[IA64] alternate perfmon handler
[linux-3.10.git] / arch / ia64 / kernel / perfmon.c
1 /*
2  * This file implements the perfmon-2 subsystem which is used
3  * to program the IA-64 Performance Monitoring Unit (PMU).
4  *
5  * The initial version of perfmon.c was written by
6  * Ganesh Venkitachalam, IBM Corp.
7  *
8  * Then it was modified for perfmon-1.x by Stephane Eranian and
9  * David Mosberger, Hewlett Packard Co.
10  *
11  * Version Perfmon-2.x is a rewrite of perfmon-1.x
12  * by Stephane Eranian, Hewlett Packard Co.
13  *
14  * Copyright (C) 1999-2005  Hewlett Packard Co
15  *               Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
16  *               David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
17  *
18  * More information about perfmon available at:
19  *      http://www.hpl.hp.com/research/linux/perfmon
20  */
21
22 #include <linux/config.h>
23 #include <linux/module.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/sched.h>
26 #include <linux/interrupt.h>
27 #include <linux/smp_lock.h>
28 #include <linux/proc_fs.h>
29 #include <linux/seq_file.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/vmalloc.h>
32 #include <linux/mm.h>
33 #include <linux/sysctl.h>
34 #include <linux/list.h>
35 #include <linux/file.h>
36 #include <linux/poll.h>
37 #include <linux/vfs.h>
38 #include <linux/pagemap.h>
39 #include <linux/mount.h>
40 #include <linux/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         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
484         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
485         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
486         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
487         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
488         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
489         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
490         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
491         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
492 } pfm_stats_t;
493
494 /*
495  * perfmon internal variables
496  */
497 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
498 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
499
500 static spinlock_t pfm_alt_install_check;
501 static pfm_intr_handler_desc_t  *pfm_alt_intr_handler;
502
503 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
504 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
505
506 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
507 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
508
509 static pmu_config_t             *pmu_conf;
510
511 /* sysctl() controls */
512 pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
513 EXPORT_SYMBOL(pfm_sysctl);
514
515 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
516         {1, "debug", &pfm_sysctl.debug, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
517         {2, "debug_ovfl", &pfm_sysctl.debug_ovfl, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
518         {3, "fastctxsw", &pfm_sysctl.fastctxsw, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
519         {4, "expert_mode", &pfm_sysctl.expert_mode, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
520         { 0, },
521 };
522 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
523         {1, "perfmon", NULL, 0, 0755, pfm_ctl_table, },
524         {0,},
525 };
526 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
527         {1, "kernel", NULL, 0, 0755, pfm_sysctl_dir, },
528         {0,},
529 };
530 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
531
532 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
533 static int pfm_flush(struct file *filp);
534
535 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
536 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
537
538 static inline void
539 pfm_put_task(struct task_struct *task)
540 {
541         if (task != current) put_task_struct(task);
542 }
543
544 static inline void
545 pfm_set_task_notify(struct task_struct *task)
546 {
547         struct thread_info *info;
548
549         info = (struct thread_info *) ((char *) task + IA64_TASK_SIZE);
550         set_bit(TIF_NOTIFY_RESUME, &info->flags);
551 }
552
553 static inline void
554 pfm_clear_task_notify(void)
555 {
556         clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
557 }
558
559 static inline void
560 pfm_reserve_page(unsigned long a)
561 {
562         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
563 }
564 static inline void
565 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
566 {
567         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
568 }
569
570 static inline unsigned long
571 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
572 {
573         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
574         return 0UL;
575 }
576
577 static inline unsigned long
578 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
579 {
580         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
581 }
582
583 static inline unsigned int
584 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
585 {
586         return do_munmap(mm, addr, len);
587 }
588
589 static inline unsigned long 
590 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
591 {
592         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
593 }
594
595
596 static struct super_block *
597 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
598 {
599         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC);
600 }
601
602 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
603         .name     = "pfmfs",
604         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
605         .kill_sb  = kill_anon_super,
606 };
607
608 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
609 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
610 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
611 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
612 EXPORT_SYMBOL_GPL(per_cpu__pfm_syst_info);
613
614
615 /* forward declaration */
616 static struct file_operations pfm_file_ops;
617
618 /*
619  * forward declarations
620  */
621 #ifndef CONFIG_SMP
622 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
623 #endif
624
625 void dump_pmu_state(const char *);
626 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
627
628 #include "perfmon_itanium.h"
629 #include "perfmon_mckinley.h"
630 #include "perfmon_generic.h"
631
632 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
633         &pmu_conf_mck,
634         &pmu_conf_ita,
635         &pmu_conf_gen, /* must be last */
636         NULL
637 };
638
639
640 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
641
642 static inline void
643 pfm_clear_psr_pp(void)
644 {
645         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
646         ia64_srlz_i();
647 }
648
649 static inline void
650 pfm_set_psr_pp(void)
651 {
652         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
653         ia64_srlz_i();
654 }
655
656 static inline void
657 pfm_clear_psr_up(void)
658 {
659         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
660         ia64_srlz_i();
661 }
662
663 static inline void
664 pfm_set_psr_up(void)
665 {
666         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
667         ia64_srlz_i();
668 }
669
670 static inline unsigned long
671 pfm_get_psr(void)
672 {
673         unsigned long tmp;
674         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
675         ia64_srlz_i();
676         return tmp;
677 }
678
679 static inline void
680 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
681 {
682         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
683         ia64_srlz_i();
684 }
685
686 static inline void
687 pfm_freeze_pmu(void)
688 {
689         ia64_set_pmc(0,1UL);
690         ia64_srlz_d();
691 }
692
693 static inline void
694 pfm_unfreeze_pmu(void)
695 {
696         ia64_set_pmc(0,0UL);
697         ia64_srlz_d();
698 }
699
700 static inline void
701 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
702 {
703         int i;
704
705         for (i=0; i < nibrs; i++) {
706                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
707                 ia64_dv_serialize_instruction();
708         }
709         ia64_srlz_i();
710 }
711
712 static inline void
713 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
714 {
715         int i;
716
717         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
718                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
719                 ia64_dv_serialize_data();
720         }
721         ia64_srlz_d();
722 }
723
724 /*
725  * PMD[i] must be a counter. no check is made
726  */
727 static inline unsigned long
728 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
729 {
730         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
731 }
732
733 /*
734  * PMD[i] must be a counter. no check is made
735  */
736 static inline void
737 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
738 {
739         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
740
741         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
742         /*
743          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
744          * mask off top part
745          */
746         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
747 }
748
749 static pfm_msg_t *
750 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
751 {
752         int idx, next;
753
754         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
755
756         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
757         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
758
759         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
760         ctx->ctx_msgq_tail = next;
761
762         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
763
764         return ctx->ctx_msgq+idx;
765 }
766
767 static pfm_msg_t *
768 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
769 {
770         pfm_msg_t *msg;
771
772         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
773
774         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
775
776         /*
777          * get oldest message
778          */
779         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
780
781         /*
782          * and move forward
783          */
784         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
785
786         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d type=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
787
788         return msg;
789 }
790
791 static void
792 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
793 {
794         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
795         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
796 }
797
798 static void *
799 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
800 {
801         void *mem;
802         unsigned long addr;
803
804         size = PAGE_ALIGN(size);
805         mem  = vmalloc(size);
806         if (mem) {
807                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
808                 memset(mem, 0, size);
809                 addr = (unsigned long)mem;
810                 while (size > 0) {
811                         pfm_reserve_page(addr);
812                         addr+=PAGE_SIZE;
813                         size-=PAGE_SIZE;
814                 }
815         }
816         return mem;
817 }
818
819 static void
820 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
821 {
822         unsigned long addr;
823
824         if (mem) {
825                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
826                 addr = (unsigned long) mem;
827                 while ((long) size > 0) {
828                         pfm_unreserve_page(addr);
829                         addr+=PAGE_SIZE;
830                         size-=PAGE_SIZE;
831                 }
832                 vfree(mem);
833         }
834         return;
835 }
836
837 static pfm_context_t *
838 pfm_context_alloc(void)
839 {
840         pfm_context_t *ctx;
841
842         /* 
843          * allocate context descriptor 
844          * must be able to free with interrupts disabled
845          */
846         ctx = kmalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
847         if (ctx) {
848                 memset(ctx, 0, sizeof(pfm_context_t));
849                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
850         }
851         return ctx;
852 }
853
854 static void
855 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
856 {
857         if (ctx) {
858                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
859                 kfree(ctx);
860         }
861 }
862
863 static void
864 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
865 {
866         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
867         struct thread_struct *th = &task->thread;
868         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
869         int i;
870
871         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task->pid));
872
873         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
874         /*
875          * monitoring can only be masked as a result of a valid
876          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
877          * has an owner. Note that the owner can be different
878          * from the current task. However the PMU state belongs
879          * to the owner.
880          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
881          * current. Therefore if we come here, we know that
882          * the PMU state belongs to the current task, therefore
883          * we can access the live registers.
884          *
885          * So in both cases, the live register contains the owner's
886          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
887          *
888          * As a consequence to this call, the thread->pmds[] array
889          * contains stale information which must be ignored
890          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
891          * pfm_restart).
892          */
893         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
894         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
895                 /* skip non used pmds */
896                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
897                 val = ia64_get_pmd(i);
898
899                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
900                         /*
901                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
902                          */
903                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
904                 } else {
905                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
906                 }
907                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
908                         i,
909                         ctx->ctx_pmds[i].val,
910                         val & ovfl_mask));
911         }
912         /*
913          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
914          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
915          * the user
916          *
917          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
918          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
919          */
920         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
921         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
922                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
923                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i] & ~0xfUL);
924                 th->pmcs[i] &= ~0xfUL;
925                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, th->pmcs[i]));
926         }
927         /*
928          * make all of this visible
929          */
930         ia64_srlz_d();
931 }
932
933 /*
934  * must always be done with task == current
935  *
936  * context must be in MASKED state when calling
937  */
938 static void
939 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
940 {
941         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
942         struct thread_struct *th = &task->thread;
943         unsigned long mask, ovfl_mask;
944         unsigned long psr, val;
945         int i, is_system;
946
947         is_system = ctx->ctx_fl_system;
948         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
949
950         if (task != current) {
951                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task->pid, current->pid);
952                 return;
953         }
954         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
955                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
956                         task->pid, current->pid, ctx->ctx_state);
957                 return;
958         }
959         psr = pfm_get_psr();
960         /*
961          * monitoring is masked via the PMC.
962          * As we restore their value, we do not want each counter to
963          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
964          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
965          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
966          * this point, because monitoring was MASKED.
967          *
968          * system-wide session are pinned and self-monitoring
969          */
970         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
971                 /* disable dcr pp */
972                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
973                 pfm_clear_psr_pp();
974         } else {
975                 pfm_clear_psr_up();
976         }
977         /*
978          * first, we restore the PMD
979          */
980         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
981         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
982                 /* skip non used pmds */
983                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
984
985                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
986                         /*
987                          * we split the 64bit value according to
988                          * counter width
989                          */
990                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
991                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
992                 } else {
993                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
994                 }
995                 ia64_set_pmd(i, val);
996
997                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
998                         i,
999                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1000                         val));
1001         }
1002         /*
1003          * restore the PMCs
1004          */
1005         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1006         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1007                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1008                 th->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1009                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i]);
1010                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n", task->pid, i, th->pmcs[i]));
1011         }
1012         ia64_srlz_d();
1013
1014         /*
1015          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1016          * XXX: need to optimize 
1017          */
1018         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1019                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1020                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1021         }
1022
1023         /*
1024          * now restore PSR
1025          */
1026         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1027                 /* enable dcr pp */
1028                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1029                 ia64_srlz_i();
1030         }
1031         pfm_set_psr_l(psr);
1032 }
1033
1034 static inline void
1035 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1036 {
1037         int i;
1038
1039         ia64_srlz_d();
1040
1041         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1042                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1043         }
1044 }
1045
1046 /*
1047  * reload from thread state (used for ctxw only)
1048  */
1049 static inline void
1050 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1051 {
1052         int i;
1053         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1054
1055         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1056                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1057                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1058                 ia64_set_pmd(i, val);
1059         }
1060         ia64_srlz_d();
1061 }
1062
1063 /*
1064  * propagate PMD from context to thread-state
1065  */
1066 static inline void
1067 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1068 {
1069         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1070         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1071         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1072         unsigned long val;
1073         int i;
1074
1075         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1076
1077         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1078
1079                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1080
1081                 /*
1082                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1083                  * the lower bits go to the machine state in the
1084                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1085                  * The upper part stays in the soft-counter.
