();
3445
3446         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3447
3448         /*
3449          * for now limit to current task, which is enough when calling
3450          * from overflow handler
3451          */
3452         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3453
3454         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3455 }
3456 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3457
3458 /*
3459  * Only call this function when a process it trying to
3460  * write the debug registers (reading is always allowed)
3461  */
3462 int
3463 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3464 {
3465         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3466         unsigned long flags;
3467         int ret = 0;
3468
3469         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3470
3471         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3472
3473         /*
3474          * do it only once
3475          */
3476         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3477
3478         /*
3479          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3480          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3481          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3482          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3483          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3484          * So this is always safe.
3485          */
3486         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3487
3488         LOCK_PFS(flags);
3489
3490         /*
3491          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3492          * sessions are using the debug registers.
3493          */
3494         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3495                 ret = -1;
3496         else
3497                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3498
3499         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3500                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3501                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3502                   task->pid, ret));
3503
3504         UNLOCK_PFS(flags);
3505
3506         return ret;
3507 }
3508
3509 /*
3510  * This function is called for every task that exits with the
3511  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3512  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3513  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3514  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3515  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3516  */
3517 int
3518 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3519 {
3520         unsigned long flags;
3521         int ret;
3522
3523         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3524
3525         LOCK_PFS(flags);
3526         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3527                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3528                 ret = -1;
3529         }  else {
3530                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3531                 ret = 0;
3532         }
3533         UNLOCK_PFS(flags);
3534
3535         return ret;
3536 }
3537
3538 static int
3539 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3540 {
3541         struct task_struct *task;
3542         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3543         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3544         int state, is_system;
3545         int ret = 0;
3546
3547         state     = ctx->ctx_state;
3548         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3549         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3550         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3551
3552         switch(state) {
3553                 case PFM_CTX_MASKED:
3554                         break;
3555                 case PFM_CTX_LOADED: 
3556                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3557                         /* fall through */
3558                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3559                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3560                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3561                         return -EBUSY;
3562                 default:
3563                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3564                         return -EINVAL;
3565         }
3566
3567         /*
3568          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3569          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3570          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3571          */
3572         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3573                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3574                 return -EBUSY;
3575         }
3576
3577         /* sanity check */
3578         if (unlikely(task == NULL)) {
3579                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3580                 return -EINVAL;
3581         }
3582
3583         if (task == current || is_system) {
3584
3585                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3586
3587                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3588                         task->pid,
3589                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3590
3591                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3592
3593                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3594
3595                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3596                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3597
3598                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3599                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3600                         else
3601                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3602                 } else {
3603                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3604                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3605                 }
3606
3607                 if (ret == 0) {
3608                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3609                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3610
3611                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3612                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3613
3614                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3615                         } else {
3616                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3617
3618                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3619                         }
3620                 }
3621                 /*
3622                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3623                  */
3624                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3625
3626                 /*
3627                  * back to LOADED state
3628                  */
3629                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3630
3631                 /*
3632                  * XXX: not really useful for self monitoring
3633                  */
3634                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3635
3636                 return 0;
3637         }
3638
3639         /* 
3640          * restart another task
3641          */
3642
3643         /*
3644          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous 
3645          * one is seen by the task.
3646          */
3647         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3648                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3649                 /*
3650                  * will prevent subsequent restart before this one is
3651                  * seen by other task
3652                  */
3653                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3654         }
3655
3656         /*
3657          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3658          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3659          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3660          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3661          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3662          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3663          *
3664          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3665          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3666          *
3667          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3668          * be done by the task itself. This works for system wide because
3669          * the tool that is controlling the session is logically doing 
3670          * "self-monitoring".
3671          */
3672         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3673                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3674                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
3675         } else {
3676                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3677
3678                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3679
3680                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3681
3682                 pfm_set_task_notify(task);
3683
3684                 /*
3685                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3686                  */
3687         }
3688         return 0;
3689 }
3690
3691 static int
3692 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3693 {
3694         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3695
3696         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3697
3698         pfm_debug_var = pfm_sysctl.debug;
3699
3700         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3701
3702         if (m == 0) {
3703                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3704                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3705         }
3706         return 0;
3707 }
3708
3709 /*
3710  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3711  */
3712 static int
3713 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3714 {
3715         struct thread_struct *thread = NULL;
3716         struct task_struct *task;
3717         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3718         unsigned long flags;
3719         dbreg_t dbreg;
3720         unsigned int rnum;
3721         int first_time;
3722         int ret = 0, state;
3723         int i, can_access_pmu = 0;
3724         int is_system, is_loaded;
3725
3726         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3727
3728         state     = ctx->ctx_state;
3729         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3730         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3731         task      = ctx->ctx_task;
3732
3733         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3734
3735         /*
3736          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3737          * the owner of the local PMU.
3738          */
3739         if (is_loaded) {
3740                 thread = &task->thread;
3741                 /*
3742                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3743                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3744                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3745                  */
3746                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3747                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3748                         return -EBUSY;
3749                 }
3750                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3751         }
3752
3753         /*
3754          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3755          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3756          *
3757          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3758          */
3759
3760         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3761
3762         /*
3763          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3764          */
3765         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3766                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3767                 return -EBUSY;
3768         }
3769
3770         /*
3771          * check for debug registers in system wide mode
3772          *
3773          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3774          * we must repeat it here, in case the registers are
3775          * written after the context is loaded
3776          */
3777         if (is_loaded) {
3778                 LOCK_PFS(flags);
3779
3780                 if (first_time && is_system) {
3781                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3782                                 ret = -EBUSY;
3783                         else
3784                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3785                 }
3786                 UNLOCK_PFS(flags);
3787         }
3788
3789         if (ret != 0) return ret;
3790
3791         /*
3792          * mark ourself as user of the debug registers for
3793          * perfmon purposes.
3794          */
3795         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3796
3797         /*
3798          * clear hardware registers to make sure we don't
3799          * pick up stale state.
3800          *
3801          * for a system wide session, we do not use
3802          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3803          * never leaves the current CPU and the state
3804          * is shared by all processes running on it
3805          */
3806         if (first_time && can_access_pmu) {
3807                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3808                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3809                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3810                         ia64_dv_serialize_instruction();
3811                 }
3812                 ia64_srlz_i();
3813                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3814                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3815                         ia64_dv_serialize_data();
3816                 }
3817                 ia64_srlz_d();
3818         }
3819
3820         /*
3821          * Now install the values into the registers
3822          */
3823         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3824
3825                 rnum      = req->dbreg_num;
3826                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3827
3828                 ret = -EINVAL;
3829
3830                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3831                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3832                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3833
3834                         goto abort_mission;
3835                 }
3836
3837                 /*
3838                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3839                  */
3840                 if (rnum & 0x1) {
3841                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3842                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3843                         else
3844                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3845                 }
3846
3847                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3848
3849                 /*
3850                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3851                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3852                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3853                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3854                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3855                  * to save them on context switch out. This is made possible
3856                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3857                  * won't be able to modify them concurrently.
