18c51c37a9a35e825427519ebd90e51dd25c308c
[linux-2.6.git] / arch / ia64 / kernel / perfmon.c
1 /*
2  * This file implements the perfmon-2 subsystem which is used
3  * to program the IA-64 Performance Monitoring Unit (PMU).
4  *
5  * The initial version of perfmon.c was written by
6  * Ganesh Venkitachalam, IBM Corp.
7  *
8  * Then it was modified for perfmon-1.x by Stephane Eranian and
9  * David Mosberger, Hewlett Packard Co.
10  *
11  * Version Perfmon-2.x is a rewrite of perfmon-1.x
12  * by Stephane Eranian, Hewlett Packard Co.
13  *
14  * Copyright (C) 1999-2005  Hewlett Packard Co
15  *               Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
16  *               David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
17  *
18  * More information about perfmon available at:
19  *      http://www.hpl.hp.com/research/linux/perfmon
20  */
21
22 #include <linux/config.h>
23 #include <linux/module.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/sched.h>
26 #include <linux/interrupt.h>
27 #include <linux/smp_lock.h>
28 #include <linux/proc_fs.h>
29 #include <linux/seq_file.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/vmalloc.h>
32 #include <linux/mm.h>
33 #include <linux/sysctl.h>
34 #include <linux/list.h>
35 #include <linux/file.h>
36 #include <linux/poll.h>
37 #include <linux/vfs.h>
38 #include <linux/pagemap.h>
39 #include <linux/mount.h>
40 #include <linux/bitops.h>
41 #include <linux/rcupdate.h>
42
43 #include <asm/errno.h>
44 #include <asm/intrinsics.h>
45 #include <asm/page.h>
46 #include <asm/perfmon.h>
47 #include <asm/processor.h>
48 #include <asm/signal.h>
49 #include <asm/system.h>
50 #include <asm/uaccess.h>
51 #include <asm/delay.h>
52
53 #ifdef CONFIG_PERFMON
54 /*
55  * perfmon context state
56  */
57 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
58 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
59 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
60 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
61
62 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
63
64 /*
65  * depth of message queue
66  */
67 #define PFM_MAX_MSGS            32
68 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
69
70 /*
71  * type of a PMU register (bitmask).
72  * bitmask structure:
73  *      bit0   : register implemented
74  *      bit1   : end marker
75  *      bit2-3 : reserved
76  *      bit4   : pmc has pmc.pm
77  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
78  *      bit6-7 : register type
79  *      bit8-31: reserved
80  */
81 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
82 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
83 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
84 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
85 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
86 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
87 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
88 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
89
90 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
91 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
92
93 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
94
95 /* i assumed unsigned */
96 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
97 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
98
99 /* XXX: these assume that register i is implemented */
100 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
101 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
102 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
103 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
104
105 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].default_value
106 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf->pmc_desc[i].reserved_mask
107 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmd_desc[i].dep_pmd[0]
108 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].dep_pmd[0]
109
110 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
111 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
112
113 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
114 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
115 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
116
117 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
118
119 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
120 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
121 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
122
123 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
124
125 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
126 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
127 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
128 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
129 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
130
131 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
132 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
133 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
134
135 #define RDEP(x) (1UL<<(x))
136
137 /*
138  * context protection macros
139  * in SMP:
140  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
141  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
142  * in UP:
143  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
144  *
145  * spin_lock_irqsave()/spin_lock_irqrestore():
146  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
147  *      in UP : local_irq_disable
148  *
149  * spin_lock()/spin_lock():
150  *      in UP : removed automatically
151  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
152  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
153  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
154  */
155 #define PROTECT_CTX(c, f) \
156         do {  \
157                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
158                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
159                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, current->pid)); \
160         } while(0)
161
162 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
163         do { \
164                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
165                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
166         } while(0)
167
168 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
169         do {  \
170                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
171         } while(0)
172
173
174 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
175         do { \
176                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
177         } while(0)
178
179
180 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
181         do {  \
182                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
183         } while(0)
184
185 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
186         do { \
187                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
188         } while(0)
189
190
191 #ifdef CONFIG_SMP
192
193 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
194 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
195 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
196
197 #else /* !CONFIG_SMP */
198 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
199 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
200 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
201 #endif /* CONFIG_SMP */
202
203 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
204 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
205 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
206
207 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
208 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
209
210 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
211
212 /*
213  * cmp0 must be the value of pmc0
214  */
215 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
216
217 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
218
219 /*
220  * debugging
221  */
222 #define PFM_DEBUGGING 1
223 #ifdef PFM_DEBUGGING
224 #define DPRINT(a) \
225         do { \
226                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
227         } while (0)
228
229 #define DPRINT_ovfl(a) \
230         do { \
231                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug > 0 && pfm_sysctl.debug_ovfl >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
232         } while (0)
233 #endif
234
235 /*
236  * 64-bit software counter structure
237  *
238  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
239  */
240 typedef struct {
241         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
242         unsigned long   lval;           /* last reset value */
243         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
244         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
245         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
246         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
247         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
248         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
249         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
250         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
251 } pfm_counter_t;
252
253 /*
254  * context flags
255  */
256 typedef struct {
257         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
258         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
259         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
260         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
261         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
262         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
263         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
264         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
265         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
266         unsigned int reserved:22;
267 } pfm_context_flags_t;
268
269 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
270 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
271 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
272
273
274 /*
275  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
276  */
277
278 typedef struct pfm_context {
279         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
280
281         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
282         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
283
284         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
285
286         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
287
288         struct semaphore        ctx_restart_sem;        /* use for blocking notification mode */
289
290         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
291         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
292         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
293
294         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
295         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
296         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
297
298         unsigned long           ctx_pmcs[IA64_NUM_PMC_REGS];    /*  saved copies of PMC values */
299
300         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
301         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
302         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
303         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
304
305         pfm_counter_t           ctx_pmds[IA64_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
306
307         u64                     ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
308
309         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
310         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
311         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
312
313         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
314         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
315
316         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
317         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
318         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
319         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
320
321         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
322         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
323         int                     ctx_msgq_head;
324         int                     ctx_msgq_tail;
325         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
326
327         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
328 } pfm_context_t;
329
330 /*
331  * magic number used to verify that structure is really
332  * a perfmon context
333  */
334 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
335
336 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
337
338 #ifdef CONFIG_SMP
339 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
340 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
341 #else
342 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
343 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
344 #endif
345
346
347 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
348 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
349 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
350 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
351 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
352 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
353 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
354 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
355 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
356
357 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
358 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
359
360 /*
361  * global information about all sessions
362  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
363  */
364 typedef struct {
365         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
366
367         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
368         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
369         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
370         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
371         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
372 } pfm_session_t;
373
374 /*
375  * information about a PMC or PMD.
376  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
377  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
378  */
379 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
380 typedef struct {
381         unsigned int            type;
382         int                     pm_pos;
383         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
384         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
385         pfm_reg_check_t         read_check;
386         pfm_reg_check_t         write_check;
387         unsigned long           dep_pmd[4];
388         unsigned long           dep_pmc[4];
389 } pfm_reg_desc_t;
390
391 /* assume cnum is a valid monitor */
392 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
393
394 /*
395  * This structure is initialized at boot time and contains
396  * a description of the PMU main characteristics.