1086                  */
1087                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1088                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1089                          val &= ovfl_val;
1090                 }
1091                 thread->pmds[i] = val;
1092
1093                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1094                         i,
1095                         thread->pmds[i],
1096                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1097         }
1098 }
1099
1100 /*
1101  * propagate PMC from context to thread-state
1102  */
1103 static inline void
1104 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1105 {
1106         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1107         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1108         int i;
1109
1110         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1111
1112         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1113                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1114                 thread->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1115                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, thread->pmcs[i]));
1116         }
1117 }
1118
1119
1120
1121 static inline void
1122 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1123 {
1124         int i;
1125
1126         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1127                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1128                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1129         }
1130         ia64_srlz_d();
1131 }
1132
1133 static inline int
1134 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1135 {
1136         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1137 }
1138
1139 static inline int
1140 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1141 {
1142         int ret = 0;
1143         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1144         return ret;
1145 }
1146
1147 static inline int
1148 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1149 {
1150         int ret = 0;
1151         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1152         return ret;
1153 }
1154
1155
1156 static inline int
1157 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1158                      int cpu, void *arg)
1159 {
1160         int ret = 0;
1161         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1162         return ret;
1163 }
1164
1165 static inline int
1166 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1167                      int cpu, void *arg)
1168 {
1169         int ret = 0;
1170         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1171         return ret;
1172 }
1173
1174 static inline int
1175 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1176 {
1177         int ret = 0;
1178         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1179         return ret;
1180 }
1181
1182 static inline int
1183 pfm_buf_fmt_restart_active(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1184 {
1185         int ret = 0;
1186         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1187         return ret;
1188 }
1189
1190 static pfm_buffer_fmt_t *
1191 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1192 {
1193         struct list_head * pos;
1194         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1195
1196         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1197                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1198                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1199                         return entry;
1200         }
1201         return NULL;
1202 }
1203  
1204 /*
1205  * find a buffer format based on its uuid
1206  */
1207 static pfm_buffer_fmt_t *
1208 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1209 {
1210         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1211         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1212         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1213         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1214         return fmt;
1215 }
1216  
1217 int
1218 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1219 {
1220         int ret = 0;
1221
1222         /* some sanity checks */
1223         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1224
1225         /* we need at least a handler */
1226         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1227
1228         /*
1229          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1230          */
1231
1232         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1233
1234         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1235                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1236                 ret = -EBUSY;
1237                 goto out;
1238         } 
1239         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1240         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1241
1242 out:
1243         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1244         return ret;
1245 }
1246 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1247
1248 int
1249 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1250 {
1251         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1252         int ret = 0;
1253
1254         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1255
1256         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1257         if (!fmt) {
1258                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1259                 ret = -EINVAL;
1260                 goto out;
1261         }
1262         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1263         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1264
1265 out:
1266         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1267         return ret;
1268
1269 }
1270 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1271
1272 extern void update_pal_halt_status(int);
1273
1274 static int
1275 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1276 {
1277         unsigned long flags;
1278         /*
1279          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1280          */
1281         LOCK_PFS(flags);
1282
1283         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1284                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1285                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1286                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1287                 is_syswide,
1288                 cpu));
1289
1290         if (is_syswide) {
1291                 /*
1292                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1293                  */
1294                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1295                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1296                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1297                         goto abort;
1298                 }
1299
1300                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1301
1302                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1303
1304                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1305
1306                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1307
1308         } else {
1309                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1310                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1311         }
1312
1313         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1314                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1315                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1316                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1317                 is_syswide,
1318                 cpu));
1319
1320         /*
1321          * disable default_idle() to go to PAL_HALT
1322          */
1323         update_pal_halt_status(0);
1324
1325         UNLOCK_PFS(flags);
1326
1327         return 0;
1328
1329 error_conflict:
1330         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1331                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]->pid,
1332                 cpu));
1333 abort:
1334         UNLOCK_PFS(flags);
1335
1336         return -EBUSY;
1337
1338 }
1339
1340 static int
1341 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1342 {
1343         unsigned long flags;
1344         /*
1345          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1346          */
1347         LOCK_PFS(flags);
1348
1349         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1350                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1351                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1352                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1353                 is_syswide,
1354                 cpu));
1355
1356
1357         if (is_syswide) {
1358                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1359                 /*
1360                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1361                  */
1362                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1363                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1364                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1365                         } else {
1366                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1367                         }
1368                 }
1369                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1370         } else {
1371                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1372         }
1373         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1374                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1375                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1376                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1377                 is_syswide,
1378                 cpu));
1379
1380         /*
1381          * if possible, enable default_idle() to go into PAL_HALT
1382          */
1383         if (pfm_sessions.pfs_task_sessions == 0 && pfm_sessions.pfs_sys_sessions == 0)
1384                 update_pal_halt_status(1);
1385
1386         UNLOCK_PFS(flags);
1387
1388         return 0;
1389 }
1390
1391 /*
1392  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1393  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1394  * a PROTECT_CTX() section.
1395  */
1396 static int
1397 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1398 {
1399         int r;
1400
1401         /* sanity checks */
1402         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1403                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task->pid, task->mm);
1404                 return -EINVAL;
1405         }
1406
1407         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1408
1409         /*
1410          * does the actual unmapping
1411          */
1412         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1413
1414         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1415
1416         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1417
1418         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1419         if (r !=0) {
1420                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task->pid, vaddr, size);
1421         }
1422
1423         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1424
1425         return 0;
1426 }
1427
1428 /*
1429  * free actual physical storage used by sampling buffer
1430  */
1431 #if 0
1432 static int
1433 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1434 {
1435         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1436
1437         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1438
1439         /*
1440          * we won't use the buffer format anymore
1441          */
1442         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1443
1444         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1445                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1446                 ctx->ctx_smpl_size,
1447                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1448
1449         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1450
1451         /*
1452          * free the buffer
1453          */
1454         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1455
1456         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1457         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1458
1459         return 0;
1460
1461 invalid_free:
1462         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", current->pid);
1463         return -EINVAL;
1464 }
1465 #endif
1466
1467 static inline void
1468 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1469 {
1470         if (fmt == NULL) return;
1471
1472         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1473
1474 }
1475
1476 /*
1477  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1478  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1479  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1480  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1481  */
1482 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1483
1484 static int __init
1485 init_pfm_fs(void)
1486 {
1487         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1488         if (!err) {
1489                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1490                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1491                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1492                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1493                 else
1494                         err = 0;
1495         }
1496         return err;
1497 }
1498
1499 static void __exit
1500 exit_pfm_fs(void)
1501 {
1502         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1503         mntput(pfmfs_mnt);
1504 }
1505
1506 static ssize_t
1507 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1508 {
1509         pfm_context_t *ctx;
1510         pfm_msg_t *msg;
1511         ssize_t ret;
1512         unsigned long flags;
1513         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1514         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1515                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1516                 return -EINVAL;
1517         }
1518
1519         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1520         if (ctx == NULL) {
1521                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1522                 return -EINVAL;
1523         }
1524
1525         /*
1526          * check even when there is no message
1527          */
1528         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1529                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1530                 return -EINVAL;
1531         }
1532
1533         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1534
1535         /*
1536          * put ourselves on the wait queue
1537          */
1538         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1539
1540
1541         for(;;) {
1542                 /*
1543                  * check wait queue
1544                  */
1545
1546                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1547
1548                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1549
1550                 ret = 0;
1551                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1552
1553                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1554
1555                 /*
1556                  * check non-blocking read
1557                  */
1558                 ret = -EAGAIN;
1559                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1560
1561                 /*
1562                  * check pending signals
1563                  */
1564                 if(signal_pending(current)) {
1565                         ret = -EINTR;
1566                         break;
1567                 }
1568                 /*
1569                  * no message, so wait
1570                  */
1571                 schedule();
1572
1573                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1574         }
1575         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", current->pid, ret));
1576         set_current_state(TASK_RUNNING);
1577         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1578
1579         if (ret < 0) goto abort;
1580
1581         ret = -EINVAL;
1582         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1583         if (msg == NULL) {
1584                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, current->pid);
1585                 goto abort_locked;
1586         }
1587
1588         DPRINT(("fd=%d type=%d\n", msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1589
1590         ret = -EFAULT;
1591         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1592
1593 abort_locked:
1594         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1595 abort:
1596         return ret;
1597 }
1598
1599 static ssize_t
1600 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1601                           size_t size, loff_t *ppos)
1602 {
1603         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1604         return -EINVAL;
1605 }
1606
1607 static unsigned int
1608 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1609 {
1610         pfm_context_t *ctx;
1611         unsigned long flags;
1612         unsigned int mask = 0;
1613
1614         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1615                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1616                 return 0;
1617         }
1618
1619         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1620         if (ctx == NULL) {
1621                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1622                 return 0;
1623         }
1624
1625
1626         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1627
1628         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1629
1630         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1631
1632         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1633                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1634
1635         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1636
1637         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1638
1639         return mask;
1640 }
1641
1642 static int
1643 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1644 {
1645         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1646         return -EINVAL;
1647 }
1648
1649 /*
1650  * interrupt cannot be masked when coming here
1651  */
1652 static inline int
1653 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1654 {
1655         int ret;
1656
1657         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1658
1659         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1660                 current->pid,
1661                 fd,
1662                 on,
1663                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1664
1665         return ret;
1666 }
1667
1668 static int
1669 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1670 {
1671         pfm_context_t *ctx;
1672         int ret;
1673
1674         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1675                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", current->pid);
1676                 return -EBADF;
1677         }
1678
1679         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1680         if (ctx == NULL) {
1681                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1682                 return -EBADF;
1683         }
1684         /*
1685          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1686          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1687          *
1688          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1689          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1690          */
1691         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1692
1693
1694         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1695                 fd,
1696                 on,
1697                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1698
1699         return ret;
1700 }
1701
1702 #ifdef CONFIG_SMP
1703 /*
1704  * this function is exclusively called from pfm_close().
1705  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1706  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1707  */
1708 static void
1709 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1710 {
1711         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1712         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(current);
1713         struct task_struct *owner;
1714         unsigned long flags;
1715         int ret;
1716
1717         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1718                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1719                         ctx->ctx_cpu,
1720                         smp_processor_id());
1721                 return;
1722         }
1723         owner = GET_PMU_OWNER();
1724         if (owner != ctx->ctx_task) {
1725                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1726                         smp_processor_id(),
1727                         owner->pid, ctx->ctx_task->pid);
1728                 return;
1729         }
1730         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1731                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1732                         smp_processor_id(),
1733                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1734                 return;
1735         }
1736
1737         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), ctx->ctx_task->pid));       
1738         /*
1739          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1740          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1741          * this CPU
1742          */
1743         local_irq_save(flags);
1744
1745         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1746         if (ret) {
1747                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1748         }
1749
1750         /*
1751          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1752          */
1753         local_irq_restore(flags);
1754 }
1755
1756 static void
1757 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1758 {
1759         int ret;
1760
1761         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1762         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1763         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1764 }
1765 #endif /* CONFIG_SMP */
1766
1767 /*
1768  * called for each close(). Partially free resources.
1769  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1770  */
1771 static int
1772 pfm_flush(struct file *filp)
1773 {
1774         pfm_context_t *ctx;
1775         struct task_struct *task;
1776         struct pt_regs *regs;
1777         unsigned long flags;
1778         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1779         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1780         int state, is_system;
1781
1782         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1783                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1784                 return -EBADF;
1785         }
1786
1787         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1788         if (ctx == NULL) {
1789                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1790                 return -EBADF;
1791         }
1792
1793         /*
1794          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1795          * This can be done without the context being protected. We come
1796          * here when the context has become unreacheable by other tasks.
1797          *
1798          * We may still have active monitoring at this point and we may
1799          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1800          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1801          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1802          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1803          * invoked after, it will find an empty queue and no
1804          * signal will be sent. In both case, we are safe
1805          */
1806         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1807                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1808                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1809         }
1810
1811         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1812
1813         state     = ctx->ctx_state;
1814         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1815
1816         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1817         regs = ia64_task_regs(task);
1818
1819         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1820                 state,
1821                 task == current ? 1 : 0));
1822
1823         /*
1824          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1825          */
1826
1827         /*
1828          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1829          */
1830         if (task == current) {
1831 #ifdef CONFIG_SMP
1832                 /*
1833                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1834                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1835                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1836                  *
1837                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1838                  */
1839                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1840
1841                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1842                         /*
1843                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1844                          */
1845                         local_irq_restore(flags);
1846
1847                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1848
1849                         /*
1850                          * restore interrupt masking
1851                          */
1852                         local_irq_save(flags);
1853
1854                         /*
1855                          * context is unloaded at this point
1856                          */
1857                 } else
1858 #endif /* CONFIG_SMP */
1859                 {
1860
1861                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1862                         /*
1863                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1864                         * and session unreserved.
1865                         */
1866                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1867
1868                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1869                 }
1870         }
1871
1872         /*
1873          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1874          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1875          *
1876          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1877          * by every task with access to the context
1878          *
1879          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1880          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1881          * do anything here
1882          */
1883         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1884                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1885                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1886         }
1887
1888         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1889
1890         /*
1891          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1892          * at this point. Cannot be done inside critical section
1893          * because some VM function reenables interrupts.
1894          *
1895          */
1896         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1897
1898         return 0;
1899 }
1900 /*
1901  * called either on explicit close() or from exit_files(). 
1902  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1903  * called only ONCE.
1904  *
1905  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero 
1906  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the 
1907  * file at this point.
1908  *
1909  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1910  * is executed before exit_files().
1911  *
1912  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1913  * flush the PMU state to the context. 