3858                  */
3859                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3860                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3861
3862                         if (can_access_pmu) {
3863                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3864                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3865                         }
3866
3867                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3868
3869                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3870                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3871                 } else {
3872                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3873
3874                         if (can_access_pmu) {
3875                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3876                                 ia64_dv_serialize_data();
3877                         }
3878                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3879
3880                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3881                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3882                 }
3883         }
3884
3885         return 0;
3886
3887 abort_mission:
3888         /*
3889          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3890          */
3891         if (first_time) {
3892                 LOCK_PFS(flags);
3893                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3894                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3895                 }
3896                 UNLOCK_PFS(flags);
3897                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3898         }
3899         /*
3900          * install error return flag
3901          */
3902         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3903
3904         return ret;
3905 }
3906
3907 static int
3908 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3909 {
3910         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3911 }
3912
3913 static int
3914 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3915 {
3916         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3917 }
3918
3919 int
3920 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3921 {
3922         pfm_context_t *ctx;
3923
3924         if (req == NULL) return -EINVAL;
3925
3926         ctx = GET_PMU_CTX();
3927
3928         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3929
3930         /*
3931          * for now limit to current task, which is enough when calling
3932          * from overflow handler
3933          */
3934         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3935
3936         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3937 }
3938 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3939
3940 int
3941 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3942 {
3943         pfm_context_t *ctx;
3944
3945         if (req == NULL) return -EINVAL;
3946
3947         ctx = GET_PMU_CTX();
3948
3949         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3950
3951         /*
3952          * for now limit to current task, which is enough when calling
3953          * from overflow handler
3954          */
3955         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3956
3957         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3958 }
3959 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3960
3961
3962 static int
3963 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3964 {
3965         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3966
3967         req->ft_version = PFM_VERSION;
3968         return 0;
3969 }
3970
3971 static int
3972 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3973 {
3974         struct pt_regs *tregs;
3975         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3976         int state, is_system;
3977
3978         state     = ctx->ctx_state;
3979         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3980
3981         /*
3982          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3983          */
3984         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3985
3986         /*
3987          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3988          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3989          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3990          */
3991         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3992                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3993                 return -EBUSY;
3994         }
3995         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
3996                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
3997                 state,
3998                 is_system));
3999         /*
4000          * in system mode, we need to update the PMU directly
4001          * and the user level state of the caller, which may not
4002          * necessarily be the creator of the context.
4003          */
4004         if (is_system) {
4005                 /*
4006                  * Update local PMU first
4007                  *
4008                  * disable dcr pp
4009                  */
4010                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4011                 ia64_srlz_i();
4012
4013                 /*
4014                  * update local cpuinfo
4015                  */
4016                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4017
4018                 /*
4019                  * stop monitoring, does srlz.i
4020                  */
4021                 pfm_clear_psr_pp();
4022
4023                 /*
4024                  * stop monitoring in the caller
4025                  */
4026                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4027
4028                 return 0;
4029         }
4030         /*
4031          * per-task mode
4032          */
4033
4034         if (task == current) {
4035                 /* stop monitoring  at kernel level */
4036                 pfm_clear_psr_up();
4037
4038                 /*
4039                  * stop monitoring at the user level
4040                  */
4041                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4042         } else {
4043                 tregs = ia64_task_regs(task);
4044
4045                 /*
4046                  * stop monitoring at the user level
4047                  */
4048                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4049
4050                 /*
4051                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4052                  */
4053                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4054                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4055         }
4056         return 0;
4057 }
4058
4059
4060 static int
4061 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4062 {
4063         struct pt_regs *tregs;
4064         int state, is_system;
4065
4066         state     = ctx->ctx_state;
4067         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4068
4069         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4070
4071         /*
4072          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4073          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4074          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4075          */
4076         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4077                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4078                 return -EBUSY;
4079         }
4080
4081         /*
4082          * in system mode, we need to update the PMU directly
4083          * and the user level state of the caller, which may not
4084          * necessarily be the creator of the context.
4085          */
4086         if (is_system) {
4087
4088                 /*
4089                  * set user level psr.pp for the caller
4090                  */
4091                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4092
4093                 /*
4094                  * now update the local PMU and cpuinfo
4095                  */
4096                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4097
4098                 /*
4099                  * start monitoring at kernel level
4100                  */
4101                 pfm_set_psr_pp();
4102
4103                 /* enable dcr pp */
4104                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4105                 ia64_srlz_i();
4106
4107                 return 0;
4108         }
4109
4110         /*
4111          * per-process mode
4112          */
4113
4114         if (ctx->ctx_task == current) {
4115
4116                 /* start monitoring at kernel level */
4117                 pfm_set_psr_up();
4118
4119                 /*
4120                  * activate monitoring at user level
4121                  */
4122                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4123
4124         } else {
4125                 tregs = ia64_task_regs(ctx->ctx_task);
4126
4127                 /*
4128                  * start monitoring at the kernel level the next
4129                  * time the task is scheduled
4130                  */
4131                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4132
4133                 /*
4134                  * activate monitoring at user level
4135                  */
4136                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4137         }
4138         return 0;
4139 }
4140
4141 static int
4142 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4143 {
4144         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4145         unsigned int cnum;
4146         int i;
4147         int ret = -EINVAL;
4148
4149         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4150
4151                 cnum = req->reg_num;
4152
4153                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4154
4155                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4156
4157                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4158
4159                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4160         }
4161         return 0;
4162
4163 abort_mission:
4164         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4165         return ret;
4166 }
4167
4168 static int
4169 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4170 {
4171         struct task_struct *g, *t;
4172         int ret = -ESRCH;
4173
4174         read_lock(&tasklist_lock);
4175
4176         do_each_thread (g, t) {
4177                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4178                         ret = 0;
4179                         break;
4180                 }
4181         } while_each_thread (g, t);
4182
4183         read_unlock(&tasklist_lock);
4184
4185         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4186
4187         return ret;
4188 }
4189
4190 static int
4191 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4192 {
4193         struct task_struct *task;
4194         struct thread_struct *thread;
4195         struct pfm_context_t *old;
4196         unsigned long flags;
4197 #ifndef CONFIG_SMP
4198         struct task_struct *owner_task = NULL;
4199 #endif
4200         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4201         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4202         int the_cpu;
4203         int ret = 0;
4204         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4205
4206         state     = ctx->ctx_state;
4207         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4208         /*
4209          * can only load from unloaded or terminated state
4210          */
4211         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4212                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4213                         req->load_pid,
4214                         ctx->ctx_state));
4215                 return -EINVAL;
4216         }
4217
4218         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4219
4220         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4221                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4222                 return -EINVAL;
4223         }
4224
4225         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4226         if (ret) {
4227                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4228                 return ret;
4229         }
4230
4231         ret = -EINVAL;
4232
4233         /*
4234          * system wide is self monitoring only
4235          */
4236         if (is_system && task != current) {
4237                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4238                         req->load_pid));
4239                 goto error;
4240         }
4241
4242         thread = &task->thread;
4243
4244         ret = 0;
4245         /*
4246          * cannot load a context which is using range restrictions,
4247          * into a task that is being debugged.