397  *
398  * If the probe function is defined, detection is based
399  * on its return value: 
400  *      - 0 means recognized PMU
401  *      - anything else means not supported
402  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
403  * is used and it must match the host CPU family such that:
404  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
405  */
406 typedef struct {
407         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
408
409         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
410         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
411
412         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
413         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
414         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
415         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
416
417         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
418         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
419         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
420         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
421         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
422         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
423         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
424         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
425 } pmu_config_t;
426 /*
427  * PMU specific flags
428  */
429 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
430
431 /*
432  * debug register related type definitions
433  */
434 typedef struct {
435         unsigned long ibr_mask:56;
436         unsigned long ibr_plm:4;
437         unsigned long ibr_ig:3;
438         unsigned long ibr_x:1;
439 } ibr_mask_reg_t;
440
441 typedef struct {
442         unsigned long dbr_mask:56;
443         unsigned long dbr_plm:4;
444         unsigned long dbr_ig:2;
445         unsigned long dbr_w:1;
446         unsigned long dbr_r:1;
447 } dbr_mask_reg_t;
448
449 typedef union {
450         unsigned long  val;
451         ibr_mask_reg_t ibr;
452         dbr_mask_reg_t dbr;
453 } dbreg_t;
454
455
456 /*
457  * perfmon command descriptions
458  */
459 typedef struct {
460         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
461         char            *cmd_name;
462         int             cmd_flags;
463         unsigned int    cmd_narg;
464         size_t          cmd_argsize;
465         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
466 } pfm_cmd_desc_t;
467
468 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
469 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
470 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
471 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
472
473
474 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
475 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
476 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
477 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
478 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
479
480 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
481
482 typedef struct {
483         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
484         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
485         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
486         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
487         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
488         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
489         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
490         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
491         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
492 } pfm_stats_t;
493
494 /*
495  * perfmon internal variables
496  */
497 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
498 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
499
500 static DEFINE_SPINLOCK(pfm_alt_install_check);
501 static pfm_intr_handler_desc_t  *pfm_alt_intr_handler;
502
503 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
504 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
505
506 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
507 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
508
509 static pmu_config_t             *pmu_conf;
510
511 /* sysctl() controls */
512 pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
513 EXPORT_SYMBOL(pfm_sysctl);
514
515 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
516         {1, "debug", &pfm_sysctl.debug, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
517         {2, "debug_ovfl", &pfm_sysctl.debug_ovfl, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
518         {3, "fastctxsw", &pfm_sysctl.fastctxsw, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
519         {4, "expert_mode", &pfm_sysctl.expert_mode, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
520         { 0, },
521 };
522 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
523         {1, "perfmon", NULL, 0, 0755, pfm_ctl_table, },
524         {0,},
525 };
526 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
527         {1, "kernel", NULL, 0, 0755, pfm_sysctl_dir, },
528         {0,},
529 };
530 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
531
532 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
533 static int pfm_flush(struct file *filp);
534
535 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
536 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
537
538 static inline void
539 pfm_put_task(struct task_struct *task)
540 {
541         if (task != current) put_task_struct(task);
542 }
543
544 static inline void
545 pfm_set_task_notify(struct task_struct *task)
546 {
547         struct thread_info *info;
548
549         info = (struct thread_info *) ((char *) task + IA64_TASK_SIZE);
550         set_bit(TIF_NOTIFY_RESUME, &info->flags);
551 }
552
553 static inline void
554 pfm_clear_task_notify(void)
555 {
556         clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
557 }
558
559 static inline void
560 pfm_reserve_page(unsigned long a)
561 {
562         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
563 }
564 static inline void
565 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
566 {
567         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
568 }
569
570 static inline unsigned long
571 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
572 {
573         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
574         return 0UL;
575 }
576
577 static inline void
578 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
579 {
580         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
581 }
582
583 static inline unsigned int
584 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
585 {
586         return do_munmap(mm, addr, len);
587 }
588
589 static inline unsigned long 
590 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
591 {
592         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
593 }
594
595
596 static struct super_block *
597 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
598 {
599         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC);
600 }
601
602 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
603         .name     = "pfmfs",
604         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
605         .kill_sb  = kill_anon_super,
606 };
607
608 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
609 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
610 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
611 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
612 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(pfm_syst_info);
613
614
615 /* forward declaration */
616 static struct file_operations pfm_file_ops;
617
618 /*
619  * forward declarations
620  */
621 #ifndef CONFIG_SMP
622 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
623 #endif
624
625 void dump_pmu_state(const char *);
626 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
627
628 #include "perfmon_itanium.h"
629 #include "perfmon_mckinley.h"
630 #include "perfmon_generic.h"
631
632 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
633         &pmu_conf_mck,
634         &pmu_conf_ita,
635         &pmu_conf_gen, /* must be last */
636         NULL
637 };
638
639
640 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
641
642 static inline void
643 pfm_clear_psr_pp(void)
644 {
645         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
646         ia64_srlz_i();
647 }
648
649 static inline void
650 pfm_set_psr_pp(void)
651 {
652         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
653         ia64_srlz_i();
654 }
655
656 static inline void
657 pfm_clear_psr_up(void)
658 {
659         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
660         ia64_srlz_i();
661 }
662
663 static inline void
664 pfm_set_psr_up(void)
665 {
666         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
667         ia64_srlz_i();
668 }
669
670 static inline unsigned long
671 pfm_get_psr(void)
672 {
673         unsigned long tmp;
674         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
675         ia64_srlz_i();
676         return tmp;
677 }
678
679 static inline void
680 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
681 {
682         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
683         ia64_srlz_i();
684 }
685
686 static inline void
687 pfm_freeze_pmu(void)
688 {
689         ia64_set_pmc(0,1UL);
690         ia64_srlz_d();
691 }
692
693 static inline void
694 pfm_unfreeze_pmu(void)
695 {
696         ia64_set_pmc(0,0UL);
697         ia64_srlz_d();
698 }
699
700 static inline void
701 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
702 {
703         int i;
704
705         for (i=0; i < nibrs; i++) {
706                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
707                 ia64_dv_serialize_instruction();
708         }
709         ia64_srlz_i();
710 }
711
712 static inline void
713 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
714 {
715         int i;
716
717         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
718                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
719                 ia64_dv_serialize_data();
720         }
721         ia64_srlz_d();
722 }
723
724 /*
725  * PMD[i] must be a counter. no check is made
726  */
727 static inline unsigned long
728 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
729 {
730         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
731 }
732
733 /*
734  * PMD[i] must be a counter. no check is made
735  */
736 static inline void
737 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
738 {
739         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
740
741         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
742         /*
743          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
744          * mask off top part
745          */
746         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
747 }
748
749 static pfm_msg_t *
750 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
751 {
752         int idx, next;
753
754         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
755
756         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
757         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
758
759         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
760         ctx->ctx_msgq_tail = next;
761
762         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
763
764         return ctx->ctx_msgq+idx;
765 }
766
767 static pfm_msg_t *
768 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
769 {
770         pfm_msg_t *msg;
771
772         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
773
774         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
775
776         /*
777          * get oldest message
778          */
779         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
780
781         /*
782          * and move forward
783          */
784         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
785
786         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d type=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
787
788         return msg;
789 }
790
791 static void
792 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
793 {
794         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
795         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
796 }
797
798 static void *
799 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
800 {
801         void *mem;
802         unsigned long addr;
803
804         size = PAGE_ALIGN(size);
805         mem  = vmalloc(size);
806         if (mem) {
807                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
808                 memset(mem, 0, size);
809                 addr = (unsigned long)mem;
810                 while (size > 0) {
811                         pfm_reserve_page(addr);
812                         addr+=PAGE_SIZE;
813                         size-=PAGE_SIZE;
814                 }
815         }
816         return mem;
817 }
818
819 static void
820 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
821 {
822         unsigned long addr;
823
824         if (mem) {
825                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
826                 addr = (unsigned long) mem;
827                 while ((long) size > 0) {
828                         pfm_unreserve_page(addr);
829                         addr+=PAGE_SIZE;
830                         size-=PAGE_SIZE;
831                 }
832                 vfree(mem);
833         }
834         return;
835 }
836
837 static pfm_context_t *
838 pfm_context_alloc(void)
839 {
840         pfm_context_t *ctx;
841
842         /* 
843          * allocate context descriptor 
844          * must be able to free with interrupts disabled
845          */
846         ctx = kmalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
847         if (ctx) {
848                 memset(ctx, 0, sizeof(pfm_context_t));
849                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
850         }
851         return ctx;
852 }
853
854 static void
855 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
856 {
857         if (ctx) {
858                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
859                 kfree(ctx);
860         }
861 }
862
863 static void
864 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
865 {
866         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
867         struct thread_struct *th = &task->thread;
868         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
869         int i;
870
871         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task->pid));
872
873         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
874         /*
875          * monitoring can only be masked as a result of a valid
876          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
877          * has an owner. Note that the owner can be different
878          * from the current task. However the PMU state belongs
879          * to the owner.
880          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
881          * current. Therefore if we come here, we know that
882          * the PMU state belongs to the current task, therefore
883          * we can access the live registers.
884          *
885          * So in both cases, the live register contains the owner's
886          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
887          *
888          * As a consequence to this call, the thread->pmds[] array
889          * contains stale information which must be ignored
890          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
891          * pfm_restart).