1914  */
1915 static int
1916 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1917 {
1918         pfm_context_t *ctx;
1919         struct task_struct *task;
1920         struct pt_regs *regs;
1921         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1922         unsigned long flags;
1923         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1924         void *smpl_buf_addr = NULL;
1925         int free_possible = 1;
1926         int state, is_system;
1927
1928         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1929
1930         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1931                 DPRINT(("bad magic\n"));
1932                 return -EBADF;
1933         }
1934         
1935         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1936         if (ctx == NULL) {
1937                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1938                 return -EBADF;
1939         }
1940
1941         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1942
1943         state     = ctx->ctx_state;
1944         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1945
1946         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1947         regs = ia64_task_regs(task);
1948
1949         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n", 
1950                 state,
1951                 task == current ? 1 : 0));
1952
1953         /*
1954          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1955          */
1956         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1957
1958         /*
1959          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1960          * either force an unload or go zombie
1961          */
1962
1963         /*
1964          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
1965          * we must force it to wakeup to get out of the
1966          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
1967          *
1968          * This situation is only possible for per-task mode
1969          */
1970         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
1971
1972                 /*
1973                  * set a "partial" zombie state to be checked
1974                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
1975                  *
1976                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
1977                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
1978                  * In such case, it would free the context and then we would
1979                  * return to pfm_handle_work() which would access the
1980                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
1981                  * but visible to pfm_handle_work().
1982                  *
1983                  * For some window of time, we have a zombie context with
1984                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
1985                  */
1986                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
1987
1988                 /*
1989                  * force task to wake up from MASKED state
1990                  */
1991                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
1992
1993                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
1994
1995                 /*
1996                  * put ourself to sleep waiting for the other
1997                  * task to report completion
1998                  *
1999                  * the context is protected by mutex, therefore there
2000                  * is no risk of being notified of completion before
2001                  * begin actually on the waitq.
2002                  */
2003                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2004                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2005
2006                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2007
2008                 /*
2009                  * XXX: check for signals :
2010                  *      - ok for explicit close
2011                  *      - not ok when coming from exit_files()
2012                  */
2013                 schedule();
2014
2015
2016                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2017
2018
2019                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2020                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2021
2022                 /*
2023                  * context is unloaded at this point
2024                  */
2025                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2026         }
2027         else if (task != current) {
2028 #ifdef CONFIG_SMP
2029                 /*
2030                  * switch context to zombie state
2031                  */
2032                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2033
2034                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task->pid));
2035                 /*
2036                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2037                  * the task notices the ZOMBIE state
2038                  */
2039                 free_possible = 0;
2040 #else
2041                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2042 #endif
2043         }
2044
2045 doit:
2046         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2047         state = ctx->ctx_state;
2048
2049         /*
2050          * the context is still attached to a task (possibly current)
2051          * we cannot destroy it right now
2052          */
2053
2054         /*
2055          * we must free the sampling buffer right here because
2056          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2057          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2058          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2059          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2060          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2061          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2062          */
2063         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2064                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2065                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2066                 /* no more sampling */
2067                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2068                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2069         }
2070
2071         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2072                 state,
2073                 free_possible,
2074                 smpl_buf_addr,
2075                 smpl_buf_size));
2076
2077         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2078
2079         /*
2080          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2081          */
2082         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2083                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2084         }
2085
2086         /*
2087          * disconnect file descriptor from context must be done
2088          * before we unlock.
2089          */
2090         filp->private_data = NULL;
2091
2092         /*
2093          * if we free on the spot, the context is now completely unreacheable
2094          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2095          * can freely cut.
2096          *
2097          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2098          */
2099         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2100
2101         /*
2102          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2103          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2104          */
2105         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2106
2107         /*
2108          * return the memory used by the context
2109          */
2110         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2111
2112         return 0;
2113 }
2114
2115 static int
2116 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2117 {
2118         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2119         return -ENXIO;
2120 }
2121
2122
2123
2124 static struct file_operations pfm_file_ops = {
2125         .llseek   = no_llseek,
2126         .read     = pfm_read,
2127         .write    = pfm_write,
2128         .poll     = pfm_poll,
2129         .ioctl    = pfm_ioctl,
2130         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2131         .fasync   = pfm_fasync,
2132         .release  = pfm_close,
2133         .flush    = pfm_flush
2134 };
2135
2136 static int
2137 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2138 {
2139         return 1;
2140 }
2141
2142 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2143         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2144 };
2145
2146
2147 static int
2148 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2149 {
2150         int fd, ret = 0;
2151         struct file *file = NULL;
2152         struct inode * inode;
2153         char name[32];
2154         struct qstr this;
2155
2156         fd = get_unused_fd();
2157         if (fd < 0) return -ENFILE;
2158
2159         ret = -ENFILE;
2160
2161         file = get_empty_filp();
2162         if (!file) goto out;
2163
2164         /*
2165          * allocate a new inode
2166          */
2167         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2168         if (!inode) goto out;
2169
2170         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2171
2172         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2173         inode->i_uid  = current->fsuid;
2174         inode->i_gid  = current->fsgid;
2175
2176         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2177         this.name = name;
2178         this.len  = strlen(name);
2179         this.hash = inode->i_ino;
2180
2181         ret = -ENOMEM;
2182
2183         /*
2184          * allocate a new dcache entry
2185          */
2186         file->f_dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2187         if (!file->f_dentry) goto out;
2188
2189         file->f_dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2190
2191         d_add(file->f_dentry, inode);
2192         file->f_vfsmnt = mntget(pfmfs_mnt);
2193         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2194
2195         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2196         file->f_mode  = FMODE_READ;
2197         file->f_flags = O_RDONLY;
2198         file->f_pos   = 0;
2199
2200         /*
2201          * may have to delay until context is attached?
2202          */
2203         fd_install(fd, file);
2204
2205         /*
2206          * the file structure we will use
2207          */
2208         *cfile = file;
2209
2210         return fd;
2211 out:
2212         if (file) put_filp(file);
2213         put_unused_fd(fd);
2214         return ret;
2215 }
2216
2217 static void
2218 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2219 {
2220         struct files_struct *files = current->files;
2221
2222         /* 
2223          * there ie no fd_uninstall(), so we do it here
2224          */
2225         spin_lock(&files->file_lock);
2226         files->fd[fd] = NULL;
2227         spin_unlock(&files->file_lock);
2228
2229         if (file) put_filp(file);
2230         put_unused_fd(fd);
2231 }
2232
2233 static int
2234 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2235 {
2236         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2237
2238         while (size > 0) {
2239                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2240
2241
2242                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2243                         return -ENOMEM;
2244
2245                 addr  += PAGE_SIZE;
2246                 buf   += PAGE_SIZE;
2247                 size  -= PAGE_SIZE;
2248         }
2249         return 0;
2250 }
2251
2252 /*
2253  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2254  */
2255 static int
2256 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2257 {
2258         struct mm_struct *mm = task->mm;
2259         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2260         unsigned long size;
2261         void *smpl_buf;
2262
2263
2264         /*
2265          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2266          */
2267         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2268
2269         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2270
2271         /*
2272          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2273          * XXX: may have to refine this test
2274          * Check against address space limit.
2275          *
2276          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2277          *      return -ENOMEM;
2278          */
2279         if (size > task->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
2280                 return -ENOMEM;
2281
2282         /*
2283          * We do the easy to undo allocations first.
2284          *
2285          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2286          */
2287         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2288         if (smpl_buf == NULL) {
2289                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2290                 return -ENOMEM;
2291         }
2292
2293         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2294
2295         /* allocate vma */
2296         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);
2297         if (!vma) {
2298                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2299                 goto error_kmem;
2300         }
2301         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
2302
2303         /*
2304          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2305          */
2306         vma->vm_mm           = mm;
2307         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2308         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2309
2310         /*
2311          * Now we have everything we need and we can initialize
2312          * and connect all the data structures
2313          */
2314
2315         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2316         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2317
2318         /*
2319          * Let's do the difficult operations next.
2320          *
2321          * now we atomically find some area in the address space and
2322          * remap the buffer in it.
2323          */
2324         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2325
2326         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2327         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2328         if (vma->vm_start == 0UL) {
2329                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2330                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2331                 goto error;
2332         }
2333         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2334         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2335
2336         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2337
2338         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2339         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2340                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2341                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2342                 goto error;
2343         }
2344
2345         /*
2346          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2347          * done with mmap lock held
2348          */
2349         insert_vm_struct(mm, vma);
2350
2351         mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2352         vm_stat_account(vma);
2353         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2354
2355         /*
2356          * keep track of user level virtual address
2357          */
2358         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2359         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2360
2361         return 0;
2362
2363 error:
2364         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2365 error_kmem:
2366         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2367
2368         return -ENOMEM;
2369 }
2370
2371 /*
2372  * XXX: do something better here
2373  */
2374 static int
2375 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2376 {
2377         /* inspired by ptrace_attach() */
2378         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2379                 current->uid,
2380                 current->gid,
2381                 task->euid,
2382                 task->suid,
2383                 task->uid,
2384                 task->egid,
2385                 task->sgid));
2386
2387         return ((current->uid != task->euid)
2388             || (current->uid != task->suid)
2389             || (current->uid != task->uid)
2390             || (current->gid != task->egid)
2391             || (current->gid != task->sgid)
2392             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2393 }
2394
2395 static int
2396 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2397 {
2398         int ctx_flags;
2399
2400         /* valid signal */
2401
2402         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2403
2404         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2405
2406                 /*
2407                  * cannot block in this mode
2408                  */
2409                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2410                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2411                         return -EINVAL;
2412                 }
2413         } else {
2414         }
2415         /* probably more to add here */
2416
2417         return 0;
2418 }
2419
2420 static int
2421 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2422                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2423 {
2424         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2425         unsigned long size = 0UL;
2426         void *uaddr = NULL;
2427         void *fmt_arg = NULL;
2428         int ret = 0;
2429 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2430
2431         /* invoke and lock buffer format, if found */
2432         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2433         if (fmt == NULL) {
2434                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2435                 return -EINVAL;
2436         }
2437
2438         /*
2439          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2440          */
2441         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2442
2443         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2444
2445         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2446
2447         if (ret) goto error;
2448
2449         /* link buffer format and context */
2450         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2451
2452         /*
2453          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2454          */
2455         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2456         if (ret) goto error;
2457
2458         if (size) {
2459                 /*
2460                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2461                  */
2462                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2463                 if (ret) goto error;
2464
2465                 /* keep track of user address of buffer */
2466                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2467         }
2468         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2469
2470 error:
2471         return ret;
2472 }
2473
2474 static void
2475 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2476 {
2477         int i;
2478
2479         /*
2480          * install reset values for PMC.
2481          */
2482         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2483                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2484                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2485                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2486         }
2487         /*
2488          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2489          */
2490
2491         /*
2492          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2493          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2494          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2495          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2496          * process because they may change what is being measured.
2497          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2498          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2499          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2500          *
2501          * The problem with PMD is information leaking especially
2502          * to user level when psr.sp=0
2503          *
2504          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2505          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2506          * pfm_load_regs() function.
2507          */
2508
2509          /*
2510           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2511           *
2512           * PMC0 is treated differently.
2513           */
2514         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2515
2516         /*
2517          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2518          */
2519         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2520
2521         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2522
2523         /*
2524          * useful in case of re-enable after disable
2525          */
2526         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2527         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2528 }
2529
2530 static int
2531 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2532 {
2533         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2534         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2535
2536         *sz = 0;
2537
2538         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2539
2540         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2541         if (fmt == NULL) {
2542                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2543                 return -EINVAL;
2544         }
2545         /* get just enough to copy in user parameters */
2546         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2547         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2548
2549         return 0;
2550 }
2551
2552
2553
2554 /*
2555  * cannot attach if :
2556  *      - kernel task
2557  *      - task not owned by caller
2558  *      - task incompatible with context mode
2559  */
2560 static int
2561 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2562 {
2563         /*
2564          * no kernel task or task not owner by caller
2565          */
2566         if (task->mm == NULL) {
2567                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2568                 return -EPERM;
2569         }
2570         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2571                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2572                 return -EPERM;
2573         }
2574         /*
2575          * cannot block in self-monitoring mode
2576          */
2577         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2578                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2579                 return -EINVAL;
2580         }
2581
2582         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2583                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2584                 return -EBUSY;
2585         }
2586
2587         /*
2588          * always ok for self
2589          */
2590         if (task == current) return 0;
2591
2592         if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
2593                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2594                 return -EBUSY;
2595         }
2596         /*
2597          * make sure the task is off any CPU
2598          */
2599         wait_task_inactive(task);
2600
2601         /* more to come... */
2602
2603         return 0;
2604 }
2605
2606 static int
2607 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2608 {
2609         struct task_struct *p = current;
2610         int ret;
2611
2612         /* XXX: need to add more checks here */
2613         if (pid < 2) return -EPERM;
2614
2615         if (pid != current->pid) {
2616
2617                 read_lock(&tasklist_lock);
2618
2619                 p = find_task_by_pid(pid);
2620
2621                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2622                 if (p) get_task_struct(p);
2623
2624                 read_unlock(&tasklist_lock);
2625
2626                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2627         }
2628
2629         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2630         if (ret == 0) {
2631                 *task = p;
2632         } else if (p != current) {
2633                 pfm_put_task(p);
2634         }
2635         return ret;
2636 }
2637
2638
2639
2640 static int
2641 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2642 {
2643         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2644         struct file *filp;
2645         int ctx_flags;
2646         int ret;
2647
2648         /* let's check the arguments first */
2649         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2650         if (ret < 0) return ret;
2651
2652         ctx_flags = req->ctx_flags;
2653
2654         ret = -ENOMEM;
2655
2656         ctx = pfm_context_alloc();
2657         if (!ctx) goto error;
2658
2659         ret = pfm_alloc_fd(&filp);
2660         if (ret < 0) goto error_file;
2661
2662         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = ret;
2663
2664         /*
2665          * attach context to file
2666          */
2667         filp->private_data = ctx;
2668
2669         /*
2670          * does the user want to sample?