4248          */
4249         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4250                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4251                         ret = -EBUSY;
4252                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4253                         goto error;
4254                 }
4255                 LOCK_PFS(flags);
4256
4257                 if (is_system) {
4258                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4259                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4260                                 ret = -EBUSY;
4261                         } else {
4262                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4263                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4264                                 set_dbregs = 1;
4265                         }
4266                 }
4267
4268                 UNLOCK_PFS(flags);
4269
4270                 if (ret) goto error;
4271         }
4272
4273         /*
4274          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4275          *
4276          * The programming model expects the task to
4277          * be pinned on a CPU throughout the session.
4278          * Here we take note of the current CPU at the
4279          * time the context is loaded. No call from
4280          * another CPU will be allowed.
4281          *
4282          * The pinning via shed_setaffinity()
4283          * must be done by the calling task prior
4284          * to this call.
4285          *
4286          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4287          */
4288         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4289
4290         ret = -EBUSY;
4291         /*
4292          * now reserve the session
4293          */
4294         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4295         if (ret) goto error;
4296
4297         /*
4298          * task is necessarily stopped at this point.
4299          *
4300          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4301          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4302          * If we see a context, then this is an active context
4303          *
4304          * XXX: needs to be atomic
4305          */
4306         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4307                 thread->pfm_context, ctx));
4308
4309         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4310         if (old != NULL) {
4311                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4312                 goto error_unres;
4313         }
4314
4315         pfm_reset_msgq(ctx);
4316
4317         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4318
4319         /*
4320          * link context to task
4321          */
4322         ctx->ctx_task = task;
4323
4324         if (is_system) {
4325                 /*
4326                  * we load as stopped
4327                  */
4328                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4329                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4330
4331                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4332         } else {
4333                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4334         }
4335
4336         /*
4337          * propagate into thread-state
4338          */
4339         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4340         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4341
4342         pmcs_source = thread->pmcs;
4343         pmds_source = thread->pmds;
4344
4345         /*
4346          * always the case for system-wide
4347          */
4348         if (task == current) {
4349
4350                 if (is_system == 0) {
4351
4352                         /* allow user level control */
4353                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4354                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4355
4356                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4357                         INC_ACTIVATION();
4358                         SET_ACTIVATION(ctx);
4359 #ifndef CONFIG_SMP
4360                         /*
4361                          * push the other task out, if any
4362                          */
4363                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4364                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4365 #endif
4366                 }
4367                 /*
4368                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4369                  * restore all PMC from ctx to PMU
4370                  */
4371                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4372                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4373
4374                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4375                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4376
4377                 /*
4378                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4379                  */
4380                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4381                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4382                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4383                 }
4384                 /*
4385                  * set new ownership
4386                  */
4387                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4388
4389                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4390         } else {
4391                 /*
4392                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4393                  */
4394                 regs = ia64_task_regs(task);
4395
4396                 /* force a full reload */
4397                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4398                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4399
4400                 /* initial saved psr (stopped) */
4401                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4402                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4403         }
4404
4405         ret = 0;
4406
4407 error_unres:
4408         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4409 error:
4410         /*
4411          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4412          */
4413         if (ret && set_dbregs) {
4414                 LOCK_PFS(flags);
4415                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4416                 UNLOCK_PFS(flags);
4417         }
4418         /*
4419          * release task, there is now a link with the context
4420          */
4421         if (is_system == 0 && task != current) {
4422                 pfm_put_task(task);
4423
4424                 if (ret == 0) {
4425                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4426                         if (ret) {
4427                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4428                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4429                         }
4430                 }
4431         }
4432         return ret;
4433 }
4434
4435 /*
4436  * in this function, we do not need to increase the use count
4437  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4438  * context lock. If the task were to disappear while having
4439  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4440  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4441  * until we are here.
4442  */
4443 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4444
4445 static int
4446 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4447 {
4448         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4449         struct pt_regs *tregs;
4450         int prev_state, is_system;
4451         int ret;
4452
4453         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4454
4455         prev_state = ctx->ctx_state;
4456         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4457
4458         /*
4459          * unload only when necessary
4460          */
4461         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4462                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4463                 return 0;
4464         }
4465
4466         /*
4467          * clear psr and dcr bits
4468          */
4469         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4470         if (ret) return ret;
4471
4472         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4473
4474         /*
4475          * in system mode, we need to update the PMU directly
4476          * and the user level state of the caller, which may not
4477          * necessarily be the creator of the context.
4478          */
4479         if (is_system) {
4480
4481                 /*
4482                  * Update cpuinfo
4483                  *
4484                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4485                  */
4486                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4487                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4488
4489                 /*
4490                  * save PMDs in context
4491                  * release ownership
4492                  */
4493                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4494
4495                 /*
4496                  * at this point we are done with the PMU
4497                  * so we can unreserve the resource.
4498                  */
4499                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4500                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4501
4502                 /*
4503                  * disconnect context from task
4504                  */
4505                 task->thread.pfm_context = NULL;
4506                 /*
4507                  * disconnect task from context
4508                  */
4509                 ctx->ctx_task = NULL;
4510
4511                 /*
4512                  * There is nothing more to cleanup here.