892          */
893         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
894         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
895                 /* skip non used pmds */
896                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
897                 val = ia64_get_pmd(i);
898
899                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
900                         /*
901                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
902                          */
903                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
904                 } else {
905                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
906                 }
907                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
908                         i,
909                         ctx->ctx_pmds[i].val,
910                         val & ovfl_mask));
911         }
912         /*
913          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
914          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
915          * the user
916          *
917          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
918          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
919          */
920         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
921         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
922                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
923                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i] & ~0xfUL);
924                 th->pmcs[i] &= ~0xfUL;
925                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, th->pmcs[i]));
926         }
927         /*
928          * make all of this visible
929          */
930         ia64_srlz_d();
931 }
932
933 /*
934  * must always be done with task == current
935  *
936  * context must be in MASKED state when calling
937  */
938 static void
939 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
940 {
941         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
942         struct thread_struct *th = &task->thread;
943         unsigned long mask, ovfl_mask;
944         unsigned long psr, val;
945         int i, is_system;
946
947         is_system = ctx->ctx_fl_system;
948         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
949
950         if (task != current) {
951                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task->pid, current->pid);
952                 return;
953         }
954         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
955                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
956                         task->pid, current->pid, ctx->ctx_state);
957                 return;
958         }
959         psr = pfm_get_psr();
960         /*
961          * monitoring is masked via the PMC.
962          * As we restore their value, we do not want each counter to
963          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
964          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
965          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
966          * this point, because monitoring was MASKED.
967          *
968          * system-wide session are pinned and self-monitoring
969          */
970         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
971                 /* disable dcr pp */
972                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
973                 pfm_clear_psr_pp();
974         } else {
975                 pfm_clear_psr_up();
976         }
977         /*
978          * first, we restore the PMD
979          */
980         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
981         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
982                 /* skip non used pmds */
983                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
984
985                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
986                         /*
987                          * we split the 64bit value according to
988                          * counter width
989                          */
990                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
991                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
992                 } else {
993                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
994                 }
995                 ia64_set_pmd(i, val);
996
997                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
998                         i,
999                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1000                         val));
1001         }
1002         /*
1003          * restore the PMCs
1004          */
1005         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1006         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1007                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1008                 th->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1009                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i]);
1010                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n", task->pid, i, th->pmcs[i]));
1011         }
1012         ia64_srlz_d();
1013
1014         /*
1015          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1016          * XXX: need to optimize 
1017          */
1018         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1019                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1020                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1021         }
1022
1023         /*
1024          * now restore PSR
1025          */
1026         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1027                 /* enable dcr pp */
1028                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1029                 ia64_srlz_i();
1030         }
1031         pfm_set_psr_l(psr);
1032 }
1033
1034 static inline void
1035 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1036 {
1037         int i;
1038
1039         ia64_srlz_d();
1040
1041         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1042                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1043         }
1044 }
1045
1046 /*
1047  * reload from thread state (used for ctxw only)
1048  */
1049 static inline void
1050 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1051 {
1052         int i;
1053         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1054
1055         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1056                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1057                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1058                 ia64_set_pmd(i, val);
1059         }
1060         ia64_srlz_d();
1061 }
1062
1063 /*
1064  * propagate PMD from context to thread-state
1065  */
1066 static inline void
1067 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1068 {
1069         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1070         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1071         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1072         unsigned long val;
1073         int i;
1074
1075         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1076
1077         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1078
1079                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1080
1081                 /*
1082                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1083                  * the lower bits go to the machine state in the
1084                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1085                  * The upper part stays in the soft-counter.
1086                  */
1087                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1088                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1089                          val &= ovfl_val;
1090                 }
1091                 thread->pmds[i] = val;
1092
1093                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1094                         i,
1095                         thread->pmds[i],
1096                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1097         }
1098 }
1099
1100 /*
1101  * propagate PMC from context to thread-state
1102  */
1103 static inline void
1104 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1105 {
1106         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1107         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1108         int i;
1109
1110         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1111
1112         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1113                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1114                 thread->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1115                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, thread->pmcs[i]));
1116         }
1117 }
1118
1119
1120
1121 static inline void
1122 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1123 {
1124         int i;
1125
1126         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1127                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1128                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1129         }
1130         ia64_srlz_d();
1131 }
1132
1133 static inline int
1134 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1135 {
1136         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1137 }
1138
1139 static inline int
1140 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1141 {
1142         int ret = 0;
1143         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1144         return ret;
1145 }
1146
1147 static inline int
1148 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1149 {
1150         int ret = 0;
1151         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1152         return ret;
1153 }
1154
1155
1156 static inline int
1157 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1158                      int cpu, void *arg)
1159 {
1160         int ret = 0;
1161         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1162         return ret;
1163 }
1164
1165 static inline int
1166 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1167                      int cpu, void *arg)
1168 {
1169         int ret = 0;
1170         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1171         return ret;
1172 }
1173
1174 static inline int
1175 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1176 {
1177         int ret = 0;
1178         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1179         return ret;
1180 }
1181
1182 static inline int
1183 pfm_buf_fmt_restart_active(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1184 {
1185         int ret = 0;
1186         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1187         return ret;
1188 }
1189
1190 static pfm_buffer_fmt_t *
1191 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1192 {
1193         struct list_head * pos;
1194         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1195
1196         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1197                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1198                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1199                         return entry;
1200         }
1201         return NULL;
1202 }
1203  
1204 /*
1205  * find a buffer format based on its uuid
1206  */
1207 static pfm_buffer_fmt_t *
1208 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1209 {
1210         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1211         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1212         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1213         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1214         return fmt;
1215 }
1216  
1217 int
1218 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1219 {
1220         int ret = 0;
1221
1222         /* some sanity checks */
1223         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1224
1225         /* we need at least a handler */
1226         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1227
1228         /*
1229          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1230          */
1231
1232         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1233
1234         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1235                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1236                 ret = -EBUSY;
1237                 goto out;
1238         } 
1239         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1240         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1241
1242 out:
1243         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1244         return ret;
1245 }
1246 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1247
1248 int
1249 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1250 {
1251         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1252         int ret = 0;
1253
1254         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1255
1256         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1257         if (!fmt) {
1258                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1259                 ret = -EINVAL;
1260                 goto out;
1261         }
1262         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1263         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1264
1265 out:
1266         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1267         return ret;
1268
1269 }
1270 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1271
1272 extern void update_pal_halt_status(int);
1273
1274 static int
1275 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1276 {
1277         unsigned long flags;
1278         /*
1279          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1280          */
1281         LOCK_PFS(flags);
1282
1283         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1284                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1285                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1286                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1287                 is_syswide,
1288                 cpu));
1289
1290         if (is_syswide) {
1291                 /*
1292                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1293                  */
1294                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1295                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1296                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1297                         goto abort;
1298                 }
1299
1300                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1301
1302                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1303
1304                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1305
1306                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1307
1308         } else {
1309                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1310                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1311         }
1312
1313         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1314                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1315                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1316                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1317                 is_syswide,
1318                 cpu));
1319
1320         /*
1321          * disable default_idle() to go to PAL_HALT
1322          */
1323         update_pal_halt_status(0);
1324
1325         UNLOCK_PFS(flags);
1326
1327         return 0;
1328
1329 error_conflict:
1330         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1331                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]->pid,
1332                 cpu));
1333 abort:
1334         UNLOCK_PFS(flags);
1335
1336         return -EBUSY;
1337
1338 }
1339
1340 static int
1341 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1342 {
1343         unsigned long flags;
1344         /*
1345          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1346          */
1347         LOCK_PFS(flags);
1348
1349         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1350                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1351                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1352                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1353                 is_syswide,
1354                 cpu));
1355
1356
1357         if (is_syswide) {
1358                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1359                 /*
1360                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1361                  */
1362                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1363                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1364                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1365                         } else {
1366                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1367                         }
1368                 }
1369                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1370         } else {
1371                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1372         }
1373         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1374                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1375                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1376                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1377                 is_syswide,
1378                 cpu));
1379
1380         /*
1381          * if possible, enable default_idle() to go into PAL_HALT
1382          */
1383         if (pfm_sessions.pfs_task_sessions == 0 && pfm_sessions.pfs_sys_sessions == 0)
1384                 update_pal_halt_status(1);
1385
1386         UNLOCK_PFS(flags);
1387
1388         return 0;
1389 }
1390
1391 /*
1392  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1393  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1394  * a PROTECT_CTX() section.