2671          */
2672         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2673                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2674                 if (ret) goto buffer_error;
2675         }
2676
2677         /*
2678          * init context protection lock
2679          */
2680         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2681
2682         /*
2683          * context is unloaded
2684          */
2685         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2686
2687         /*
2688          * initialization of context's flags
2689          */
2690         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2691         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2692         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2693         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2694         /*
2695          * will move to set properties
2696          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2697          */
2698
2699         /*
2700          * init restart semaphore to locked
2701          */
2702         sema_init(&ctx->ctx_restart_sem, 0);
2703
2704         /*
2705          * activation is used in SMP only
2706          */
2707         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2708         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2709
2710         /*
2711          * initialize notification message queue
2712          */
2713         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2714         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2715         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2716
2717         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2718                 ctx,
2719                 ctx_flags,
2720                 ctx->ctx_fl_system,
2721                 ctx->ctx_fl_block,
2722                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2723                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2724                 ctx->ctx_fd));
2725
2726         /*
2727          * initialize soft PMU state
2728          */
2729         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2730
2731         return 0;
2732
2733 buffer_error:
2734         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2735
2736         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2737                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2738         }
2739 error_file:
2740         pfm_context_free(ctx);
2741
2742 error:
2743         return ret;
2744 }
2745
2746 static inline unsigned long
2747 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2748 {
2749         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2750         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2751         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2752
2753         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2754                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2755                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2756                 if ((mask >> 32) != 0)
2757                         /* construct a full 64-bit random value: */
2758                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2759                 reg->seed = new_seed;
2760         }
2761         reg->lval = val;
2762         return val;
2763 }
2764
2765 static void
2766 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2767 {
2768         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2769         unsigned long reset_others = 0UL;
2770         unsigned long val;
2771         int i;
2772
2773         /*
2774          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2775          */
2776         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2777         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2778
2779                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2780
2781                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2782                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2783
2784                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2785         }
2786
2787         /*
2788          * Now take care of resetting the other registers
2789          */
2790         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2791
2792                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2793
2794                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2795
2796                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2797                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2798         }
2799 }
2800
2801 static void
2802 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2803 {
2804         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2805         unsigned long reset_others = 0UL;
2806         unsigned long val;
2807         int i;
2808
2809         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2810
2811         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2812                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2813                 return;
2814         }
2815
2816         /*
2817          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2818          */
2819         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2820         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2821
2822                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2823
2824                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2825                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2826
2827                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2828
2829                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2830         }
2831
2832         /*
2833          * Now take care of resetting the other registers
2834          */
2835         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2836
2837                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2838
2839                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2840
2841                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2842                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2843                 } else {
2844                         ia64_set_pmd(i, val);
2845                 }
2846                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2847                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2848         }
2849         ia64_srlz_d();
2850 }
2851
2852 static int
2853 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2854 {
2855         struct thread_struct *thread = NULL;
2856         struct task_struct *task;
2857         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2858         unsigned long value, pmc_pm;
2859         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2860         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2861         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2862         int is_monitor, is_counting, state;
2863         int ret = -EINVAL;
2864         pfm_reg_check_t wr_func;
2865 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2866
2867         state     = ctx->ctx_state;
2868         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2869         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2870         task      = ctx->ctx_task;
2871         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2872
2873         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2874
2875         if (is_loaded) {
2876                 thread = &task->thread;
2877                 /*
2878                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2879                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2880                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2881                  */
2882                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2883                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2884                         return -EBUSY;
2885                 }
2886                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2887         }
2888         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
2889
2890         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2891
2892                 cnum       = req->reg_num;
2893                 reg_flags  = req->reg_flags;
2894                 value      = req->reg_value;
2895                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2896                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2897                 flags      = 0;
2898
2899
2900                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2901                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2902                         goto error;
2903                 }
2904
2905                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2906                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2907                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2908                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2909
2910                 /*
2911                  * we reject all non implemented PMC as well
2912                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2913                  * as status registers by the PMU
2914                  */
2915                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2916                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2917                         goto error;
2918                 }
2919                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2920                 /*
2921                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2922                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2923                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2924                  */
2925                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2926                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2927                                 cnum,
2928                                 pmc_pm,
2929                                 is_system));
2930                         goto error;
2931                 }
2932
2933                 if (is_counting) {
2934                         /*
2935                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2936                          * CPUs.
2937                          */
2938                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2939
2940                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2941                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2942                         }
2943
2944                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2945
2946                         /* verify validity of smpl_pmds */
2947                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2948                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2949                                 goto error;
2950                         }
2951
2952                         /* verify validity of reset_pmds */
2953                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2954                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2955                                 goto error;
2956                         }
2957                 } else {
2958                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2959                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2960                                 goto error;
2961                         }
2962                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2963                 }
2964
2965                 /*
2966                  * execute write checker, if any
2967                  */
2968                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2969                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2970                         if (ret) goto error;
2971                         ret = -EINVAL;
2972                 }
2973
2974                 /*
2975                  * no error on this register
2976                  */
2977                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2978
2979                 /*
2980                  * Now we commit the changes to the software state
2981                  */
2982
2983                 /*
2984                  * update overflow information
2985                  */
2986                 if (is_counting) {
2987                         /*
2988                          * full flag update each time a register is programmed
2989                          */
2990                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2991
2992                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2993                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2994                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2995
2996                         /*
2997                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
2998                          *
2999                          * We do not keep track of PMC because we have to
3000                          * systematically restore ALL of them.
3001                          *
3002                          * We do not update the used_monitors mask, because
3003                          * if we have not programmed them, then will be in
3004                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3005                          * mask/restore then when context is MASKED.
3006                          */
3007                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3008                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3009                         /*
3010                          * make sure we do not try to reset on
3011                          * restart because we have established new values
3012                          */
3013                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3014                 }
3015                 /*
3016                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3017                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3018                  * possible leak here.
3019                  */
3020                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3021
3022                 /*
3023                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3024                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3025                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3026                  * place it in the saved state area so that it will be
3027                  * picked up later by the context switch code.
3028                  *
3029                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3030                  *
3031                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3032                  * monitoring needs to be stopped.
3033                  */
3034                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3035
3036                 /*
3037                  * update context state
3038                  */
3039                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3040
3041                 if (is_loaded) {
3042                         /*
3043                          * write thread state
3044                          */
3045                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3046
3047                         /*
3048                          * write hardware register if we can
3049                          */
3050                         if (can_access_pmu) {
3051                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3052                         }
3053 #ifdef CONFIG_SMP
3054                         else {
3055                                 /*
3056                                  * per-task SMP only here
3057                                  *
3058                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3059                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3060                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3061                                  */
3062                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3063                         }
3064 #endif
3065                 }
3066
3067                 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",
3068                           cnum,
3069                           value,
3070                           is_loaded,
3071                           can_access_pmu,
3072                           flags,
3073                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3074                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3075                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3076                           smpl_pmds,
3077                           reset_pmds,
3078                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3079                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3080                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3081         }
3082
3083         /*
3084          * make sure the changes are visible
3085          */
3086         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3087
3088         return 0;
3089 error:
3090         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3091         return ret;
3092 }
3093
3094 static int
3095 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3096 {
3097         struct thread_struct *thread = NULL;
3098         struct task_struct *task;
3099         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3100         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3101         unsigned int cnum;
3102         int i, can_access_pmu = 0, state;
3103         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3104         int ret = -EINVAL;
3105         pfm_reg_check_t wr_func;
3106
3107
3108         state     = ctx->ctx_state;
3109         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3110         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3111         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3112         task      = ctx->ctx_task;
3113
3114         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3115
3116         /*
3117          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3118          * the owner of the local PMU.
3119          */
3120         if (likely(is_loaded)) {
3121                 thread = &task->thread;
3122                 /*
3123                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3124                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3125                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3126                  */
3127                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3128                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3129                         return -EBUSY;
3130                 }
3131                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3132         }
3133         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3134
3135         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3136
3137                 cnum  = req->reg_num;
3138                 value = req->reg_value;
3139
3140                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3141                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3142                         goto abort_mission;
3143                 }
3144                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3145                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3146
3147                 /*
3148                  * execute write checker, if any
3149                  */
3150                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3151                         unsigned long v = value;
3152
3153                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3154                         if (ret) goto abort_mission;
3155
3156                         value = v;
3157                         ret   = -EINVAL;
3158                 }
3159
3160                 /*
3161                  * no error on this register
3162                  */
3163                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3164
3165                 /*
3166                  * now commit changes to software state
3167                  */
3168                 hw_value = value;
3169
3170                 /*
3171                  * update virtualized (64bits) counter
3172                  */
3173                 if (is_counting) {
3174                         /*
3175                          * write context state
3176                          */
3177                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3178
3179                         /*
3180                          * when context is load we use the split value
3181                          */
3182                         if (is_loaded) {
3183                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3184                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3185                         }
3186                 }
3187                 /*
3188                  * update reset values (not just for counters)
3189                  */
3190                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3191                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3192
3193                 /*
3194                  * update randomization parameters (not just for counters)
3195                  */
3196                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3197                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3198
3199                 /*
3200                  * update context value
3201                  */
3202                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3203
3204                 /*
3205                  * Keep track of what we use
3206                  *
3207                  * We do not keep track of PMC because we have to
3208                  * systematically restore ALL of them.
3209                  */
3210                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3211
3212                 /*
3213                  * mark this PMD register used as well
3214                  */
3215                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3216
3217                 /*
3218                  * make sure we do not try to reset on
3219                  * restart because we have established new values
3220                  */
3221                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3222                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3223                 }
3224
3225                 if (is_loaded) {
3226                         /*
3227                          * write thread state
3228                          */
3229                         if (is_system == 0) thread->pmds[cnum] = hw_value;
3230
3231                         /*
3232                          * write hardware register if we can
3233                          */
3234                         if (can_access_pmu) {
3235                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3236                         } else {
3237 #ifdef CONFIG_SMP
3238                                 /*
3239                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3240                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3241                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3242                                  */
3243                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3244 #endif
3245                         }
3246                 }
3247
3248                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3249                           "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",
3250                         cnum,
3251                         value,
3252                         is_loaded,
3253                         can_access_pmu,
3254                         hw_value,
3255                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3256                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3257                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3258                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3259                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3260                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3261                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3262                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3263                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3264                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3265                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3266         }
3267
3268         /*
3269          * make changes visible
3270          */
3271         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3272
3273         return 0;
3274
3275 abort_mission:
3276         /*
3277          * for now, we have only one possibility for error
3278          */
3279         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3280         return ret;
3281 }
3282
3283 /*
3284  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3285  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3286  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3287  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3288  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3289  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3290  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3291  */
3292 static int
3293 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3294 {
3295         struct thread_struct *thread = NULL;
3296         struct task_struct *task;
3297         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3298         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3299         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3300         int i, can_access_pmu = 0, state;
3301         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3302         int ret = -EINVAL;
3303         pfm_reg_check_t rd_func;
3304
3305         /*
3306          * access is possible when loaded only for
3307          * self-monitoring tasks or in UP mode
3308          */
3309
3310         state     = ctx->ctx_state;
3311         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3312         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3313         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3314         task      = ctx->ctx_task;
3315
3316         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3317
3318         if (likely(is_loaded)) {
3319                 thread = &task->thread;
3320                 /*
3321                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3322                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3323                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3324                  */
3325                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3326                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3327                         return -EBUSY;
3328                 }
3329                 /*
3330                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3331                  */
3332                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3333
3334                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3335         }
3336         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3337
3338         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3339                 is_loaded,
3340                 can_access_pmu,
3341                 state));
3342
3343         /*
3344          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3345          * the task is the owner of the local PMU.
3346          */
3347
3348         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3349
3350                 cnum        = req->reg_num;
3351                 reg_flags   = req->reg_flags;
3352
3353                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3354                 /*
3355                  * we can only read the register that we use. That includes
3356                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3357                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3358                  *
3359                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3360                  * without compromising security (leaks)
3361                  */
3362                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3363
3364                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3365                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3366                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3367
3368                 /*
3369                  * If the task is not the current one, then we check if the
3370                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3371                  * If true, then we read directly from the registers.