4513                  */
4514                 return 0;
4515         }
4516
4517         /*
4518          * per-task mode
4519          */
4520         tregs = task == current ? regs : ia64_task_regs(task);
4521
4522         if (task == current) {
4523                 /*
4524                  * cancel user level control
4525                  */
4526                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4527
4528                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4529         }
4530         /*
4531          * save PMDs to context
4532          * release ownership
4533          */
4534         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4535
4536         /*
4537          * at this point we are done with the PMU
4538          * so we can unreserve the resource.
4539          *
4540          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4541          */
4542         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4543                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4544
4545         /*
4546          * reset activation counter and psr
4547          */
4548         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4549         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4550
4551         /*
4552          * PMU state will not be restored
4553          */
4554         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4555
4556         /*
4557          * break links between context and task
4558          */
4559         task->thread.pfm_context  = NULL;
4560         ctx->ctx_task             = NULL;
4561
4562         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4563
4564         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4565         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4566         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4567
4568         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4569
4570         return 0;
4571 }
4572
4573
4574 /*
4575  * called only from exit_thread(): task == current
4576  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4577  */
4578 void
4579 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4580 {
4581         pfm_context_t *ctx;
4582         unsigned long flags;
4583         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
4584         int ret, state;
4585         int free_ok = 0;
4586
4587         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4588
4589         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4590
4591         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4592
4593         state = ctx->ctx_state;
4594         switch(state) {
4595                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4596                         /*
4597                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4598                          * be in unloaded state
4599                          */
4600                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4601                         break;
4602                 case PFM_CTX_LOADED:
4603                 case PFM_CTX_MASKED:
4604                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4605                         if (ret) {
4606                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4607                         }
4608                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4609
4610                         pfm_end_notify_user(ctx);
4611                         break;
4612                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4613                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4614                         if (ret) {
4615                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4616                         }
4617                         free_ok = 1;
4618                         break;
4619                 default:
4620                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4621                         break;
4622         }
4623         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4624
4625         { u64 psr = pfm_get_psr();
4626           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4627           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4628           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4629           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4630         }
4631
4632         /*
4633          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4634          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4635          */
4636         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4637 }
4638
4639 /*
4640  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4641  */
4642 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4643 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4644 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4645 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4646 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4647
4648 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4649 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4650 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4651 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4652 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4653 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4654 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4655 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4656 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4657 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4658 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4659 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4660 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4661 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4662 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4663 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4664 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4665 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4666 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4667 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4668 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4669 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4670 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4671 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4672 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4673 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4674 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4675 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4676 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4677 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4678 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4682 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4683 };
4684 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4685
4686 static int
4687 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4688 {
4689         struct task_struct *task;
4690         int state, old_state;
4691
4692 recheck:
4693         state = ctx->ctx_state;
4694         task  = ctx->ctx_task;
4695
4696         if (task == NULL) {
4697                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4698                 return 0;
4699         }
4700
4701         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4702                 ctx->ctx_fd,
4703                 state,
4704                 task->pid,
4705                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4706
4707         /*
4708          * self-monitoring always ok.
4709          *
4710          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4711          * context (to one to which the context is attached to) OR
4712          * a task running on the same CPU as the session.
4713          */
4714         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4715
4716         /*
4717          * if context is UNLOADED we are safe to go
4718          */
4719         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return 0;
4720
4721         /*
4722          * no command can operate on a zombie context
4723          */
4724         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
4725                 DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4726                 return -EINVAL;
4727         }
4728
4729         /*
4730          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have 
4731          * the task stopped.
4732          *
4733          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4734          * the user has no guarantee the task would not run between
4735          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4736          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4737          * the task must be stopped.
4738          */
4739         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4740                 if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
4741                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4742                         return -EBUSY;
4743                 }
4744                 /*
4745                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4746                  *
4747                  * This is an interesting point in the code.
4748                  * We need to unprotect the context because
4749                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4750                  * the same lock. There are danger in doing
4751                  * this because it leaves a window open for
4752                  * another task to get access to the context
4753                  * and possibly change its state. The one thing
4754                  * that is not possible is for the context to disappear
4755                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4756                  * get_fd()/put_fd().
4757                  */
4758                 old_state = state;
4759
4760                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4761
4762                 wait_task_inactive(task);
4763
4764                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4765
4766                 /*
4767                  * we must recheck to verify if state has changed
4768                  */
4769                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4770                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4771                         goto recheck;
4772                 }
4773         }
4774         return 0;
4775 }
4776
4777 /*
4778  * system-call entry point (must return long)
4779  */
4780 asmlinkage long
4781 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4782 {
4783         struct file *file = NULL;
4784         pfm_context_t *ctx = NULL;
4785         unsigned long flags = 0UL;
4786         void *args_k = NULL;
4787         long ret; /* will expand int return types */
4788         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4789         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4790         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4791         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4792 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4793
4794         /*
4795          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4796          */
4797         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4798
4799         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4800                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4801                 return -EINVAL;
4802         }
4803
4804         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4805         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4806         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4807         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4808         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4809
4810         if (unlikely(func == NULL)) {
4811                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4812                 return -EINVAL;
4813         }
4814
4815         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4816                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4817                 cmd,
4818                 narg,
4819                 base_sz,
4820                 count));
4821
4822         /*
4823          * check if number of arguments matches what the command expects
4824          */
4825         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4826                 return -EINVAL;
4827
4828 restart_args:
4829         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4830         /*
4831          * limit abuse to min page size
4832          */
4833         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4834                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4835                 return -E2BIG;
4836         }
4837
4838         /*
4839          * allocate default-sized argument buffer
4840          */
4841         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4842                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4843                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4844         }
4845
4846         ret = -EFAULT;
4847
4848         /*
4849          * copy arguments
4850          *
4851          * assume sz = 0 for command without parameters
4852          */
4853         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4854                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4855                 goto error_args;
4856         }
4857
4858         /*
4859          * check if command supports extra parameters
4860          */
4861         if (completed_args == 0 && getsize) {
4862                 /*
4863                  * get extra parameters size (based on main argument)
4864                  */
4865                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4866                 if (ret) goto error_args;
4867
4868                 completed_args = 1;
4869
4870                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4871
4872                 /* retry if necessary */
4873                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4874         }
4875
4876         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4877
4878         ret = -EBADF;
4879
4880         file = fget(fd);
4881         if (unlikely(file == NULL)) {
4882                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4883                 goto error_args;
4884         }
4885         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4886                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4887                 goto error_args;
4888         }
4889
4890         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4891         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4892                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4893                 goto error_args;
4894         }
4895         prefetch(&ctx->ctx_state);
4896
4897         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4898
4899         /*
4900          * check task is stopped
4901          */
4902         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4903         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4904
4905 skip_fd:
4906         ret = (*func)(ctx, args_k, count, ia64_task_regs(current));
4907
4908         call_made = 1;
4909
4910 abort_locked:
4911         if (likely(ctx)) {
4912                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4913                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4914                 fput(file);
4915         }
4916
4917         /* copy argument back to user, if needed */
4918         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4919
4920 error_args:
4921         if (args_k) kfree(args_k);
4922
4923         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4924
4925         return ret;
4926 }
4927
4928 static void
4929 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4930 {
4931         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4932         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4933         int state;
4934         int ret = 0;
4935
4936         state = ctx->ctx_state;
4937         /*
4938          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4939          * XXX: not really needed when blocking
4940          */
4941         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4942
4943                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4944                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4945
4946                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4947                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4948                 else
4949                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4950         } else {
4951                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4952                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4953         }
4954
4955         if (ret == 0) {
4956                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4957                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4958                 }
4959                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4960                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4961                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4962                 } else {
4963                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4964                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4965                 }
4966                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4967         }
4968 }
4969
4970 /*
4971  * context MUST BE LOCKED when calling
4972  * can only be called for current
4973  */
4974 static void
4975 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4976 {
4977         int ret;
4978
4979         DPRINT(("entering for [%d]\n", current->pid));
4980
4981         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4982         if (ret) {
4983                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", current->pid, ret);
4984         }
4985
4986         /*
4987          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
4988          */
4989         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
4990
4991         /*
4992          * given that context is still locked, the controlling
4993          * task will only get access when we return from
4994          * pfm_handle_work().