1395  */
1396 static int
1397 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1398 {
1399         int r;
1400
1401         /* sanity checks */
1402         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1403                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task->pid, task->mm);
1404                 return -EINVAL;
1405         }
1406
1407         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1408
1409         /*
1410          * does the actual unmapping
1411          */
1412         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1413
1414         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1415
1416         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1417
1418         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1419         if (r !=0) {
1420                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task->pid, vaddr, size);
1421         }
1422
1423         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1424
1425         return 0;
1426 }
1427
1428 /*
1429  * free actual physical storage used by sampling buffer
1430  */
1431 #if 0
1432 static int
1433 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1434 {
1435         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1436
1437         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1438
1439         /*
1440          * we won't use the buffer format anymore
1441          */
1442         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1443
1444         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1445                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1446                 ctx->ctx_smpl_size,
1447                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1448
1449         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1450
1451         /*
1452          * free the buffer
1453          */
1454         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1455
1456         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1457         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1458
1459         return 0;
1460
1461 invalid_free:
1462         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", current->pid);
1463         return -EINVAL;
1464 }
1465 #endif
1466
1467 static inline void
1468 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1469 {
1470         if (fmt == NULL) return;
1471
1472         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1473
1474 }
1475
1476 /*
1477  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1478  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1479  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1480  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1481  */
1482 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1483
1484 static int __init
1485 init_pfm_fs(void)
1486 {
1487         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1488         if (!err) {
1489                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1490                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1491                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1492                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1493                 else
1494                         err = 0;
1495         }
1496         return err;
1497 }
1498
1499 static void __exit
1500 exit_pfm_fs(void)
1501 {
1502         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1503         mntput(pfmfs_mnt);
1504 }
1505
1506 static ssize_t
1507 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1508 {
1509         pfm_context_t *ctx;
1510         pfm_msg_t *msg;
1511         ssize_t ret;
1512         unsigned long flags;
1513         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1514         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1515                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1516                 return -EINVAL;
1517         }
1518
1519         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1520         if (ctx == NULL) {
1521                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1522                 return -EINVAL;
1523         }
1524
1525         /*
1526          * check even when there is no message
1527          */
1528         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1529                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1530                 return -EINVAL;
1531         }
1532
1533         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1534
1535         /*
1536          * put ourselves on the wait queue
1537          */
1538         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1539
1540
1541         for(;;) {
1542                 /*
1543                  * check wait queue
1544                  */
1545
1546                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1547
1548                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1549
1550                 ret = 0;
1551                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1552
1553                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1554
1555                 /*
1556                  * check non-blocking read
1557                  */
1558                 ret = -EAGAIN;
1559                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1560
1561                 /*
1562                  * check pending signals
1563                  */
1564                 if(signal_pending(current)) {
1565                         ret = -EINTR;
1566                         break;
1567                 }
1568                 /*
1569                  * no message, so wait
1570                  */
1571                 schedule();
1572
1573                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1574         }
1575         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", current->pid, ret));
1576         set_current_state(TASK_RUNNING);
1577         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1578
1579         if (ret < 0) goto abort;
1580
1581         ret = -EINVAL;
1582         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1583         if (msg == NULL) {
1584                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, current->pid);
1585                 goto abort_locked;
1586         }
1587
1588         DPRINT(("fd=%d type=%d\n", msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1589
1590         ret = -EFAULT;
1591         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1592
1593 abort_locked:
1594         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1595 abort:
1596         return ret;
1597 }
1598
1599 static ssize_t
1600 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1601                           size_t size, loff_t *ppos)
1602 {
1603         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1604         return -EINVAL;
1605 }
1606
1607 static unsigned int
1608 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1609 {
1610         pfm_context_t *ctx;
1611         unsigned long flags;
1612         unsigned int mask = 0;
1613
1614         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1615                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1616                 return 0;
1617         }
1618
1619         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1620         if (ctx == NULL) {
1621                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1622                 return 0;
1623         }
1624
1625
1626         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1627
1628         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1629
1630         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1631
1632         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1633                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1634
1635         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1636
1637         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1638
1639         return mask;
1640 }
1641
1642 static int
1643 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1644 {
1645         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1646         return -EINVAL;
1647 }
1648
1649 /*
1650  * interrupt cannot be masked when coming here
1651  */
1652 static inline int
1653 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1654 {
1655         int ret;
1656
1657         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1658
1659         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1660                 current->pid,
1661                 fd,
1662                 on,
1663                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1664
1665         return ret;
1666 }
1667
1668 static int
1669 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1670 {
1671         pfm_context_t *ctx;
1672         int ret;
1673
1674         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1675                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", current->pid);
1676                 return -EBADF;
1677         }
1678
1679         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1680         if (ctx == NULL) {
1681                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1682                 return -EBADF;
1683         }
1684         /*
1685          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1686          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1687          *
1688          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1689          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1690          */
1691         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1692
1693
1694         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1695                 fd,
1696                 on,
1697                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1698
1699         return ret;
1700 }
1701
1702 #ifdef CONFIG_SMP
1703 /*
1704  * this function is exclusively called from pfm_close().
1705  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1706  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1707  */
1708 static void
1709 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1710 {
1711         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1712         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(current);
1713         struct task_struct *owner;
1714         unsigned long flags;
1715         int ret;
1716
1717         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1718                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1719                         ctx->ctx_cpu,
1720                         smp_processor_id());
1721                 return;
1722         }
1723         owner = GET_PMU_OWNER();
1724         if (owner != ctx->ctx_task) {
1725                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1726                         smp_processor_id(),
1727                         owner->pid, ctx->ctx_task->pid);
1728                 return;
1729         }
1730         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1731                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1732                         smp_processor_id(),
1733                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1734                 return;
1735         }
1736
1737         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), ctx->ctx_task->pid));       
1738         /*
1739          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1740          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1741          * this CPU
1742          */
1743         local_irq_save(flags);
1744
1745         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1746         if (ret) {
1747                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1748         }
1749
1750         /*
1751          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1752          */
1753         local_irq_restore(flags);
1754 }
1755
1756 static void
1757 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1758 {
1759         int ret;
1760
1761         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1762         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1763         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1764 }
1765 #endif /* CONFIG_SMP */
1766
1767 /*
1768  * called for each close(). Partially free resources.
1769  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1770  */
1771 static int
1772 pfm_flush(struct file *filp)
1773 {
1774         pfm_context_t *ctx;
1775         struct task_struct *task;
1776         struct pt_regs *regs;
1777         unsigned long flags;
1778         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1779         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1780         int state, is_system;
1781
1782         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1783                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1784                 return -EBADF;
1785         }
1786
1787         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1788         if (ctx == NULL) {
1789                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1790                 return -EBADF;
1791         }
1792
1793         /*
1794          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1795          * This can be done without the context being protected. We come
1796          * here when the context has become unreacheable by other tasks.
1797          *
1798          * We may still have active monitoring at this point and we may
1799          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1800          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1801          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1802          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1803          * invoked after, it will find an empty queue and no
1804          * signal will be sent. In both case, we are safe
1805          */
1806         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1807                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1808                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1809         }
1810
1811         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1812
1813         state     = ctx->ctx_state;
1814         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1815
1816         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1817         regs = ia64_task_regs(task);
1818
1819         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1820                 state,
1821                 task == current ? 1 : 0));
1822
1823         /*
1824          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1825          */
1826
1827         /*
1828          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1829          */
1830         if (task == current) {
1831 #ifdef CONFIG_SMP
1832                 /*
1833                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1834                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1835                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1836                  *
1837                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1838                  */
1839                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1840
1841                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1842                         /*
1843                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1844                          */
1845                         local_irq_restore(flags);
1846
1847                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1848
1849                         /*
1850                          * restore interrupt masking
1851                          */
1852                         local_irq_save(flags);
1853
1854                         /*
1855                          * context is unloaded at this point
1856                          */
1857                 } else
1858 #endif /* CONFIG_SMP */
1859                 {
1860
1861                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1862                         /*
1863                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1864                         * and session unreserved.
1865                         */
1866                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1867
1868                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1869                 }
1870         }
1871
1872         /*
1873          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1874          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1875          *
1876          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1877          * by every task with access to the context
1878          *
1879          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1880          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1881          * do anything here
1882          */
1883         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1884                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1885                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1886         }
1887
1888         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1889
1890         /*
1891          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1892          * at this point. Cannot be done inside critical section
1893          * because some VM function reenables interrupts.
1894          *
1895          */
1896         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1897
1898         return 0;
1899 }
1900 /*
1901  * called either on explicit close() or from exit_files(). 
1902  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1903  * called only ONCE.
1904  *
1905  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero 
1906  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the 
1907  * file at this point.
1908  *
1909  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1910  * is executed before exit_files().
1911  *
1912  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1913  * flush the PMU state to the context. 