3372                  */
3373                 if (can_access_pmu){
3374                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3375                 } else {
3376                         /*
3377                          * context has been saved
3378                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3379                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3380                          */
3381                         val = is_loaded ? thread->pmds[cnum] : 0UL;
3382                 }
3383                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3384
3385                 if (is_counting) {
3386                         /*
3387                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3388                          */
3389                         val &= ovfl_mask;
3390                         val += sval;
3391                 }
3392
3393                 /*
3394                  * execute read checker, if any
3395                  */
3396                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3397                         unsigned long v = val;
3398                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3399                         if (ret) goto error;
3400                         val = v;
3401                         ret = -EINVAL;
3402                 }
3403
3404                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3405
3406                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3407
3408                 /*
3409                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3410                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3411                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3412                  */
3413                 req->reg_value            = val;
3414                 req->reg_flags            = reg_flags;
3415                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3416         }
3417
3418         return 0;
3419
3420 error:
3421         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3422         return ret;
3423 }
3424
3425 int
3426 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3427 {
3428         pfm_context_t *ctx;
3429
3430         if (req == NULL) return -EINVAL;
3431
3432         ctx = GET_PMU_CTX();
3433
3434         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3435
3436         /*
3437          * for now limit to current task, which is enough when calling
3438          * from overflow handler
3439          */
3440         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3441
3442         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3443 }
3444 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3445
3446 int
3447 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3448 {
3449         pfm_context_t *ctx;
3450
3451         if (req == NULL) return -EINVAL;
3452
3453         ctx = GET_PMU_CTX();
3454
3455         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3456
3457         /*
3458          * for now limit to current task, which is enough when calling
3459          * from overflow handler
3460          */
3461         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3462
3463         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3464 }
3465 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3466
3467 /*
3468  * Only call this function when a process it trying to
3469  * write the debug registers (reading is always allowed)
3470  */
3471 int
3472 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3473 {
3474         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3475         unsigned long flags;
3476         int ret = 0;
3477
3478         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3479
3480         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3481
3482         /*
3483          * do it only once
3484          */
3485         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3486
3487         /*
3488          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3489          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3490          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3491          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3492          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3493          * So this is always safe.
3494          */
3495         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3496
3497         LOCK_PFS(flags);
3498
3499         /*
3500          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3501          * sessions are using the debug registers.
3502          */
3503         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3504                 ret = -1;
3505         else
3506                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3507
3508         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3509                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3510                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3511                   task->pid, ret));
3512
3513         UNLOCK_PFS(flags);
3514
3515         return ret;
3516 }
3517
3518 /*
3519  * This function is called for every task that exits with the
3520  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3521  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3522  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3523  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3524  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3525  */
3526 int
3527 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3528 {
3529         unsigned long flags;
3530         int ret;
3531
3532         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3533
3534         LOCK_PFS(flags);
3535         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3536                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3537                 ret = -1;
3538         }  else {
3539                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3540                 ret = 0;
3541         }
3542         UNLOCK_PFS(flags);
3543
3544         return ret;
3545 }
3546
3547 static int
3548 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3549 {
3550         struct task_struct *task;
3551         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3552         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3553         int state, is_system;
3554         int ret = 0;
3555
3556         state     = ctx->ctx_state;
3557         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3558         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3559         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3560
3561         switch(state) {
3562                 case PFM_CTX_MASKED:
3563                         break;
3564                 case PFM_CTX_LOADED: 
3565                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3566                         /* fall through */
3567                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3568                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3569                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3570                         return -EBUSY;
3571                 default:
3572                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3573                         return -EINVAL;
3574         }
3575
3576         /*
3577          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3578          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3579          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3580          */
3581         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3582                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3583                 return -EBUSY;
3584         }
3585
3586         /* sanity check */
3587         if (unlikely(task == NULL)) {
3588                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3589                 return -EINVAL;
3590         }
3591
3592         if (task == current || is_system) {
3593
3594                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3595
3596                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3597                         task->pid,
3598                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3599
3600                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3601
3602                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3603
3604                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3605                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3606
3607                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3608                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3609                         else
3610                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3611                 } else {
3612                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3613                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3614                 }
3615
3616                 if (ret == 0) {
3617                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3618                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3619
3620                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3621                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3622
3623                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3624                         } else {
3625                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3626
3627                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3628                         }
3629                 }
3630                 /*
3631                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3632                  */
3633                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3634
3635                 /*
3636                  * back to LOADED state
3637                  */
3638                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3639
3640                 /*
3641                  * XXX: not really useful for self monitoring
3642                  */
3643                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3644
3645                 return 0;
3646         }
3647
3648         /* 
3649          * restart another task
3650          */
3651
3652         /*
3653          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous 
3654          * one is seen by the task.
3655          */
3656         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3657                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3658                 /*
3659                  * will prevent subsequent restart before this one is
3660                  * seen by other task
3661                  */
3662                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3663         }
3664
3665         /*
3666          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3667          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3668          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3669          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3670          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3671          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3672          *
3673          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3674          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3675          *
3676          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3677          * be done by the task itself. This works for system wide because
3678          * the tool that is controlling the session is logically doing 
3679          * "self-monitoring".
3680          */
3681         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3682                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3683                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
3684         } else {
3685                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3686
3687                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3688
3689                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3690
3691                 pfm_set_task_notify(task);
3692
3693                 /*
3694                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3695                  */
3696         }
3697         return 0;
3698 }
3699
3700 static int
3701 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3702 {
3703         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3704
3705         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3706
3707         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3708
3709         if (m == 0) {
3710                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3711                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3712         }
3713         return 0;
3714 }
3715
3716 /*
3717  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3718  */
3719 static int
3720 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3721 {
3722         struct thread_struct *thread = NULL;
3723         struct task_struct *task;
3724         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3725         unsigned long flags;
3726         dbreg_t dbreg;
3727         unsigned int rnum;
3728         int first_time;
3729         int ret = 0, state;
3730         int i, can_access_pmu = 0;
3731         int is_system, is_loaded;
3732
3733         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3734
3735         state     = ctx->ctx_state;
3736         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3737         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3738         task      = ctx->ctx_task;
3739
3740         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3741
3742         /*
3743          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3744          * the owner of the local PMU.
3745          */
3746         if (is_loaded) {
3747                 thread = &task->thread;
3748                 /*
3749                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3750                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3751                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3752                  */
3753                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3754                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3755                         return -EBUSY;
3756                 }
3757                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3758         }
3759
3760         /*
3761          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3762          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3763          *
3764          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3765          */
3766
3767         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3768
3769         /*
3770          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3771          */
3772         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3773                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3774                 return -EBUSY;
3775         }
3776
3777         /*
3778          * check for debug registers in system wide mode
3779          *
3780          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3781          * we must repeat it here, in case the registers are
3782          * written after the context is loaded
3783          */
3784         if (is_loaded) {
3785                 LOCK_PFS(flags);
3786
3787                 if (first_time && is_system) {
3788                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3789                                 ret = -EBUSY;
3790                         else
3791                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3792                 }
3793                 UNLOCK_PFS(flags);
3794         }
3795
3796         if (ret != 0) return ret;
3797
3798         /*
3799          * mark ourself as user of the debug registers for
3800          * perfmon purposes.
3801          */
3802         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3803
3804         /*
3805          * clear hardware registers to make sure we don't
3806          * pick up stale state.
3807          *
3808          * for a system wide session, we do not use
3809          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3810          * never leaves the current CPU and the state
3811          * is shared by all processes running on it
3812          */
3813         if (first_time && can_access_pmu) {
3814                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3815                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3816                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3817                         ia64_dv_serialize_instruction();
3818                 }
3819                 ia64_srlz_i();
3820                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3821                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3822                         ia64_dv_serialize_data();
3823                 }
3824                 ia64_srlz_d();
3825         }
3826
3827         /*
3828          * Now install the values into the registers
3829          */
3830         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3831
3832                 rnum      = req->dbreg_num;
3833                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3834
3835                 ret = -EINVAL;
3836
3837                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3838                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3839                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3840
3841                         goto abort_mission;
3842                 }
3843
3844                 /*
3845                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3846                  */
3847                 if (rnum & 0x1) {
3848                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3849                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3850                         else
3851                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3852                 }
3853
3854                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3855
3856                 /*
3857                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3858                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3859                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3860                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3861                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3862                  * to save them on context switch out. This is made possible
3863                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3864                  * won't be able to modify them concurrently.
3865                  */
3866                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3867                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3868
3869                         if (can_access_pmu) {
3870                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3871                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3872                         }
3873
3874                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3875
3876                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3877                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3878                 } else {
3879                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3880
3881                         if (can_access_pmu) {
3882                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3883                                 ia64_dv_serialize_data();
3884                         }
3885                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3886
3887                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3888                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3889                 }
3890         }
3891
3892         return 0;
3893
3894 abort_mission:
3895         /*
3896          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3897          */
3898         if (first_time) {
3899                 LOCK_PFS(flags);
3900                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3901                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3902                 }
3903                 UNLOCK_PFS(flags);
3904                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3905         }
3906         /*
3907          * install error return flag
3908          */
3909         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3910
3911         return ret;
3912 }
3913
3914 static int
3915 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3916 {
3917         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3918 }
3919
3920 static int
3921 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3922 {
3923         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3924 }
3925
3926 int
3927 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3928 {
3929         pfm_context_t *ctx;
3930
3931         if (req == NULL) return -EINVAL;
3932
3933         ctx = GET_PMU_CTX();
3934
3935         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3936
3937         /*
3938          * for now limit to current task, which is enough when calling
3939          * from overflow handler
3940          */
3941         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3942
3943         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3944 }
3945 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3946
3947 int
3948 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3949 {
3950         pfm_context_t *ctx;
3951
3952         if (req == NULL) return -EINVAL;
3953
3954         ctx = GET_PMU_CTX();
3955
3956         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3957
3958         /*
3959          * for now limit to current task, which is enough when calling
3960          * from overflow handler
3961          */
3962         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3963
3964         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3965 }
3966 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3967
3968
3969 static int
3970 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3971 {
3972         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3973
3974         req->ft_version = PFM_VERSION;
3975         return 0;
3976 }
3977
3978 static int
3979 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3980 {
3981         struct pt_regs *tregs;
3982         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3983         int state, is_system;
3984
3985         state     = ctx->ctx_state;
3986         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3987
3988         /*
3989          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3990          */
3991         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3992
3993         /*
3994          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3995          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3996          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3997          */
3998         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3999                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4000                 return -EBUSY;
4001         }
4002         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4003                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
4004                 state,
4005                 is_system));
4006         /*
4007          * in system mode, we need to update the PMU directly
4008          * and the user level state of the caller, which may not
4009          * necessarily be the creator of the context.
4010          */
4011         if (is_system) {
4012                 /*
4013                  * Update local PMU first
4014                  *
4015                  * disable dcr pp
4016                  */
4017                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4018                 ia64_srlz_i();
4019
4020                 /*
4021                  * update local cpuinfo
4022                  */
4023                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4024
4025                 /*
4026                  * stop monitoring, does srlz.i
4027                  */
4028                 pfm_clear_psr_pp();
4029
4030                 /*
4031                  * stop monitoring in the caller
4032                  */
4033                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4034
4035                 return 0;
4036         }
4037         /*
4038          * per-task mode
4039          */
4040
4041         if (task == current) {
4042                 /* stop monitoring  at kernel level */
4043                 pfm_clear_psr_up();
4044
4045                 /*
4046                  * stop monitoring at the user level
4047                  */
4048                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4049         } else {
4050                 tregs = ia64_task_regs(task);
4051
4052                 /*
4053                  * stop monitoring at the user level
4054                  */
4055                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4056
4057                 /*
4058                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4059                  */
4060                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4061                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4062         }
4063         return 0;
4064 }
4065
4066
4067 static int
4068 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4069 {
4070         struct pt_regs *tregs;
4071         int state, is_system;
4072
4073         state     = ctx->ctx_state;
4074         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4075
4076         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4077
4078         /*
4079          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4080          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4081          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4082          */
4083         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4084                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4085                 return -EBUSY;
4086         }
4087
4088         /*
4089          * in system mode, we need to update the PMU directly
4090          * and the user level state of the caller, which may not
4091          * necessarily be the creator of the context.