4995          */
4996 }
4997
4998 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
4999
5000 void
5001 pfm_handle_work(void)
5002 {
5003         pfm_context_t *ctx;
5004         struct pt_regs *regs;
5005         unsigned long flags;
5006         unsigned long ovfl_regs;
5007         unsigned int reason;
5008         int ret;
5009
5010         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5011         if (ctx == NULL) {
5012                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5013                 return;
5014         }
5015
5016         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5017
5018         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5019
5020         pfm_clear_task_notify();
5021
5022         regs = ia64_task_regs(current);
5023
5024         /*
5025          * extract reason for being here and clear
5026          */
5027         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5028         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5029         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5030
5031         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5032
5033         /*
5034          * must be done before we check for simple-reset mode
5035          */
5036         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5037
5038
5039         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5040         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5041
5042         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5043
5044          /*
5045           * pfm_handle_work() is currently called with interrupts disabled.
5046           * The down_interruptible call may sleep, therefore we
5047           * must re-enable interrupts to avoid deadlocks. It is
5048           * safe to do so because this function is called ONLY
5049           * when returning to user level (PUStk=1), in which case
5050           * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5051           * interrupt nesting.
5052           */
5053         BUG_ON(flags & IA64_PSR_I);
5054         local_irq_enable();
5055
5056         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5057
5058         /*
5059          * may go through without blocking on SMP systems
5060          * if restart has been received already by the time we call down()
5061          */
5062         ret = down_interruptible(&ctx->ctx_restart_sem);
5063
5064         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5065
5066         /*
5067          * disable interrupts to restore state we had upon entering
5068          * this function
5069          */
5070         local_irq_disable();
5071
5072         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5073
5074         /*
5075          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5076          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5077          * and that can changed PMD values and therefore 
5078          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5079          */
5080         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5081
5082         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5083 do_zombie:
5084                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5085                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5086                 goto nothing_to_do;
5087         }
5088         /*
5089          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5090          */
5091         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5092
5093 skip_blocking:
5094         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5095         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5096
5097 nothing_to_do:
5098
5099         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5100 }
5101
5102 static int
5103 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5104 {
5105         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5106                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5107                 return 0;
5108         }
5109
5110         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5111
5112         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5113
5114         /*
5115          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5116          * we come here
5117          */
5118         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5119
5120         return 0;
5121 }
5122
5123 static int
5124 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5125 {
5126         pfm_msg_t *msg = NULL;
5127
5128         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5129                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5130                 if (msg == NULL) {
5131                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5132                         return -1;
5133                 }
5134
5135                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5136                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5137                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5138                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5139                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5140                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5141                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5142                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5143         }
5144
5145         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5146                 msg,
5147                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5148                 ctx->ctx_fd,
5149                 ovfl_pmds));
5150
5151         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5152 }
5153
5154 static int
5155 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5156 {
5157         pfm_msg_t *msg;
5158
5159         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5160         if (msg == NULL) {
5161                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5162                 return -1;
5163         }
5164         /* no leak */
5165         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5166
5167         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5168         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5169         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5170
5171         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5172                 msg,
5173                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5174                 ctx->ctx_fd));
5175
5176         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5177 }
5178
5179 /*
5180  * main overflow processing routine.
5181  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5182  */
5183 static void
5184 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5185 {
5186         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5187         unsigned long mask;
5188         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5189         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5190         unsigned long tstamp;
5191         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5192         unsigned int i, has_smpl;
5193         int must_notify = 0;
5194
5195         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5196
5197         /*
5198          * sanity test. Should never happen
5199          */
5200         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5201
5202         tstamp   = ia64_get_itc();
5203         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5204         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5205         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5206
5207         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5208                      "used_pmds=0x%lx\n",
5209                         pmc0,
5210                         task ? task->pid: -1,
5211                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5212                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5213                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5214
5215
5216         /*
5217          * first we update the virtual counters
5218          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5219          */
5220         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5221
5222                 /* skip pmd which did not overflow */
5223                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5224
5225                 /*
5226                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5227                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5228                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5229                  * pfm_read_pmds().
5230                  */
5231                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5232                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5233                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5234
5235                 /*
5236                  * check for overflow condition
5237                  */
5238                 if (likely(old_val > new_val)) {
5239                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5240                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5241                 }
5242
5243                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5244                         i,
5245                         new_val,
5246                         old_val,
5247                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5248                         ovfl_pmds,
5249                         ovfl_notify));
5250         }
5251
5252         /*
5253          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5254          */
5255         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5256
5257         /* 
5258          * reset all control bits
5259          */
5260         ovfl_ctrl.val = 0;
5261         reset_pmds    = 0UL;
5262
5263         /*
5264          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by 
5265          * calling the module's handler() routine.