1914  */
1915 static int
1916 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1917 {
1918         pfm_context_t *ctx;
1919         struct task_struct *task;
1920         struct pt_regs *regs;
1921         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1922         unsigned long flags;
1923         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1924         void *smpl_buf_addr = NULL;
1925         int free_possible = 1;
1926         int state, is_system;
1927
1928         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1929
1930         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1931                 DPRINT(("bad magic\n"));
1932                 return -EBADF;
1933         }
1934         
1935         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1936         if (ctx == NULL) {
1937                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1938                 return -EBADF;
1939         }
1940
1941         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1942
1943         state     = ctx->ctx_state;
1944         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1945
1946         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1947         regs = ia64_task_regs(task);
1948
1949         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n", 
1950                 state,
1951                 task == current ? 1 : 0));
1952
1953         /*
1954          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1955          */
1956         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1957
1958         /*
1959          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1960          * either force an unload or go zombie
1961          */
1962
1963         /*
1964          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
1965          * we must force it to wakeup to get out of the
1966          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
1967          *
1968          * This situation is only possible for per-task mode
1969          */
1970         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
1971
1972                 /*
1973                  * set a "partial" zombie state to be checked
1974                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
1975                  *
1976                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
1977                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
1978                  * In such case, it would free the context and then we would
1979                  * return to pfm_handle_work() which would access the
1980                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
1981                  * but visible to pfm_handle_work().
1982                  *
1983                  * For some window of time, we have a zombie context with
1984                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
1985                  */
1986                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
1987
1988                 /*
1989                  * force task to wake up from MASKED state
1990                  */
1991                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
1992
1993                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
1994
1995                 /*
1996                  * put ourself to sleep waiting for the other
1997                  * task to report completion
1998                  *
1999                  * the context is protected by mutex, therefore there
2000                  * is no risk of being notified of completion before
2001                  * begin actually on the waitq.
2002                  */
2003                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2004                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2005
2006                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2007
2008                 /*
2009                  * XXX: check for signals :
2010                  *      - ok for explicit close
2011                  *      - not ok when coming from exit_files()
2012                  */
2013                 schedule();
2014
2015
2016                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2017
2018
2019                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2020                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2021
2022                 /*
2023                  * context is unloaded at this point
2024                  */
2025                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2026         }
2027         else if (task != current) {
2028 #ifdef CONFIG_SMP
2029                 /*
2030                  * switch context to zombie state
2031                  */
2032                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2033
2034                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task->pid));
2035                 /*
2036                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2037                  * the task notices the ZOMBIE state
2038                  */
2039                 free_possible = 0;
2040 #else
2041                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2042 #endif
2043         }
2044
2045 doit:
2046         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2047         state = ctx->ctx_state;
2048
2049         /*
2050          * the context is still attached to a task (possibly current)
2051          * we cannot destroy it right now
2052          */
2053
2054         /*
2055          * we must free the sampling buffer right here because
2056          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2057          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2058          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2059          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2060          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2061          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2062          */
2063         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2064                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2065                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2066                 /* no more sampling */
2067                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2068                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2069         }
2070
2071         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2072                 state,
2073                 free_possible,
2074                 smpl_buf_addr,
2075                 smpl_buf_size));
2076
2077         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2078
2079         /*
2080          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2081          */
2082         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2083                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2084         }
2085
2086         /*
2087          * disconnect file descriptor from context must be done
2088          * before we unlock.
2089          */
2090         filp->private_data = NULL;
2091
2092         /*
2093          * if we free on the spot, the context is now completely unreacheable
2094          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2095          * can freely cut.
2096          *
2097          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2098          */
2099         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2100
2101         /*
2102          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2103          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2104          */
2105         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2106
2107         /*
2108          * return the memory used by the context
2109          */
2110         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2111
2112         return 0;
2113 }
2114
2115 static int
2116 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2117 {
2118         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2119         return -ENXIO;
2120 }
2121
2122
2123
2124 static struct file_operations pfm_file_ops = {
2125         .llseek   = no_llseek,
2126         .read     = pfm_read,
2127         .write    = pfm_write,
2128         .poll     = pfm_poll,
2129         .ioctl    = pfm_ioctl,
2130         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2131         .fasync   = pfm_fasync,
2132         .release  = pfm_close,
2133         .flush    = pfm_flush
2134 };
2135
2136 static int
2137 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2138 {
2139         return 1;
2140 }
2141
2142 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2143         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2144 };
2145
2146
2147 static int
2148 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2149 {
2150         int fd, ret = 0;
2151         struct file *file = NULL;
2152         struct inode * inode;
2153         char name[32];
2154         struct qstr this;
2155
2156         fd = get_unused_fd();
2157         if (fd < 0) return -ENFILE;
2158
2159         ret = -ENFILE;
2160
2161         file = get_empty_filp();
2162         if (!file) goto out;
2163
2164         /*
2165          * allocate a new inode
2166          */
2167         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2168         if (!inode) goto out;
2169
2170         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2171
2172         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2173         inode->i_uid  = current->fsuid;
2174         inode->i_gid  = current->fsgid;
2175
2176         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2177         this.name = name;
2178         this.len  = strlen(name);
2179         this.hash = inode->i_ino;
2180
2181         ret = -ENOMEM;
2182
2183         /*
2184          * allocate a new dcache entry
2185          */
2186         file->f_dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2187         if (!file->f_dentry) goto out;
2188
2189         file->f_dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2190
2191         d_add(file->f_dentry, inode);
2192         file->f_vfsmnt = mntget(pfmfs_mnt);
2193         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2194
2195         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2196         file->f_mode  = FMODE_READ;
2197         file->f_flags = O_RDONLY;
2198         file->f_pos   = 0;
2199
2200         /*
2201          * may have to delay until context is attached?
2202          */
2203         fd_install(fd, file);
2204
2205         /*
2206          * the file structure we will use
2207          */
2208         *cfile = file;
2209
2210         return fd;
2211 out:
2212         if (file) put_filp(file);
2213         put_unused_fd(fd);
2214         return ret;
2215 }
2216
2217 static void
2218 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2219 {
2220         struct files_struct *files = current->files;
2221         struct fdtable *fdt;
2222
2223         /* 
2224          * there ie no fd_uninstall(), so we do it here
2225          */
2226         spin_lock(&files->file_lock);
2227         fdt = files_fdtable(files);
2228         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
2229         spin_unlock(&files->file_lock);
2230
2231         if (file)
2232                 put_filp(file);
2233         put_unused_fd(fd);
2234 }
2235
2236 static int
2237 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2238 {
2239         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2240
2241         while (size > 0) {
2242                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2243
2244
2245                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2246                         return -ENOMEM;
2247
2248                 addr  += PAGE_SIZE;
2249                 buf   += PAGE_SIZE;
2250                 size  -= PAGE_SIZE;
2251         }
2252         return 0;
2253 }
2254
2255 /*
2256  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2257  */
2258 static int
2259 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2260 {
2261         struct mm_struct *mm = task->mm;
2262         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2263         unsigned long size;
2264         void *smpl_buf;
2265
2266
2267         /*
2268          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2269          */
2270         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2271
2272         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2273
2274         /*
2275          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2276          * XXX: may have to refine this test
2277          * Check against address space limit.
2278          *
2279          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2280          *      return -ENOMEM;
2281          */
2282         if (size > task->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
2283                 return -ENOMEM;
2284
2285         /*
2286          * We do the easy to undo allocations first.
2287          *
2288          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2289          */
2290         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2291         if (smpl_buf == NULL) {
2292                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2293                 return -ENOMEM;
2294         }
2295
2296         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2297
2298         /* allocate vma */
2299         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);
2300         if (!vma) {
2301                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2302                 goto error_kmem;
2303         }
2304         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
2305
2306         /*
2307          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2308          */
2309         vma->vm_mm           = mm;
2310         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2311         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2312
2313         /*
2314          * Now we have everything we need and we can initialize
2315          * and connect all the data structures
2316          */
2317
2318         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2319         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2320
2321         /*
2322          * Let's do the difficult operations next.
2323          *
2324          * now we atomically find some area in the address space and
2325          * remap the buffer in it.