4092          */
4093         if (is_system) {
4094
4095                 /*
4096                  * set user level psr.pp for the caller
4097                  */
4098                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4099
4100                 /*
4101                  * now update the local PMU and cpuinfo
4102                  */
4103                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4104
4105                 /*
4106                  * start monitoring at kernel level
4107                  */
4108                 pfm_set_psr_pp();
4109
4110                 /* enable dcr pp */
4111                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4112                 ia64_srlz_i();
4113
4114                 return 0;
4115         }
4116
4117         /*
4118          * per-process mode
4119          */
4120
4121         if (ctx->ctx_task == current) {
4122
4123                 /* start monitoring at kernel level */
4124                 pfm_set_psr_up();
4125
4126                 /*
4127                  * activate monitoring at user level
4128                  */
4129                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4130
4131         } else {
4132                 tregs = ia64_task_regs(ctx->ctx_task);
4133
4134                 /*
4135                  * start monitoring at the kernel level the next
4136                  * time the task is scheduled
4137                  */
4138                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4139
4140                 /*
4141                  * activate monitoring at user level
4142                  */
4143                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4144         }
4145         return 0;
4146 }
4147
4148 static int
4149 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4150 {
4151         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4152         unsigned int cnum;
4153         int i;
4154         int ret = -EINVAL;
4155
4156         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4157
4158                 cnum = req->reg_num;
4159
4160                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4161
4162                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4163
4164                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4165
4166                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4167         }
4168         return 0;
4169
4170 abort_mission:
4171         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4172         return ret;
4173 }
4174
4175 static int
4176 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4177 {
4178         struct task_struct *g, *t;
4179         int ret = -ESRCH;
4180
4181         read_lock(&tasklist_lock);
4182
4183         do_each_thread (g, t) {
4184                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4185                         ret = 0;
4186                         break;
4187                 }
4188         } while_each_thread (g, t);
4189
4190         read_unlock(&tasklist_lock);
4191
4192         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4193
4194         return ret;
4195 }
4196
4197 static int
4198 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4199 {
4200         struct task_struct *task;
4201         struct thread_struct *thread;
4202         struct pfm_context_t *old;
4203         unsigned long flags;
4204 #ifndef CONFIG_SMP
4205         struct task_struct *owner_task = NULL;
4206 #endif
4207         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4208         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4209         int the_cpu;
4210         int ret = 0;
4211         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4212
4213         state     = ctx->ctx_state;
4214         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4215         /*
4216          * can only load from unloaded or terminated state
4217          */
4218         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4219                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4220                         req->load_pid,
4221                         ctx->ctx_state));
4222                 return -EBUSY;
4223         }
4224
4225         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4226
4227         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4228                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4229                 return -EINVAL;
4230         }
4231
4232         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4233         if (ret) {
4234                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4235                 return ret;
4236         }
4237
4238         ret = -EINVAL;
4239
4240         /*
4241          * system wide is self monitoring only
4242          */
4243         if (is_system && task != current) {
4244                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4245                         req->load_pid));
4246                 goto error;
4247         }
4248
4249         thread = &task->thread;
4250
4251         ret = 0;
4252         /*
4253          * cannot load a context which is using range restrictions,
4254          * into a task that is being debugged.
4255          */
4256         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4257                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4258                         ret = -EBUSY;
4259                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4260                         goto error;
4261                 }
4262                 LOCK_PFS(flags);
4263
4264                 if (is_system) {
4265                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4266                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4267                                 ret = -EBUSY;
4268                         } else {
4269                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4270                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4271                                 set_dbregs = 1;
4272                         }
4273                 }
4274
4275                 UNLOCK_PFS(flags);
4276
4277                 if (ret) goto error;
4278         }
4279
4280         /*
4281          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4282          *
4283          * The programming model expects the task to
4284          * be pinned on a CPU throughout the session.
4285          * Here we take note of the current CPU at the
4286          * time the context is loaded. No call from
4287          * another CPU will be allowed.
4288          *
4289          * The pinning via shed_setaffinity()
4290          * must be done by the calling task prior
4291          * to this call.
4292          *
4293          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4294          */
4295         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4296
4297         ret = -EBUSY;
4298         /*
4299          * now reserve the session
4300          */
4301         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4302         if (ret) goto error;
4303
4304         /*
4305          * task is necessarily stopped at this point.
4306          *
4307          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4308          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4309          * If we see a context, then this is an active context
4310          *
4311          * XXX: needs to be atomic
4312          */
4313         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4314                 thread->pfm_context, ctx));
4315
4316         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4317         if (old != NULL) {
4318                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4319                 goto error_unres;
4320         }
4321
4322         pfm_reset_msgq(ctx);
4323
4324         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4325
4326         /*
4327          * link context to task
4328          */
4329         ctx->ctx_task = task;
4330
4331         if (is_system) {
4332                 /*
4333                  * we load as stopped
4334                  */
4335                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4336                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4337
4338                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4339         } else {
4340                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4341         }
4342
4343         /*
4344          * propagate into thread-state
4345          */
4346         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4347         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4348
4349         pmcs_source = thread->pmcs;
4350         pmds_source = thread->pmds;
4351
4352         /*
4353          * always the case for system-wide
4354          */
4355         if (task == current) {
4356
4357                 if (is_system == 0) {
4358
4359                         /* allow user level control */
4360                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4361                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4362
4363                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4364                         INC_ACTIVATION();
4365                         SET_ACTIVATION(ctx);
4366 #ifndef CONFIG_SMP
4367                         /*
4368                          * push the other task out, if any
4369                          */
4370                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4371                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4372 #endif
4373                 }
4374                 /*
4375                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4376                  * restore all PMC from ctx to PMU
4377                  */
4378                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4379                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4380
4381                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4382                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4383
4384                 /*
4385                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4386                  */
4387                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4388                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4389                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4390                 }
4391                 /*
4392                  * set new ownership
4393                  */
4394                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4395
4396                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4397         } else {
4398                 /*
4399                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4400                  */
4401                 regs = ia64_task_regs(task);
4402
4403                 /* force a full reload */
4404                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4405                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4406
4407                 /* initial saved psr (stopped) */
4408                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4409                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4410         }
4411
4412         ret = 0;
4413
4414 error_unres:
4415         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4416 error:
4417         /*
4418          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4419          */
4420         if (ret && set_dbregs) {
4421                 LOCK_PFS(flags);
4422                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4423                 UNLOCK_PFS(flags);
4424         }
4425         /*
4426          * release task, there is now a link with the context
4427          */
4428         if (is_system == 0 && task != current) {
4429                 pfm_put_task(task);
4430
4431                 if (ret == 0) {
4432                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4433                         if (ret) {
4434                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4435                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4436                         }
4437                 }
4438         }
4439         return ret;
4440 }
4441
4442 /*
4443  * in this function, we do not need to increase the use count
4444  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4445  * context lock. If the task were to disappear while having
4446  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4447  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4448  * until we are here.
4449  */
4450 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4451
4452 static int
4453 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4454 {
4455         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4456         struct pt_regs *tregs;
4457         int prev_state, is_system;
4458         int ret;
4459
4460         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4461
4462         prev_state = ctx->ctx_state;
4463         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4464
4465         /*
4466          * unload only when necessary
4467          */
4468         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4469                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4470                 return 0;
4471         }
4472
4473         /*
4474          * clear psr and dcr bits
4475          */
4476         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4477         if (ret) return ret;
4478
4479         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4480
4481         /*
4482          * in system mode, we need to update the PMU directly
4483          * and the user level state of the caller, which may not
4484          * necessarily be the creator of the context.
4485          */
4486         if (is_system) {
4487
4488                 /*
4489                  * Update cpuinfo
4490                  *
4491                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4492                  */
4493                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4494                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4495
4496                 /*
4497                  * save PMDs in context
4498                  * release ownership
4499                  */
4500                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4501
4502                 /*
4503                  * at this point we are done with the PMU
4504                  * so we can unreserve the resource.
4505                  */
4506                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4507                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4508
4509                 /*
4510                  * disconnect context from task
4511                  */
4512                 task->thread.pfm_context = NULL;
4513                 /*
4514                  * disconnect task from context
4515                  */
4516                 ctx->ctx_task = NULL;
4517
4518                 /*
4519                  * There is nothing more to cleanup here.
4520                  */
4521                 return 0;
4522         }
4523
4524         /*
4525          * per-task mode
4526          */
4527         tregs = task == current ? regs : ia64_task_regs(task);
4528
4529         if (task == current) {
4530                 /*
4531                  * cancel user level control
4532                  */
4533                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4534
4535                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4536         }
4537         /*
4538          * save PMDs to context
4539          * release ownership
4540          */
4541         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4542
4543         /*
4544          * at this point we are done with the PMU
4545          * so we can unreserve the resource.
4546          *
4547          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4548          */
4549         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4550                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4551
4552         /*
4553          * reset activation counter and psr
4554          */
4555         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4556         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4557
4558         /*
4559          * PMU state will not be restored
4560          */
4561         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4562
4563         /*
4564          * break links between context and task
4565          */
4566         task->thread.pfm_context  = NULL;
4567         ctx->ctx_task             = NULL;
4568
4569         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4570
4571         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4572         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4573         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4574
4575         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4576
4577         return 0;
4578 }
4579
4580
4581 /*
4582  * called only from exit_thread(): task == current
4583  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4584  */
4585 void
4586 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4587 {
4588         pfm_context_t *ctx;
4589         unsigned long flags;
4590         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
4591         int ret, state;
4592         int free_ok = 0;
4593
4594         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4595
4596         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4597
4598         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4599
4600         state = ctx->ctx_state;
4601         switch(state) {
4602                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4603                         /*
4604                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4605                          * be in unloaded state
4606                          */
4607                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4608                         break;
4609                 case PFM_CTX_LOADED:
4610                 case PFM_CTX_MASKED:
4611                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4612                         if (ret) {
4613                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4614                         }
4615                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4616
4617                         pfm_end_notify_user(ctx);
4618                         break;
4619                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4620                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4621                         if (ret) {
4622                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4623                         }
4624                         free_ok = 1;
4625                         break;
4626                 default:
4627                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4628                         break;
4629         }
4630         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4631
4632         { u64 psr = pfm_get_psr();
4633           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4634           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4635           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4636           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4637         }
4638
4639         /*
4640          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4641          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4642          */
4643         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4644 }
4645
4646 /*
4647  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4648  */
4649 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4650 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4651 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4652 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4653 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4654
4655 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4656 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4657 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4658 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4659 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4660 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4661 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4662 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4663 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4664 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4665 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4666 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4667 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4668 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4669 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4670 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4671 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4672 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4673 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4674 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4675 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4676 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4677 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4678 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4685 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4687 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4688 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4689 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4690 };
4691 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4692
4693 static int
4694 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4695 {
4696         struct task_struct *task;
4697         int state, old_state;
4698
4699 recheck:
4700         state = ctx->ctx_state;
4701         task  = ctx->ctx_task;
4702
4703         if (task == NULL) {
4704                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4705                 return 0;
4706         }
4707
4708         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4709                 ctx->ctx_fd,
4710                 state,
4711                 task->pid,
4712                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4713
4714         /*
4715          * self-monitoring always ok.
4716          *
4717          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4718          * context (to one to which the context is attached to) OR
4719          * a task running on the same CPU as the session.
4720          */
4721         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4722
4723         /*
4724          * we are monitoring another thread
4725          */
4726         switch(state) {
4727                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4728                         /*
4729                          * if context is UNLOADED we are safe to go
4730                          */
4731                         return 0;
4732                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4733                         /*
4734                          * no command can operate on a zombie context
4735                          */
4736                         DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4737                         return -EINVAL;
4738                 case PFM_CTX_MASKED:
4739                         /*
4740                          * PMU state has been saved to software even though
4741                          * the thread may still be running.
4742                          */
4743                         if (cmd != PFM_UNLOAD_CONTEXT) return 0;
4744         }
4745
4746         /*
4747          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have 
4748          * the task stopped.
4749          *
4750          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4751          * the user has no guarantee the task would not run between
4752          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4753          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4754          * the task must be stopped.
4755          */
4756         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4757                 if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
4758                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4759                         return -EBUSY;
4760                 }
4761                 /*
4762                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4763                  *
4764                  * This is an interesting point in the code.
4765                  * We need to unprotect the context because
4766                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4767                  * the same lock. There are danger in doing
4768                  * this because it leaves a window open for
4769                  * another task to get access to the context
4770                  * and possibly change its state. The one thing
4771                  * that is not possible is for the context to disappear
4772                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4773                  * get_fd()/put_fd().