5266          */
5267         if (has_smpl) {
5268                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5269                 unsigned long pmd_mask;
5270                 int j, k, ret = 0;
5271                 int this_cpu = smp_processor_id();
5272
5273                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5274                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5275
5276                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5277
5278                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5279
5280                         mask = 1UL << i;
5281
5282                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5283
5284                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5285                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5286                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5287                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5288                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5289
5290                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5291                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5292                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5293
5294                         /*
5295                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5296                          * into sampling buffer.
5297                          */
5298                         if (smpl_pmds) {
5299                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5300                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5301                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5302                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5303                                 }
5304                         }
5305
5306                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5307
5308                         start_cycles = ia64_get_itc();
5309
5310                         /*
5311                          * call custom buffer format record (handler) routine
5312                          */
5313                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5314
5315                         end_cycles = ia64_get_itc();
5316
5317                         /*
5318                          * For those controls, we take the union because they have
5319                          * an all or nothing behavior.
5320                          */
5321                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5322                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5323                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5324                         /*
5325                          * build the bitmask of pmds to reset now
5326                          */
5327                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5328
5329                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5330                 }
5331                 /*
5332                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5333                  */
5334                 if (ret && pmd_mask) {
5335                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5336                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5337                 }
5338                 /*
5339                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5340                  */
5341                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5342         } else {
5343                 /*
5344                  * when no sampling module is used, then the default
5345                  * is to notify on overflow if requested by user
5346                  */
5347                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5348                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5349                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5350                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5351                 /*
5352                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5353                  */
5354                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5355         }
5356
5357         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5358
5359         /*
5360          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5361          */
5362         if (reset_pmds) {
5363                 unsigned long bm = reset_pmds;
5364                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5365         }
5366
5367         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5368                 /*
5369                  * keep track of what to reset when unblocking
5370                  */
5371                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5372
5373                 /*
5374                  * check for blocking context 
5375                  */
5376                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5377
5378                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5379
5380                         /*
5381                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5382                          */
5383                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5384
5385                         /*
5386                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5387                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5388                          */
5389                         pfm_set_task_notify(task);
5390                 }
5391                 /*
5392                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5393                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5394                  */
5395                 must_notify = 1;
5396         }
5397
5398         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5399                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5400                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5401                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5402                         ovfl_pmds,
5403                         ovfl_notify,
5404                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5405         /*
5406          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5407          */
5408         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5409                 pfm_mask_monitoring(task);
5410                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5411                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5412         }
5413
5414         /*
5415          * send notification now
5416          */
5417         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5418
5419         return;
5420
5421 sanity_check:
5422         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5423                         smp_processor_id(),
5424                         task ? task->pid : -1,
5425                         pmc0);
5426         return;
5427
5428 stop_monitoring:
5429         /*
5430          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5431          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5432          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5433          * can access the PMU  hardware directly.
5434          *
5435          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5436          *
5437          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5438          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5439          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5440          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5441          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5442          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5443          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5444          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5445          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5446          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5447          *
5448          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5449          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5450          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5451          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5452          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5453          * also push our zombie context out.
5454          *
5455          * Overall pretty hairy stuff....
5456          */
5457         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5458         pfm_clear_psr_up();
5459         ia64_psr(regs)->up = 0;
5460         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5461         return;
5462 }
5463
5464 static int
5465 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5466 {
5467         struct task_struct *task;
5468         pfm_context_t *ctx;
5469         unsigned long flags;
5470         u64 pmc0;
5471         int this_cpu = smp_processor_id();
5472         int retval = 0;
5473
5474         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5475
5476         /*
5477          * srlz.d done before arriving here
5478          */
5479         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5480
5481         task = GET_PMU_OWNER();
5482         ctx  = GET_PMU_CTX();
5483
5484         /*
5485          * if we have some pending bits set
5486          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5487          */
5488         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5489                 /*
5490                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5491                  */
5492
5493                 /* sanity check */
5494                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5495
5496                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0) 
5497                         goto report_spurious2;
5498
5499                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5500
5501                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5502
5503                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5504
5505         } else {
5506                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5507                 retval = -1;
5508         }
5509         /*
5510          * keep it unfrozen at all times
5511          */
5512         pfm_unfreeze_pmu();
5513
5514         return retval;
5515
5516 report_spurious1:
5517         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5518                 this_cpu, task->pid);
5519         pfm_unfreeze_pmu();
5520         return -1;
5521 report_spurious2:
5522         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n", 
5523                 this_cpu, 
5524                 task->pid);
5525         pfm_unfreeze_pmu();
5526         return -1;
5527 }
5528
5529 static irqreturn_t
5530 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5531 {
5532         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5533         unsigned long min, max;
5534         int this_cpu;
5535         int ret;
5536
5537         this_cpu = get_cpu();
5538         min      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5539         max      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5540
5541         start_cycles = ia64_get_itc();
5542
5543         ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5544
5545         total_cycles = ia64_get_itc();
5546
5547         /*
5548          * don't measure spurious interrupts
5549          */
5550         if (likely(ret == 0)) {
5551                 total_cycles -= start_cycles;
5552
5553                 if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5554                 if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5555
5556                 pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5557         }
5558         put_cpu_no_resched();
5559         return IRQ_HANDLED;
5560 }
5561
5562 /*
5563  * /proc/perfmon interface, for debug only
5564  */
5565
5566 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5567
5568 static void *
5569 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5570 {
5571         if (*pos == 0) {
5572                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5573         }
5574
5575         while (*pos <= NR_CPUS) {
5576                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5577                         return (void *)*pos;
5578                 }
5579                 ++*pos;
5580         }
5581         return NULL;
5582 }
5583
5584 static void *
5585 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5586 {
5587         ++*pos;
5588         return pfm_proc_start(m, pos);
5589 }
5590
5591 static void
5592 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5593 {
5594 }
5595
5596 static void
5597 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5598 {
5599         struct list_head * pos;
5600         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5601         unsigned long flags;
5602
5603         seq_printf(m,
5604                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5605                 "model                     : %s\n"
5606                 "fastctxsw                 : %s\n"
5607                 "expert mode               : %s\n"
5608                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5609                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5610                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5611                 pmu_conf->pmu_name,