2326          */
2327         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2328
2329         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2330         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2331         if (vma->vm_start == 0UL) {
2332                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2333                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2334                 goto error;
2335         }
2336         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2337         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2338
2339         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2340
2341         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2342         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2343                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2344                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2345                 goto error;
2346         }
2347
2348         /*
2349          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2350          * done with mmap lock held
2351          */
2352         insert_vm_struct(mm, vma);
2353
2354         mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2355         vm_stat_account(vma->vm_mm, vma->vm_flags, vma->vm_file,
2356                                                         vma_pages(vma));
2357         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2358
2359         /*
2360          * keep track of user level virtual address
2361          */
2362         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2363         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2364
2365         return 0;
2366
2367 error:
2368         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2369 error_kmem:
2370         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2371
2372         return -ENOMEM;
2373 }
2374
2375 /*
2376  * XXX: do something better here
2377  */
2378 static int
2379 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2380 {
2381         /* inspired by ptrace_attach() */
2382         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2383                 current->uid,
2384                 current->gid,
2385                 task->euid,
2386                 task->suid,
2387                 task->uid,
2388                 task->egid,
2389                 task->sgid));
2390
2391         return ((current->uid != task->euid)
2392             || (current->uid != task->suid)
2393             || (current->uid != task->uid)
2394             || (current->gid != task->egid)
2395             || (current->gid != task->sgid)
2396             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2397 }
2398
2399 static int
2400 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2401 {
2402         int ctx_flags;
2403
2404         /* valid signal */
2405
2406         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2407
2408         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2409
2410                 /*
2411                  * cannot block in this mode
2412                  */
2413                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2414                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2415                         return -EINVAL;
2416                 }
2417         } else {
2418         }
2419         /* probably more to add here */
2420
2421         return 0;
2422 }
2423
2424 static int
2425 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2426                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2427 {
2428         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2429         unsigned long size = 0UL;
2430         void *uaddr = NULL;
2431         void *fmt_arg = NULL;
2432         int ret = 0;
2433 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2434
2435         /* invoke and lock buffer format, if found */
2436         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2437         if (fmt == NULL) {
2438                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2439                 return -EINVAL;
2440         }
2441
2442         /*
2443          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2444          */
2445         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2446
2447         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2448
2449         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2450
2451         if (ret) goto error;
2452
2453         /* link buffer format and context */
2454         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2455
2456         /*
2457          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2458          */
2459         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2460         if (ret) goto error;
2461
2462         if (size) {
2463                 /*
2464                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2465                  */
2466                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2467                 if (ret) goto error;
2468
2469                 /* keep track of user address of buffer */
2470                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2471         }
2472         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2473
2474 error:
2475         return ret;
2476 }
2477
2478 static void
2479 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2480 {
2481         int i;
2482
2483         /*
2484          * install reset values for PMC.
2485          */
2486         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2487                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2488                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2489                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2490         }
2491         /*
2492          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2493          */
2494
2495         /*
2496          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2497          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2498          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2499          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2500          * process because they may change what is being measured.
2501          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2502          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2503          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2504          *
2505          * The problem with PMD is information leaking especially
2506          * to user level when psr.sp=0
2507          *
2508          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2509          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2510          * pfm_load_regs() function.
2511          */
2512
2513          /*
2514           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2515           *
2516           * PMC0 is treated differently.
2517           */
2518         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2519
2520         /*
2521          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2522          */
2523         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2524
2525         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2526
2527         /*
2528          * useful in case of re-enable after disable
2529          */
2530         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2531         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2532 }
2533
2534 static int
2535 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2536 {
2537         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2538         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2539
2540         *sz = 0;
2541
2542         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2543
2544         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2545         if (fmt == NULL) {
2546                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2547                 return -EINVAL;
2548         }
2549         /* get just enough to copy in user parameters */
2550         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2551         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2552
2553         return 0;
2554 }
2555
2556
2557
2558 /*
2559  * cannot attach if :
2560  *      - kernel task
2561  *      - task not owned by caller
2562  *      - task incompatible with context mode
2563  */
2564 static int
2565 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2566 {
2567         /*
2568          * no kernel task or task not owner by caller
2569          */
2570         if (task->mm == NULL) {
2571                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2572                 return -EPERM;
2573         }
2574         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2575                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2576                 return -EPERM;
2577         }
2578         /*
2579          * cannot block in self-monitoring mode
2580          */
2581         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2582                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2583                 return -EINVAL;
2584         }
2585
2586         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2587                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2588                 return -EBUSY;
2589         }
2590
2591         /*
2592          * always ok for self
2593          */
2594         if (task == current) return 0;
2595
2596         if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
2597                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2598                 return -EBUSY;
2599         }
2600         /*
2601          * make sure the task is off any CPU
2602          */
2603         wait_task_inactive(task);
2604
2605         /* more to come... */
2606
2607         return 0;
2608 }
2609
2610 static int
2611 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2612 {
2613         struct task_struct *p = current;
2614         int ret;
2615
2616         /* XXX: need to add more checks here */
2617         if (pid < 2) return -EPERM;
2618
2619         if (pid != current->pid) {
2620
2621                 read_lock(&tasklist_lock);
2622
2623                 p = find_task_by_pid(pid);
2624
2625                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2626                 if (p) get_task_struct(p);
2627
2628                 read_unlock(&tasklist_lock);
2629
2630                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2631         }
2632
2633         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2634         if (ret == 0) {
2635                 *task = p;
2636         } else if (p != current) {
2637                 pfm_put_task(p);
2638         }
2639         return ret;
2640 }
2641
2642
2643
2644 static int
2645 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2646 {
2647         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2648         struct file *filp;
2649         int ctx_flags;
2650         int ret;
2651
2652         /* let's check the arguments first */
2653         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2654         if (ret < 0) return ret;
2655
2656         ctx_flags = req->ctx_flags;
2657
2658         ret = -ENOMEM;
2659
2660         ctx = pfm_context_alloc();
2661         if (!ctx) goto error;
2662
2663         ret = pfm_alloc_fd(&filp);
2664         if (ret < 0) goto error_file;
2665
2666         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = ret;
2667
2668         /*
2669          * attach context to file
2670          */
2671         filp->private_data = ctx;
2672
2673         /*
2674          * does the user want to sample?
2675          */
2676         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2677                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2678                 if (ret) goto buffer_error;
2679         }
2680
2681         /*
2682          * init context protection lock
2683          */
2684         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2685
2686         /*
2687          * context is unloaded
2688          */
2689         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2690
2691         /*
2692          * initialization of context's flags
2693          */
2694         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2695         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2696         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2697         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2698         /*
2699          * will move to set properties
2700          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2701          */
2702
2703         /*
2704          * init restart semaphore to locked
2705          */
2706         sema_init(&ctx->ctx_restart_sem, 0);
2707
2708         /*
2709          * activation is used in SMP only
2710          */
2711         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2712         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2713
2714         /*
2715          * initialize notification message queue
2716          */
2717         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2718         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2719         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2720
2721         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2722                 ctx,
2723                 ctx_flags,
2724                 ctx->ctx_fl_system,
2725                 ctx->ctx_fl_block,
2726                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2727                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2728                 ctx->ctx_fd));
2729
2730         /*
2731          * initialize soft PMU state
2732          */
2733         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2734
2735         return 0;
2736
2737 buffer_error:
2738         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2739
2740         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2741                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2742         }
2743 error_file:
2744         pfm_context_free(ctx);
2745
2746 error:
2747         return ret;
2748 }
2749
2750 static inline unsigned long
2751 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2752 {
2753         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2754         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2755         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2756
2757         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2758                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2759                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2760                 if ((mask >> 32) != 0)
2761                         /* construct a full 64-bit random value: */
2762                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2763                 reg->seed = new_seed;
2764         }
2765         reg->lval = val;
2766         return val;
2767 }
2768
2769 static void
2770 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2771 {
2772         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2773         unsigned long reset_others = 0UL;
2774         unsigned long val;
2775         int i;
2776
2777         /*
2778          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2779          */
2780         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2781         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2782
2783                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2784
2785                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2786                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2787
2788                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2789         }
2790
2791         /*
2792          * Now take care of resetting the other registers
2793          */
2794         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2795
2796                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2797
2798                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2799
2800                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2801                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2802         }
2803 }
2804
2805 static void
2806 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2807 {
2808         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2809         unsigned long reset_others = 0UL;
2810         unsigned long val;
2811         int i;
2812
2813         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2814
2815         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2816                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2817                 return;
2818         }
2819
2820         /*
2821          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2822          */
2823         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2824         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2825
2826                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2827
2828                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2829                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2830
2831                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2832
2833                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2834         }
2835
2836         /*
2837          * Now take care of resetting the other registers
2838          */
2839         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2840
2841                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2842
2843                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2844
2845                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2846                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2847                 } else {
2848                         ia64_set_pmd(i, val);
2849                 }
2850                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2851                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2852         }
2853         ia64_srlz_d();
2854 }
2855
2856 static int
2857 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2858 {
2859         struct thread_struct *thread = NULL;
2860         struct task_struct *task;
2861         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2862         unsigned long value, pmc_pm;
2863         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2864         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2865         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2866         int is_monitor, is_counting, state;
2867         int ret = -EINVAL;
2868         pfm_reg_check_t wr_func;
2869 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2870
2871         state     = ctx->ctx_state;
2872         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2873         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2874         task      = ctx->ctx_task;
2875         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2876
2877         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2878
2879         if (is_loaded) {
2880                 thread = &task->thread;
2881                 /*
2882                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2883                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2884                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2885                  */
2886                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2887                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2888                         return -EBUSY;
2889                 }
2890                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2891         }
2892         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
2893
2894         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2895
2896                 cnum       = req->reg_num;
2897                 reg_flags  = req->reg_flags;
2898                 value      = req->reg_value;
2899                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2900                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2901                 flags      = 0;
2902
2903
2904                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2905                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2906                         goto error;
2907                 }
2908
2909                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2910                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2911                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2912                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2913
2914                 /*
2915                  * we reject all non implemented PMC as well
2916                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2917                  * as status registers by the PMU
2918                  */
2919                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2920                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2921                         goto error;
2922                 }
2923                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2924                 /*
2925                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2926                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2927                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2928                  */
2929                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2930                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2931                                 cnum,
2932                                 pmc_pm,
2933                                 is_system));
2934                         goto error;
2935                 }
2936
2937                 if (is_counting) {
2938                         /*
2939                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2940                          * CPUs.