4774                  */
4775                 old_state = state;
4776
4777                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4778
4779                 wait_task_inactive(task);
4780
4781                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4782
4783                 /*
4784                  * we must recheck to verify if state has changed
4785                  */
4786                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4787                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4788                         goto recheck;
4789                 }
4790         }
4791         return 0;
4792 }
4793
4794 /*
4795  * system-call entry point (must return long)
4796  */
4797 asmlinkage long
4798 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4799 {
4800         struct file *file = NULL;
4801         pfm_context_t *ctx = NULL;
4802         unsigned long flags = 0UL;
4803         void *args_k = NULL;
4804         long ret; /* will expand int return types */
4805         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4806         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4807         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4808         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4809 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4810
4811         /*
4812          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4813          */
4814         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4815
4816         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4817                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4818                 return -EINVAL;
4819         }
4820
4821         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4822         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4823         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4824         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4825         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4826
4827         if (unlikely(func == NULL)) {
4828                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4829                 return -EINVAL;
4830         }
4831
4832         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4833                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4834                 cmd,
4835                 narg,
4836                 base_sz,
4837                 count));
4838
4839         /*
4840          * check if number of arguments matches what the command expects
4841          */
4842         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4843                 return -EINVAL;
4844
4845 restart_args:
4846         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4847         /*
4848          * limit abuse to min page size
4849          */
4850         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4851                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4852                 return -E2BIG;
4853         }
4854
4855         /*
4856          * allocate default-sized argument buffer
4857          */
4858         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4859                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4860                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4861         }
4862
4863         ret = -EFAULT;
4864
4865         /*
4866          * copy arguments
4867          *
4868          * assume sz = 0 for command without parameters
4869          */
4870         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4871                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4872                 goto error_args;
4873         }
4874
4875         /*
4876          * check if command supports extra parameters
4877          */
4878         if (completed_args == 0 && getsize) {
4879                 /*
4880                  * get extra parameters size (based on main argument)
4881                  */
4882                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4883                 if (ret) goto error_args;
4884
4885                 completed_args = 1;
4886
4887                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4888
4889                 /* retry if necessary */
4890                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4891         }
4892
4893         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4894
4895         ret = -EBADF;
4896
4897         file = fget(fd);
4898         if (unlikely(file == NULL)) {
4899                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4900                 goto error_args;
4901         }
4902         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4903                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4904                 goto error_args;
4905         }
4906
4907         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4908         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4909                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4910                 goto error_args;
4911         }
4912         prefetch(&ctx->ctx_state);
4913
4914         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4915
4916         /*
4917          * check task is stopped
4918          */
4919         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4920         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4921
4922 skip_fd:
4923         ret = (*func)(ctx, args_k, count, ia64_task_regs(current));
4924
4925         call_made = 1;
4926
4927 abort_locked:
4928         if (likely(ctx)) {
4929                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4930                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4931                 fput(file);
4932         }
4933
4934         /* copy argument back to user, if needed */
4935         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4936
4937 error_args:
4938         if (args_k) kfree(args_k);
4939
4940         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4941
4942         return ret;
4943 }
4944
4945 static void
4946 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4947 {
4948         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4949         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4950         int state;
4951         int ret = 0;
4952
4953         state = ctx->ctx_state;
4954         /*
4955          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4956          * XXX: not really needed when blocking
4957          */
4958         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4959
4960                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4961                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4962
4963                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4964                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4965                 else
4966                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4967         } else {
4968                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4969                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4970         }
4971
4972         if (ret == 0) {
4973                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4974                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4975                 }
4976                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4977                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4978                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4979                 } else {
4980                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4981                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4982                 }
4983                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4984         }
4985 }
4986
4987 /*
4988  * context MUST BE LOCKED when calling
4989  * can only be called for current
4990  */
4991 static void
4992 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4993 {
4994         int ret;
4995
4996         DPRINT(("entering for [%d]\n", current->pid));
4997
4998         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4999         if (ret) {
5000                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", current->pid, ret);
5001         }
5002
5003         /*
5004          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5005          */
5006         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5007
5008         /*
5009          * given that context is still locked, the controlling
5010          * task will only get access when we return from
5011          * pfm_handle_work().
5012          */
5013 }
5014
5015 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5016  /*
5017   * pfm_handle_work() can be called with interrupts enabled
5018   * (TIF_NEED_RESCHED) or disabled. The down_interruptible
5019   * call may sleep, therefore we must re-enable interrupts
5020   * to avoid deadlocks. It is safe to do so because this function
5021   * is called ONLY when returning to user level (PUStk=1), in which case
5022   * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5023   * interrupt nesting.
5024   */
5025 void
5026 pfm_handle_work(void)
5027 {
5028         pfm_context_t *ctx;
5029         struct pt_regs *regs;
5030         unsigned long flags, dummy_flags;
5031         unsigned long ovfl_regs;
5032         unsigned int reason;
5033         int ret;
5034
5035         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5036         if (ctx == NULL) {
5037                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5038                 return;
5039         }
5040
5041         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5042
5043         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5044
5045         pfm_clear_task_notify();
5046
5047         regs = ia64_task_regs(current);
5048
5049         /*
5050          * extract reason for being here and clear
5051          */
5052         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5053         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5054         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5055
5056         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5057
5058         /*
5059          * must be done before we check for simple-reset mode
5060          */
5061         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5062
5063
5064         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5065         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5066
5067         /*
5068          * restore interrupt mask to what it was on entry.
5069          * Could be enabled/diasbled.
5070          */
5071         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5072
5073         /*
5074          * force interrupt enable because of down_interruptible()
5075          */
5076         local_irq_enable();
5077
5078         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5079
5080         /*
5081          * may go through without blocking on SMP systems
5082          * if restart has been received already by the time we call down()
5083          */
5084         ret = down_interruptible(&ctx->ctx_restart_sem);
5085
5086         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5087
5088         /*
5089          * lock context and mask interrupts again
5090          * We save flags into a dummy because we may have
5091          * altered interrupts mask compared to entry in this
5092          * function.
5093          */
5094         PROTECT_CTX(ctx, dummy_flags);
5095
5096         /*
5097          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5098          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5099          * and that can changed PMD values and therefore 
5100          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5101          */
5102         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5103
5104         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5105 do_zombie:
5106                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5107                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5108                 goto nothing_to_do;
5109         }
5110         /*
5111          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5112          */
5113         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5114
5115 skip_blocking:
5116         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5117         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5118
5119 nothing_to_do:
5120         /*
5121          * restore flags as they were upon entry
5122          */
5123         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5124 }
5125
5126 static int
5127 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5128 {
5129         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5130                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5131                 return 0;
5132         }
5133
5134         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5135
5136         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5137
5138         /*
5139          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5140          * we come here
5141          */
5142         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5143
5144         return 0;
5145 }
5146
5147 static int
5148 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5149 {
5150         pfm_msg_t *msg = NULL;
5151
5152         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5153                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5154                 if (msg == NULL) {
5155                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5156                         return -1;
5157                 }
5158
5159                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5160                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5161                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5162                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5163                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5164                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5165                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5166                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5167         }
5168
5169         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5170                 msg,
5171                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5172                 ctx->ctx_fd,
5173                 ovfl_pmds));
5174
5175         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5176 }
5177
5178 static int
5179 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5180 {
5181         pfm_msg_t *msg;
5182
5183         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5184         if (msg == NULL) {
5185                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5186                 return -1;
5187         }
5188         /* no leak */
5189         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5190
5191         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5192         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5193         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5194
5195         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5196                 msg,
5197                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5198                 ctx->ctx_fd));
5199
5200         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5201 }
5202
5203 /*
5204  * main overflow processing routine.
5205  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5206  */
5207 static void
5208 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5209 {
5210         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5211         unsigned long mask;
5212         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5213         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5214         unsigned long tstamp;
5215         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5216         unsigned int i, has_smpl;
5217         int must_notify = 0;
5218
5219         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5220
5221         /*
5222          * sanity test. Should never happen
5223          */
5224         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5225
5226         tstamp   = ia64_get_itc();
5227         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5228         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5229         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5230
5231         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5232                      "used_pmds=0x%lx\n",
5233                         pmc0,
5234                         task ? task->pid: -1,
5235                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5236                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5237                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5238
5239
5240         /*
5241          * first we update the virtual counters
5242          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5243          */
5244         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5245
5246                 /* skip pmd which did not overflow */
5247                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5248
5249                 /*
5250                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5251                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5252                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5253                  * pfm_read_pmds().
5254                  */
5255                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5256                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5257                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5258
5259                 /*
5260                  * check for overflow condition
5261                  */
5262                 if (likely(old_val > new_val)) {
5263                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5264                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5265                 }
5266
5267                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5268                         i,
5269                         new_val,
5270                         old_val,
5271                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5272                         ovfl_pmds,
5273                         ovfl_notify));
5274         }
5275
5276         /*
5277          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5278          */
5279         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5280
5281         /* 
5282          * reset all control bits
5283          */
5284         ovfl_ctrl.val = 0;
5285         reset_pmds    = 0UL;
5286
5287         /*
5288          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by 
5289          * calling the module's handler() routine.
5290          */
5291         if (has_smpl) {
5292                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5293                 unsigned long pmd_mask;
5294                 int j, k, ret = 0;
5295                 int this_cpu = smp_processor_id();
5296
5297                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5298                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5299
5300                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5301
5302                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5303
5304                         mask = 1UL << i;
5305
5306                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5307
5308                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5309                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5310                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5311                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5312                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5313
5314                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5315                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5316                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5317
5318                         /*
5319                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5320                          * into sampling buffer.
5321                          */
5322                         if (smpl_pmds) {
5323                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5324                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5325                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5326                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5327                                 }
5328                         }
5329
5330                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5331
5332                         start_cycles = ia64_get_itc();
5333
5334                         /*
5335                          * call custom buffer format record (handler) routine
5336                          */
5337                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5338
5339                         end_cycles = ia64_get_itc();
5340
5341                         /*
5342                          * For those controls, we take the union because they have
5343                          * an all or nothing behavior.
5344                          */
5345                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5346                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5347                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5348                         /*
5349                          * build the bitmask of pmds to reset now
5350                          */
5351                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5352
5353                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5354                 }
5355                 /*
5356                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5357                  */
5358                 if (ret && pmd_mask) {
5359                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5360                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5361                 }
5362                 /*
5363                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5364                  */
5365                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5366         } else {
5367                 /*
5368                  * when no sampling module is used, then the default
5369                  * is to notify on overflow if requested by user
5370                  */
5371                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5372                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5373                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5374                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5375                 /*
5376                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5377                  */
5378                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5379         }
5380
5381         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5382
5383         /*
5384          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5385          */
5386         if (reset_pmds) {
5387                 unsigned long bm = reset_pmds;
5388                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5389         }
5390
5391         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5392                 /*
5393                  * keep track of what to reset when unblocking
5394                  */
5395                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5396
5397                 /*
5398                  * check for blocking context 
5399                  */
5400                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5401
5402                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5403
5404                         /*
5405                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5406                          */
5407                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5408
5409                         /*
5410                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5411                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5412                          */
5413                         pfm_set_task_notify(task);
5414                 }
5415                 /*
5416                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5417                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5418                  */
5419                 must_notify = 1;
5420         }
5421
5422         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5423                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5424                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5425                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5426                         ovfl_pmds,
5427                         ovfl_notify,
5428                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5429         /*
5430          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5431          */
5432         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5433                 pfm_mask_monitoring(task);
5434                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5435                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5436         }
5437
5438         /*
5439          * send notification now
5440          */
5441         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5442
5443         return;
5444
5445 sanity_check:
5446         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5447                         smp_processor_id(),
5448                         task ? task->pid : -1,
5449                         pmc0);
5450         return;
5451
5452 stop_monitoring:
5453         /*
5454          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5455          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5456          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5457          * can access the PMU  hardware directly.
5458          *
5459          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5460          *
5461          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5462          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5463          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5464          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5465          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5466          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5467          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5468          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5469          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5470          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5471          *
5472          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5473          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5474          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5475          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5476          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5477          * also push our zombie context out.
5478          *
5479          * Overall pretty hairy stuff....