5612                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5613                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5614                 pmu_conf->ovfl_val,
5615                 pmu_conf->flags);
5616
5617         LOCK_PFS(flags);
5618
5619         seq_printf(m,
5620                 "proc_sessions             : %u\n"
5621                 "sys_sessions              : %u\n"
5622                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5623                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5624                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5625                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5626                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5627                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5628
5629         UNLOCK_PFS(flags);
5630
5631         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5632
5633         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5634                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5635                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5636                         entry->fmt_uuid[0],
5637                         entry->fmt_uuid[1],
5638                         entry->fmt_uuid[2],
5639                         entry->fmt_uuid[3],
5640                         entry->fmt_uuid[4],
5641                         entry->fmt_uuid[5],
5642                         entry->fmt_uuid[6],
5643                         entry->fmt_uuid[7],
5644                         entry->fmt_uuid[8],
5645                         entry->fmt_uuid[9],
5646                         entry->fmt_uuid[10],
5647                         entry->fmt_uuid[11],
5648                         entry->fmt_uuid[12],
5649                         entry->fmt_uuid[13],
5650                         entry->fmt_uuid[14],
5651                         entry->fmt_uuid[15],
5652                         entry->fmt_name);
5653         }
5654         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5655
5656 }
5657
5658 static int
5659 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5660 {
5661         unsigned long psr;
5662         unsigned int i;
5663         int cpu;
5664
5665         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5666                 pfm_proc_show_header(m);
5667                 return 0;
5668         }
5669
5670         /* show info for CPU (v - 1) */
5671
5672         cpu = (long)v - 1;
5673         seq_printf(m,
5674                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5675                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5676                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5677                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5678                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5679                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5680                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5681                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5682                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5683                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5684                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5685                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5686                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5687                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5688                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5689                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5690                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5691                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5692                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5693                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5694                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5695                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5696                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5697                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5698                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5699                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5700                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5701                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5702
5703         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5704
5705                 psr = pfm_get_psr();
5706
5707                 ia64_srlz_d();
5708
5709                 seq_printf(m, 
5710                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5711                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n", 
5712                         cpu, psr,
5713                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5714
5715                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5716                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5717                         seq_printf(m, 
5718                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5719                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n", 
5720                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5721                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5722                 }
5723         }
5724         return 0;
5725 }
5726
5727 struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5728         .start =        pfm_proc_start,
5729         .next =         pfm_proc_next,
5730         .stop =         pfm_proc_stop,
5731         .show =         pfm_proc_show
5732 };
5733
5734 static int
5735 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5736 {
5737         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5738 }
5739
5740
5741 /*
5742  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5743  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5744  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5745  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5746  */
5747 void
5748 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5749 {
5750         struct pt_regs *regs;
5751         unsigned long dcr;
5752         unsigned long dcr_pp;
5753
5754         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5755
5756         /*
5757          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5758          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5759          */
5760         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5761                 regs = ia64_task_regs(task);
5762                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5763                 return;
5764         }
5765         /*
5766          * if monitoring has started
5767          */
5768         if (dcr_pp) {
5769                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5770                 /*
5771                  * context switching in?
5772                  */
5773                 if (is_ctxswin) {
5774                         /* mask monitoring for the idle task */
5775                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5776                         pfm_clear_psr_pp();
5777                         ia64_srlz_i();
5778                         return;
5779                 }
5780                 /*
5781                  * context switching out
5782                  * restore monitoring for next task
5783                  *
5784                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5785                  * better code.
5786                  */
5787                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5788                 pfm_set_psr_pp();
5789                 ia64_srlz_i();
5790         }
5791 }
5792
5793 #ifdef CONFIG_SMP
5794
5795 static void
5796 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5797 {
5798         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5799
5800         ia64_psr(regs)->up = 0;
5801         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5802
5803         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5804                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
5805                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5806         }
5807
5808         /*
5809          * disconnect the task from the context and vice-versa
5810          */
5811         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5812
5813         task->thread.pfm_context  = NULL;
5814         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5815
5816         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task->pid));
5817 }
5818
5819
5820 /*
5821  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5822  */
5823 void
5824 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5825 {
5826         pfm_context_t *ctx;
5827         struct thread_struct *t;
5828         unsigned long flags;
5829         u64 psr;
5830
5831
5832         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5833         if (ctx == NULL) return;
5834         t = &task->thread;
5835
5836         /*
5837          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5838          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5839          * access, not CPU concurrency.
5840          */
5841         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5842
5843         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5844                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
5845
5846                 pfm_clear_psr_up();
5847
5848                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5849
5850                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5851
5852                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5853
5854                 pfm_context_free(ctx);
5855                 return;
5856         }
5857
5858         /*
5859          * save current PSR: needed because we modify it
5860          */
5861         ia64_srlz_d();
5862         psr = pfm_get_psr();
5863
5864         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5865
5866         /*
5867          * stop monitoring:
5868          * This is the last instruction which may generate an overflow
5869          *
5870          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5871          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5872          */
5873         pfm_clear_psr_up();
5874
5875         /*
5876          * keep a copy of psr.up (for reload)
5877          */
5878         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5879
5880         /*
5881          * release ownership of this PMU.
5882          * PM interrupts are masked, so nothing
5883          * can happen.
5884          */
5885         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5886
5887         /*
5888          * we systematically save the PMD as we have no
5889          * guarantee we will be schedule at that same
5890          * CPU again.
5891          */
5892         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5893
5894         /*
5895          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5896          * we will need it on the restore path to check
5897          * for pending overflow.
5898          */
5899         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5900
5901         /*
5902          * unfreeze PMU if had pending overflows
5903          */
5904         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5905
5906         /*
5907          * finally, allow context access.
5908          * interrupts will still be masked after this call.
5909          */
5910         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5911 }
5912
5913 #else /* !CONFIG_SMP */
5914 void
5915 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5916 {
5917         pfm_context_t *ctx;
5918         u64 psr;
5919
5920         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5921         if (ctx == NULL) return;
5922
5923         /*
5924          * save current PSR: needed because we modify it
5925          */
5926         psr = pfm_get_psr();
5927
5928         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5929
5930         /*
5931          * stop monitoring:
5932          * This is the last instruction which may generate an overflow
5933          *
5934          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5935          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5936          */
5937         pfm_clear_psr_up();
5938
5939         /*
5940          * keep a copy of psr.up (for reload)
5941          */
5942         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5943 }
5944
5945 static void
5946 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5947 {
5948         pfm_context_t *ctx;
5949         struct thread_struct *t;
5950         unsigned long flags;
5951
5952         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5953           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5954         }
5955
5956         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5957         t   = &task->thread;
5958
5959         /*
5960          * we need to mask PMU overflow here to
5961          * make sure that we maintain pmc0 until
5962          * we save it. overflow interrupts are
5963          * treated as spurious if there is no
5964          * owner.
5965          *
5966          * XXX: I don't think this is necessary
5967          */
5968         PROTECT_CTX(ctx,flags);
5969
5970         /*
5971          * release ownership of this PMU.