2941                          */
2942                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2943
2944                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2945                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2946                         }
2947
2948                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2949
2950                         /* verify validity of smpl_pmds */
2951                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2952                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2953                                 goto error;
2954                         }
2955
2956                         /* verify validity of reset_pmds */
2957                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2958                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2959                                 goto error;
2960                         }
2961                 } else {
2962                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2963                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2964                                 goto error;
2965                         }
2966                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2967                 }
2968
2969                 /*
2970                  * execute write checker, if any
2971                  */
2972                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2973                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2974                         if (ret) goto error;
2975                         ret = -EINVAL;
2976                 }
2977
2978                 /*
2979                  * no error on this register
2980                  */
2981                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2982
2983                 /*
2984                  * Now we commit the changes to the software state
2985                  */
2986
2987                 /*
2988                  * update overflow information
2989                  */
2990                 if (is_counting) {
2991                         /*
2992                          * full flag update each time a register is programmed
2993                          */
2994                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2995
2996                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2997                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2998                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2999
3000                         /*
3001                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
3002                          *
3003                          * We do not keep track of PMC because we have to
3004                          * systematically restore ALL of them.
3005                          *
3006                          * We do not update the used_monitors mask, because
3007                          * if we have not programmed them, then will be in
3008                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3009                          * mask/restore then when context is MASKED.
3010                          */
3011                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3012                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3013                         /*
3014                          * make sure we do not try to reset on
3015                          * restart because we have established new values
3016                          */
3017                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3018                 }
3019                 /*
3020                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3021                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3022                  * possible leak here.
3023                  */
3024                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3025
3026                 /*
3027                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3028                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3029                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3030                  * place it in the saved state area so that it will be
3031                  * picked up later by the context switch code.
3032                  *
3033                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3034                  *
3035                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3036                  * monitoring needs to be stopped.
3037                  */
3038                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3039
3040                 /*
3041                  * update context state
3042                  */
3043                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3044
3045                 if (is_loaded) {
3046                         /*
3047                          * write thread state
3048                          */
3049                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3050
3051                         /*
3052                          * write hardware register if we can
3053                          */
3054                         if (can_access_pmu) {
3055                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3056                         }
3057 #ifdef CONFIG_SMP
3058                         else {
3059                                 /*
3060                                  * per-task SMP only here
3061                                  *
3062                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3063                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3064                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3065                                  */
3066                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3067                         }
3068 #endif
3069                 }
3070
3071                 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",
3072                           cnum,
3073                           value,
3074                           is_loaded,
3075                           can_access_pmu,
3076                           flags,
3077                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3078                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3079                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3080                           smpl_pmds,
3081                           reset_pmds,
3082                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3083                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3084                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3085         }
3086
3087         /*
3088          * make sure the changes are visible
3089          */
3090         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3091
3092         return 0;
3093 error:
3094         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3095         return ret;
3096 }
3097
3098 static int
3099 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3100 {
3101         struct thread_struct *thread = NULL;
3102         struct task_struct *task;
3103         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3104         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3105         unsigned int cnum;
3106         int i, can_access_pmu = 0, state;
3107         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3108         int ret = -EINVAL;
3109         pfm_reg_check_t wr_func;
3110
3111
3112         state     = ctx->ctx_state;
3113         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3114         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3115         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3116         task      = ctx->ctx_task;
3117
3118         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3119
3120         /*
3121          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3122          * the owner of the local PMU.
3123          */
3124         if (likely(is_loaded)) {
3125                 thread = &task->thread;
3126                 /*
3127                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3128                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3129                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3130                  */
3131                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3132                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3133                         return -EBUSY;
3134                 }
3135                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3136         }
3137         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3138
3139         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3140
3141                 cnum  = req->reg_num;
3142                 value = req->reg_value;
3143
3144                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3145                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3146                         goto abort_mission;
3147                 }
3148                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3149                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3150
3151                 /*
3152                  * execute write checker, if any
3153                  */
3154                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3155                         unsigned long v = value;
3156
3157                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3158                         if (ret) goto abort_mission;
3159
3160                         value = v;
3161                         ret   = -EINVAL;
3162                 }
3163
3164                 /*
3165                  * no error on this register
3166                  */
3167                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3168
3169                 /*
3170                  * now commit changes to software state
3171                  */
3172                 hw_value = value;
3173
3174                 /*
3175                  * update virtualized (64bits) counter
3176                  */
3177                 if (is_counting) {
3178                         /*
3179                          * write context state
3180                          */
3181                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3182
3183                         /*
3184                          * when context is load we use the split value
3185                          */
3186                         if (is_loaded) {
3187                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3188                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3189                         }
3190                 }
3191                 /*
3192                  * update reset values (not just for counters)
3193                  */
3194                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3195                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3196
3197                 /*
3198                  * update randomization parameters (not just for counters)
3199                  */
3200                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3201                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3202
3203                 /*
3204                  * update context value
3205                  */
3206                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3207
3208                 /*
3209                  * Keep track of what we use
3210                  *
3211                  * We do not keep track of PMC because we have to
3212                  * systematically restore ALL of them.
3213                  */
3214                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3215
3216                 /*
3217                  * mark this PMD register used as well
3218                  */
3219                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3220
3221                 /*
3222                  * make sure we do not try to reset on
3223                  * restart because we have established new values
3224                  */
3225                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3226                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3227                 }
3228
3229                 if (is_loaded) {
3230                         /*
3231                          * write thread state
3232                          */
3233                         if (is_system == 0) thread->pmds[cnum] = hw_value;
3234
3235                         /*
3236                          * write hardware register if we can
3237                          */
3238                         if (can_access_pmu) {
3239                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3240                         } else {
3241 #ifdef CONFIG_SMP
3242                                 /*
3243                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3244                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3245                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3246                                  */
3247                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3248 #endif
3249                         }
3250                 }
3251
3252                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3253                           "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",
3254                         cnum,
3255                         value,
3256                         is_loaded,
3257                         can_access_pmu,
3258                         hw_value,
3259                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3260                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3261                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3262                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3263                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3264                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3265                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3266                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3267                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3268                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3269                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3270         }
3271
3272         /*
3273          * make changes visible
3274          */
3275         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3276
3277         return 0;
3278
3279 abort_mission:
3280         /*
3281          * for now, we have only one possibility for error
3282          */
3283         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3284         return ret;
3285 }
3286
3287 /*
3288  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3289  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3290  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3291  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3292  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3293  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3294  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3295  */
3296 static int
3297 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3298 {
3299         struct thread_struct *thread = NULL;
3300         struct task_struct *task;
3301         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3302         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3303         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3304         int i, can_access_pmu = 0, state;
3305         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3306         int ret = -EINVAL;
3307         pfm_reg_check_t rd_func;
3308
3309         /*
3310          * access is possible when loaded only for
3311          * self-monitoring tasks or in UP mode
3312          */
3313
3314         state     = ctx->ctx_state;
3315         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3316         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3317         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3318         task      = ctx->ctx_task;
3319
3320         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3321
3322         if (likely(is_loaded)) {
3323                 thread = &task->thread;
3324                 /*
3325                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3326                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3327                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3328                  */
3329                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3330                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3331                         return -EBUSY;
3332                 }
3333                 /*
3334                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3335                  */
3336                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3337
3338                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3339         }
3340         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3341
3342         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3343                 is_loaded,
3344                 can_access_pmu,
3345                 state));
3346
3347         /*
3348          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3349          * the task is the owner of the local PMU.
3350          */
3351
3352         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3353
3354                 cnum        = req->reg_num;
3355                 reg_flags   = req->reg_flags;
3356
3357                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3358                 /*
3359                  * we can only read the register that we use. That includes
3360                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3361                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3362                  *
3363                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3364                  * without compromising security (leaks)
3365                  */
3366                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3367
3368                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3369                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3370                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3371
3372                 /*
3373                  * If the task is not the current one, then we check if the
3374                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3375                  * If true, then we read directly from the registers.