5480          */
5481         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5482         pfm_clear_psr_up();
5483         ia64_psr(regs)->up = 0;
5484         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5485         return;
5486 }
5487
5488 static int
5489 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5490 {
5491         struct task_struct *task;
5492         pfm_context_t *ctx;
5493         unsigned long flags;
5494         u64 pmc0;
5495         int this_cpu = smp_processor_id();
5496         int retval = 0;
5497
5498         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5499
5500         /*
5501          * srlz.d done before arriving here
5502          */
5503         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5504
5505         task = GET_PMU_OWNER();
5506         ctx  = GET_PMU_CTX();
5507
5508         /*
5509          * if we have some pending bits set
5510          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5511          */
5512         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5513                 /*
5514                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5515                  */
5516
5517                 /* sanity check */
5518                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5519
5520                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0) 
5521                         goto report_spurious2;
5522
5523                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5524
5525                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5526
5527                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5528
5529         } else {
5530                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5531                 retval = -1;
5532         }
5533         /*
5534          * keep it unfrozen at all times
5535          */
5536         pfm_unfreeze_pmu();
5537
5538         return retval;
5539
5540 report_spurious1:
5541         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5542                 this_cpu, task->pid);
5543         pfm_unfreeze_pmu();
5544         return -1;
5545 report_spurious2:
5546         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n", 
5547                 this_cpu, 
5548                 task->pid);
5549         pfm_unfreeze_pmu();
5550         return -1;
5551 }
5552
5553 static irqreturn_t
5554 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5555 {
5556         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5557         unsigned long min, max;
5558         int this_cpu;
5559         int ret;
5560
5561         this_cpu = get_cpu();
5562         if (likely(!pfm_alt_intr_handler)) {
5563                 min = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5564                 max = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5565
5566                 start_cycles = ia64_get_itc();
5567
5568                 ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5569
5570                 total_cycles = ia64_get_itc();
5571
5572                 /*
5573                  * don't measure spurious interrupts
5574                  */
5575                 if (likely(ret == 0)) {
5576                         total_cycles -= start_cycles;
5577
5578                         if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5579                         if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5580
5581                         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5582                 }
5583         }
5584         else {
5585                 (*pfm_alt_intr_handler->handler)(irq, arg, regs);
5586         }
5587
5588         put_cpu_no_resched();
5589         return IRQ_HANDLED;
5590 }
5591
5592 /*
5593  * /proc/perfmon interface, for debug only
5594  */
5595
5596 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5597
5598 static void *
5599 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5600 {
5601         if (*pos == 0) {
5602                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5603         }
5604
5605         while (*pos <= NR_CPUS) {
5606                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5607                         return (void *)*pos;
5608                 }
5609                 ++*pos;
5610         }
5611         return NULL;
5612 }
5613
5614 static void *
5615 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5616 {
5617         ++*pos;
5618         return pfm_proc_start(m, pos);
5619 }
5620
5621 static void
5622 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5623 {
5624 }
5625
5626 static void
5627 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5628 {
5629         struct list_head * pos;
5630         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5631         unsigned long flags;
5632
5633         seq_printf(m,
5634                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5635                 "model                     : %s\n"
5636                 "fastctxsw                 : %s\n"
5637                 "expert mode               : %s\n"
5638                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5639                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5640                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5641                 pmu_conf->pmu_name,
5642                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5643                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5644                 pmu_conf->ovfl_val,
5645                 pmu_conf->flags);
5646
5647         LOCK_PFS(flags);
5648
5649         seq_printf(m,
5650                 "proc_sessions             : %u\n"
5651                 "sys_sessions              : %u\n"
5652                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5653                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5654                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5655                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5656                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5657                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5658
5659         UNLOCK_PFS(flags);
5660
5661         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5662
5663         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5664                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5665                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5666                         entry->fmt_uuid[0],
5667                         entry->fmt_uuid[1],
5668                         entry->fmt_uuid[2],
5669                         entry->fmt_uuid[3],
5670                         entry->fmt_uuid[4],
5671                         entry->fmt_uuid[5],
5672                         entry->fmt_uuid[6],
5673                         entry->fmt_uuid[7],
5674                         entry->fmt_uuid[8],
5675                         entry->fmt_uuid[9],
5676                         entry->fmt_uuid[10],
5677                         entry->fmt_uuid[11],
5678                         entry->fmt_uuid[12],
5679                         entry->fmt_uuid[13],
5680                         entry->fmt_uuid[14],
5681                         entry->fmt_uuid[15],
5682                         entry->fmt_name);
5683         }
5684         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5685
5686 }
5687
5688 static int
5689 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5690 {
5691         unsigned long psr;
5692         unsigned int i;
5693         int cpu;
5694
5695         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5696                 pfm_proc_show_header(m);
5697                 return 0;
5698         }
5699
5700         /* show info for CPU (v - 1) */
5701
5702         cpu = (long)v - 1;
5703         seq_printf(m,
5704                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5705                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5706                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5707                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5708                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5709                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5710                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5711                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5712                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5713                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5714                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5715                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5716                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5717                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5718                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5719                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5720                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5721                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5722                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5723                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5724                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5725                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5726                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5727                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5728                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5729                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5730                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5731                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5732
5733         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5734
5735                 psr = pfm_get_psr();
5736
5737                 ia64_srlz_d();
5738
5739                 seq_printf(m, 
5740                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5741                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n", 
5742                         cpu, psr,
5743                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5744
5745                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5746                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5747                         seq_printf(m, 
5748                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5749                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n", 
5750                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5751                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5752                 }
5753         }
5754         return 0;
5755 }
5756
5757 struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5758         .start =        pfm_proc_start,
5759         .next =         pfm_proc_next,
5760         .stop =         pfm_proc_stop,
5761         .show =         pfm_proc_show
5762 };
5763
5764 static int
5765 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5766 {
5767         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5768 }
5769
5770
5771 /*
5772  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5773  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5774  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5775  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5776  */
5777 void
5778 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5779 {
5780         struct pt_regs *regs;
5781         unsigned long dcr;
5782         unsigned long dcr_pp;
5783
5784         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5785
5786         /*
5787          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5788          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5789          */
5790         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5791                 regs = ia64_task_regs(task);
5792                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5793                 return;
5794         }
5795         /*
5796          * if monitoring has started
5797          */
5798         if (dcr_pp) {
5799                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5800                 /*
5801                  * context switching in?
5802                  */
5803                 if (is_ctxswin) {
5804                         /* mask monitoring for the idle task */
5805                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5806                         pfm_clear_psr_pp();
5807                         ia64_srlz_i();
5808                         return;
5809                 }
5810                 /*
5811                  * context switching out
5812                  * restore monitoring for next task
5813                  *
5814                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5815                  * better code.
5816                  */
5817                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5818                 pfm_set_psr_pp();
5819                 ia64_srlz_i();
5820         }
5821 }
5822
5823 #ifdef CONFIG_SMP
5824
5825 static void
5826 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5827 {
5828         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5829
5830         ia64_psr(regs)->up = 0;
5831         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5832
5833         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5834                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
5835                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5836         }
5837
5838         /*
5839          * disconnect the task from the context and vice-versa
5840          */
5841         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5842
5843         task->thread.pfm_context  = NULL;
5844         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5845
5846         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task->pid));
5847 }
5848
5849
5850 /*
5851  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5852  */
5853 void
5854 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5855 {
5856         pfm_context_t *ctx;
5857         struct thread_struct *t;
5858         unsigned long flags;
5859         u64 psr;
5860
5861
5862         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5863         if (ctx == NULL) return;
5864         t = &task->thread;
5865
5866         /*
5867          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5868          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5869          * access, not CPU concurrency.
5870          */
5871         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5872
5873         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5874                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
5875
5876                 pfm_clear_psr_up();
5877
5878                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5879
5880                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5881
5882                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5883
5884                 pfm_context_free(ctx);
5885                 return;
5886         }
5887
5888         /*
5889          * save current PSR: needed because we modify it
5890          */
5891         ia64_srlz_d();
5892         psr = pfm_get_psr();
5893
5894         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5895
5896         /*
5897          * stop monitoring:
5898          * This is the last instruction which may generate an overflow
5899          *
5900          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5901          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5902          */
5903         pfm_clear_psr_up();
5904
5905         /*
5906          * keep a copy of psr.up (for reload)
5907          */
5908         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5909
5910         /*
5911          * release ownership of this PMU.
5912          * PM interrupts are masked, so nothing
5913          * can happen.
5914          */
5915         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5916
5917         /*
5918          * we systematically save the PMD as we have no
5919          * guarantee we will be schedule at that same
5920          * CPU again.
5921          */
5922         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5923
5924         /*
5925          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5926          * we will need it on the restore path to check
5927          * for pending overflow.
5928          */
5929         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5930
5931         /*
5932          * unfreeze PMU if had pending overflows
5933          */
5934         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5935
5936         /*
5937          * finally, allow context access.
5938          * interrupts will still be masked after this call.
5939          */
5940         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5941 }
5942
5943 #else /* !CONFIG_SMP */
5944 void
5945 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5946 {
5947         pfm_context_t *ctx;
5948         u64 psr;
5949
5950         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5951         if (ctx == NULL) return;
5952
5953         /*
5954          * save current PSR: needed because we modify it
5955          */
5956         psr = pfm_get_psr();
5957
5958         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5959
5960         /*
5961          * stop monitoring:
5962          * This is the last instruction which may generate an overflow
5963          *
5964          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5965          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5966          */
5967         pfm_clear_psr_up();
5968
5969         /*
5970          * keep a copy of psr.up (for reload)
5971          */
5972         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5973 }
5974
5975 static void
5976 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5977 {
5978         pfm_context_t *ctx;
5979         struct thread_struct *t;
5980         unsigned long flags;
5981
5982         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5983           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5984         }
5985
5986         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5987         t   = &task->thread;
5988
5989         /*
5990          * we need to mask PMU overflow here to
5991          * make sure that we maintain pmc0 until
5992          * we save it. overflow interrupts are
5993          * treated as spurious if there is no
5994          * owner.
5995          *
5996          * XXX: I don't think this is necessary
5997          */
5998         PROTECT_CTX(ctx,flags);
5999
6000         /*
6001          * release ownership of this PMU.
6002          * must be done before we save the registers.
6003          *
6004          * after this call any PMU interrupt is treated
6005          * as spurious.
6006          */
6007         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6008
6009         /*
6010          * save all the pmds we use
6011          */
6012         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6013
6014         /*
6015          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6016          * it is needed to check for pended overflow
6017          * on the restore path
6018          */
6019         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6020
6021         /*
6022          * unfreeze PMU if had pending overflows
6023          */
6024         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6025
6026         /*
6027          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6028          * be treated as purely spurious and we will not
6029          * lose any information
6030          */
6031         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6032 }
6033 #endif /* CONFIG_SMP */
6034
6035 #ifdef CONFIG_SMP
6036 /*
6037  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6038  */
6039 void
6040 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6041 {
6042         pfm_context_t *ctx;
6043         struct thread_struct *t;
6044         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6045         unsigned long flags;
6046         u64 psr, psr_up;
6047         int need_irq_resend;
6048
6049         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6050         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6051
6052         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6053
6054         t     = &task->thread;
6055         /*
6056          * possible on unload
6057          */
6058         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6059
6060         /*
6061          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6062          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6063          * access, not CPU concurrency.
6064          */
6065         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6066         psr   = pfm_get_psr();
6067
6068         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6069
6070         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6071         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6072
6073         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6074                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
6075
6076                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6077
6078                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6079
6080                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6081
6082                 /*
6083                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6084                  */
6085                 pfm_context_free(ctx);
6086
6087                 return;
6088         }
6089
6090         /*
6091          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6092          * stale state.
6093          */
6094         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6095                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6096                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6097         }
6098         /*
6099          * retrieve saved psr.up
6100          */
6101         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6102
6103         /*
6104          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6105          * then nothing to do except restore psr
6106          */
6107         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6108
6109                 /*
6110                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6111                  */
6112                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6113                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6114
6115         } else {
6116                 /*
6117                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6118                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6119                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6120                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6121                  */
6122                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6123
6124                 /*
6125                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6126                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6127                  * up stale configuration.
6128                  *
6129                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6130                  */
6131                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6132         }
6133         /*
6134          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6135          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6136          * will be captured.
6137          *
6138          * XXX: optimize here
6139          */
6140         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6141         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6142
6143         /*
6144          * check for pending overflow at the time the state
6145          * was saved.
6146          */
6147         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6148                 /*
6149                  * reload pmc0 with the overflow information
6150                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6151                  */
6152                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6153                 ia64_srlz_d();
6154                 t->pmcs[0] = 0UL;
6155
6156                 /*
6157                  * will replay the PMU interrupt
6158                  */
6159                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6160
6161                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6162         }
6163
6164         /*
6165          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6166          */
6167         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6168         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6169
6170         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6171
6172         /*
6173          * dump activation value for this PMU
6174          */
6175         INC_ACTIVATION();
6176         /*
6177          * record current activation for this context
6178          */
6179         SET_ACTIVATION(ctx);
6180
6181         /*
6182          * establish new ownership. 
6183          */
6184         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6185
6186         /*
6187          * restore the psr.up bit. measurement
6188          * is active again.
6189          * no PMU interrupt can happen at this point
6190          * because we still have interrupts disabled.
6191          */
6192         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6193
6194         /*
6195          * allow concurrent access to context
6196          */
6197         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6198 }
6199 #else /*  !CONFIG_SMP */
6200 /*
6201  * reload PMU state for UP kernels
6202  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6203  */
6204 void
6205 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6206 {
6207         struct thread_struct *t;
6208         pfm_context_t *ctx;
6209         struct task_struct *owner;
6210         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6211         u64 psr, psr_up;
6212         int need_irq_resend;
6213
6214         owner = GET_PMU_OWNER();
6215         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6216         t     = &task->thread;
6217         psr   = pfm_get_psr();
6218
6219         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6220         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6221
6222         /*
6223          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6224          * stale state.
6225          *
6226          * This must be done even when the task is still the owner
6227          * as the registers may have been modified via ptrace()
6228          * (not perfmon) by the previous task.
6229          */
6230         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6231                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6232                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6233         }
6234
6235         /*
6236          * retrieved saved psr.up
6237          */
6238         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6239         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6240
6241         /*
6242          * short path, our state is still there, just
6243          * need to restore psr and we go
6244          *
6245          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6246          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6247          * concurrency even without interrupt masking.
6248          */
6249         if (likely(owner == task)) {
6250                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6251                 return;
6252         }
6253
6254         /*
6255          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6256          * then we'll be able to install our stuff !
6257          *
6258          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6259          */
6260         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6261
6262         /*
6263          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6264          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6265          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6266          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6267          */
6268         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6269
6270         /*
6271          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6272          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6273          * up stale configuration.
6274          *
6275          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6276          */
6277         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6278
6279         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6280         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6281
6282         /*
6283          * check for pending overflow at the time the state
6284          * was saved.
6285          */
6286         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6287                 /*
6288                  * reload pmc0 with the overflow information
6289                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6290                  */
6291                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6292                 ia64_srlz_d();
6293
6294                 t->pmcs[0] = 0UL;
6295
6296                 /*
6297                  * will replay the PMU interrupt
6298                  */
6299                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6300
6301                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6302         }
6303
6304         /*
6305          * establish new ownership. 
6306          */