5972          * must be done before we save the registers.
5973          *
5974          * after this call any PMU interrupt is treated
5975          * as spurious.
5976          */
5977         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5978
5979         /*
5980          * save all the pmds we use
5981          */
5982         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5983
5984         /*
5985          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5986          * it is needed to check for pended overflow
5987          * on the restore path
5988          */
5989         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5990
5991         /*
5992          * unfreeze PMU if had pending overflows
5993          */
5994         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5995
5996         /*
5997          * now get can unmask PMU interrupts, they will
5998          * be treated as purely spurious and we will not
5999          * lose any information
6000          */
6001         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6002 }
6003 #endif /* CONFIG_SMP */
6004
6005 #ifdef CONFIG_SMP
6006 /*
6007  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6008  */
6009 void
6010 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6011 {
6012         pfm_context_t *ctx;
6013         struct thread_struct *t;
6014         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6015         unsigned long flags;
6016         u64 psr, psr_up;
6017         int need_irq_resend;
6018
6019         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6020         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6021
6022         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6023
6024         t     = &task->thread;
6025         /*
6026          * possible on unload
6027          */
6028         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6029
6030         /*
6031          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6032          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6033          * access, not CPU concurrency.
6034          */
6035         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6036         psr   = pfm_get_psr();
6037
6038         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6039
6040         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6041         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6042
6043         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6044                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
6045
6046                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6047
6048                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6049
6050                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6051
6052                 /*
6053                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6054                  */
6055                 pfm_context_free(ctx);
6056
6057                 return;
6058         }
6059
6060         /*
6061          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6062          * stale state.
6063          */
6064         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6065                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6066                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6067         }
6068         /*
6069          * retrieve saved psr.up
6070          */
6071         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6072
6073         /*
6074          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6075          * then nothing to do except restore psr
6076          */
6077         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6078
6079                 /*
6080                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6081                  */
6082                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6083                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6084
6085         } else {
6086                 /*
6087                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6088                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6089                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6090                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6091                  */
6092                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6093
6094                 /*
6095                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6096                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6097                  * up stale configuration.
6098                  *
6099                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6100                  */
6101                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6102         }
6103         /*
6104          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6105          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6106          * will be captured.
6107          *
6108          * XXX: optimize here
6109          */
6110         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6111         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6112
6113         /*
6114          * check for pending overflow at the time the state
6115          * was saved.
6116          */
6117         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6118                 /*
6119                  * reload pmc0 with the overflow information
6120                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6121                  */
6122                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6123                 ia64_srlz_d();
6124                 t->pmcs[0] = 0UL;
6125
6126                 /*
6127                  * will replay the PMU interrupt
6128                  */
6129                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6130
6131                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6132         }
6133
6134         /*
6135          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6136          */
6137         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6138         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6139
6140         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6141
6142         /*
6143          * dump activation value for this PMU
6144          */
6145         INC_ACTIVATION();
6146         /*
6147          * record current activation for this context
6148          */
6149         SET_ACTIVATION(ctx);
6150
6151         /*
6152          * establish new ownership. 
6153          */
6154         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6155
6156         /*
6157          * restore the psr.up bit. measurement
6158          * is active again.
6159          * no PMU interrupt can happen at this point
6160          * because we still have interrupts disabled.
6161          */
6162         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6163
6164         /*
6165          * allow concurrent access to context
6166          */
6167         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6168 }
6169 #else /*  !CONFIG_SMP */
6170 /*
6171  * reload PMU state for UP kernels
6172  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6173  */
6174 void
6175 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6176 {
6177         struct thread_struct *t;
6178         pfm_context_t *ctx;
6179         struct task_struct *owner;
6180         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6181         u64 psr, psr_up;
6182         int need_irq_resend;
6183
6184         owner = GET_PMU_OWNER();
6185         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6186         t     = &task->thread;
6187         psr   = pfm_get_psr();
6188
6189         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6190         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6191
6192         /*
6193          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6194          * stale state.
6195          *
6196          * This must be done even when the task is still the owner
6197          * as the registers may have been modified via ptrace()
6198          * (not perfmon) by the previous task.
6199          */
6200         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6201                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6202                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6203         }
6204
6205         /*
6206          * retrieved saved psr.up
6207          */
6208         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6209         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6210
6211         /*
6212          * short path, our state is still there, just
6213          * need to restore psr and we go
6214          *
6215          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6216          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6217          * concurrency even without interrupt masking.
6218          */
6219         if (likely(owner == task)) {
6220                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6221                 return;
6222         }
6223
6224         /*
6225          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6226          * then we'll be able to install our stuff !
6227          *
6228          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6229          */
6230         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6231
6232         /*
6233          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6234          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6235          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6236          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6237          */
6238         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6239
6240         /*
6241          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6242          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6243          * up stale configuration.
6244          *
6245          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6246          */
6247         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6248
6249         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6250         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6251
6252         /*
6253          * check for pending overflow at the time the state
6254          * was saved.
6255          */
6256         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6257                 /*
6258                  * reload pmc0 with the overflow information
6259                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6260                  */
6261                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6262                 ia64_srlz_d();
6263
6264                 t->pmcs[0] = 0UL;
6265
6266                 /*
6267                  * will replay the PMU interrupt
6268                  */
6269                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6270
6271                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6272         }
6273
6274         /*
6275          * establish new ownership. 
6276          */
6277         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6278
6279         /*
6280          * restore the psr.up bit. measurement
6281          * is active again.
6282          * no PMU interrupt can happen at this point
6283          * because we still have interrupts disabled.
6284          */
6285         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6286 }
6287 #endif /* CONFIG_SMP */
6288
6289 /*
6290  * this function assumes monitoring is stopped
6291  */
6292 static void
6293 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6294 {
6295         u64 pmc0;
6296         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6297         int i, can_access_pmu = 0;
6298         int is_self;
6299
6300         /*
6301          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6302          * session for system wide measurements)
6303          */
6304         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6305
6306         /*
6307          * can access PMU is task is the owner of the PMU state on the current CPU
6308          * or if we are running on the CPU bound to the context in system-wide mode
6309          * (that is not necessarily the task the context is attached to in this mode).
6310          * In system-wide we always have can_access_pmu true because a task running on an
6311          * invalid processor is flagged earlier in the call stack (see pfm_stop).
6312          */
6313         can_access_pmu = (GET_PMU_OWNER() == task) || (ctx->ctx_fl_system && ctx->ctx_cpu == smp_processor_id());
6314         if (