3376                  */
3377                 if (can_access_pmu){
3378                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3379                 } else {
3380                         /*
3381                          * context has been saved
3382                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3383                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3384                          */
3385                         val = is_loaded ? thread->pmds[cnum] : 0UL;
3386                 }
3387                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3388
3389                 if (is_counting) {
3390                         /*
3391                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3392                          */
3393                         val &= ovfl_mask;
3394                         val += sval;
3395                 }
3396
3397                 /*
3398                  * execute read checker, if any
3399                  */
3400                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3401                         unsigned long v = val;
3402                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3403                         if (ret) goto error;
3404                         val = v;
3405                         ret = -EINVAL;
3406                 }
3407
3408                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3409
3410                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3411
3412                 /*
3413                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3414                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3415                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3416                  */
3417                 req->reg_value            = val;
3418                 req->reg_flags            = reg_flags;
3419                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3420         }
3421
3422         return 0;
3423
3424 error:
3425         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3426         return ret;
3427 }
3428
3429 int
3430 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3431 {
3432         pfm_context_t *ctx;
3433
3434         if (req == NULL) return -EINVAL;
3435
3436         ctx = GET_PMU_CTX();
3437
3438         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3439
3440         /*
3441          * for now limit to current task, which is enough when calling
3442          * from overflow handler
3443          */
3444         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3445
3446         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3447 }
3448 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3449
3450 int
3451 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3452 {
3453         pfm_context_t *ctx;
3454
3455         if (req == NULL) return -EINVAL;
3456
3457         ctx = GET_PMU_CTX();
3458
3459         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3460
3461         /*
3462          * for now limit to current task, which is enough when calling
3463          * from overflow handler
3464          */
3465         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3466
3467         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3468 }
3469 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3470
3471 /*
3472  * Only call this function when a process it trying to
3473  * write the debug registers (reading is always allowed)
3474  */
3475 int
3476 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3477 {
3478         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3479         unsigned long flags;
3480         int ret = 0;
3481
3482         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3483
3484         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3485
3486         /*
3487          * do it only once
3488          */
3489         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3490
3491         /*
3492          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3493          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3494          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3495          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3496          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3497          * So this is always safe.
3498          */
3499         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3500
3501         LOCK_PFS(flags);
3502
3503         /*
3504          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3505          * sessions are using the debug registers.
3506          */
3507         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3508                 ret = -1;
3509         else
3510                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3511
3512         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3513                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3514                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3515                   task->pid, ret));
3516
3517         UNLOCK_PFS(flags);
3518
3519         return ret;
3520 }
3521
3522 /*
3523  * This function is called for every task that exits with the
3524  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3525  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3526  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3527  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3528  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3529  */
3530 int
3531 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3532 {
3533         unsigned long flags;
3534         int ret;
3535
3536         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3537
3538         LOCK_PFS(flags);
3539         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3540                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3541                 ret = -1;
3542         }  else {
3543                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3544                 ret = 0;
3545         }
3546         UNLOCK_PFS(flags);
3547
3548         return ret;
3549 }
3550
3551 static int
3552 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3553 {
3554         struct task_struct *task;
3555         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3556         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3557         int state, is_system;
3558         int ret = 0;
3559
3560         state     = ctx->ctx_state;
3561         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3562         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3563         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3564
3565         switch(state) {
3566                 case PFM_CTX_MASKED:
3567                         break;
3568                 case PFM_CTX_LOADED: 
3569                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3570                         /* fall through */
3571                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3572                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3573                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3574                         return -EBUSY;
3575                 default:
3576                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3577                         return -EINVAL;
3578         }
3579
3580         /*
3581          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3582          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3583          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3584          */
3585         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3586                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3587                 return -EBUSY;
3588         }
3589
3590         /* sanity check */
3591         if (unlikely(task == NULL)) {
3592                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3593                 return -EINVAL;
3594         }
3595
3596         if (task == current || is_system) {
3597
3598                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3599
3600                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3601                         task->pid,
3602                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3603
3604                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3605
3606                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3607
3608                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3609                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3610
3611                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3612                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3613                         else
3614                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3615                 } else {
3616                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3617                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3618                 }
3619
3620                 if (ret == 0) {
3621                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3622                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3623
3624                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3625                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3626
3627                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3628                         } else {
3629                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3630
3631                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3632                         }
3633                 }
3634                 /*
3635                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3636                  */
3637                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3638
3639                 /*
3640                  * back to LOADED state
3641                  */
3642                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3643
3644                 /*
3645                  * XXX: not really useful for self monitoring
3646                  */
3647                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3648
3649                 return 0;
3650         }
3651
3652         /* 
3653          * restart another task
3654          */
3655
3656         /*
3657          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous 
3658          * one is seen by the task.
3659          */
3660         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3661                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3662                 /*
3663                  * will prevent subsequent restart before this one is
3664                  * seen by other task
3665                  */
3666                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3667         }
3668
3669         /*
3670          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3671          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3672          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3673          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3674          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3675          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3676          *
3677          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3678          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3679          *
3680          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3681          * be done by the task itself. This works for system wide because
3682          * the tool that is controlling the session is logically doing 
3683          * "self-monitoring".
3684          */
3685         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3686                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3687                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
3688         } else {
3689                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3690
3691                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3692
3693                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3694
3695                 pfm_set_task_notify(task);
3696
3697                 /*
3698                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3699                  */
3700         }
3701         return 0;
3702 }
3703
3704 static int
3705 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3706 {
3707         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3708
3709         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3710
3711         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3712
3713         if (m == 0) {
3714                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3715                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3716         }
3717         return 0;
3718 }
3719
3720 /*
3721  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3722  */
3723 static int
3724 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3725 {
3726         struct thread_struct *thread = NULL;
3727         struct task_struct *task;
3728         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3729         unsigned long flags;
3730         dbreg_t dbreg;
3731         unsigned int rnum;
3732         int first_time;
3733         int ret = 0, state;
3734         int i, can_access_pmu = 0;
3735         int is_system, is_loaded;
3736
3737         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3738
3739         state     = ctx->ctx_state;
3740         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3741         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3742         task      = ctx->ctx_task;
3743
3744         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3745
3746         /*
3747          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3748          * the owner of the local PMU.
3749          */
3750         if (is_loaded) {
3751                 thread = &task->thread;
3752                 /*
3753                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3754                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3755                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3756                  */
3757                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3758                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3759                         return -EBUSY;
3760                 }
3761                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3762         }
3763
3764         /*
3765          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3766          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3767          *
3768          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3769          */
3770
3771         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3772
3773         /*
3774          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3775          */
3776         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3777                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3778                 return -EBUSY;
3779         }
3780
3781         /*
3782          * check for debug registers in system wide mode
3783          *
3784          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3785          * we must repeat it here, in case the registers are
3786          * written after the context is loaded
3787          */
3788         if (is_loaded) {
3789                 LOCK_PFS(flags);
3790
3791                 if (first_time && is_system) {
3792                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3793                                 ret = -EBUSY;
3794                         else
3795                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3796                 }
3797                 UNLOCK_PFS(flags);
3798         }
3799
3800         if (ret != 0) return ret;
3801
3802         /*
3803          * mark ourself as user of the debug registers for
3804          * perfmon purposes.
3805          */
3806         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3807
3808         /*
3809          * clear hardware registers to make sure we don't
3810          * pick up stale state.
3811          *
3812          * for a system wide session, we do not use
3813          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3814          * never leaves the current CPU and the state
3815          * is shared by all processes running on it
3816          */
3817         if (first_time && can_access_pmu) {
3818                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3819                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3820                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3821                         ia64_dv_serialize_instruction();
3822                 }
3823                 ia64_srlz_i();
3824                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3825                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3826                         ia64_dv_serialize_data();
3827                 }
3828                 ia64_srlz_d();
3829         }
3830
3831         /*
3832          * Now install the values into the registers
3833          */
3834         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3835
3836                 rnum      = req->dbreg_num;
3837                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3838
3839                 ret = -EINVAL;
3840
3841                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3842                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3843                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3844
3845                         goto abort_mission;
3846                 }
3847
3848                 /*
3849                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3850                  */
3851                 if (rnum & 0x1) {
3852                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3853                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3854                         else
3855                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3856                 }
3857
3858                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3859
3860                 /*
3861                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3862                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3863                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3864                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3865                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3866                  * to save them on context switch out. This is made possible
3867                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3868                  * won't be able to modify them concurrently.
3869                  */
3870                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3871                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3872
3873                         if (can_access_pmu) {
3874                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3875                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3876                         }
3877
3878                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3879
3880                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3881                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3882                 } else {
3883                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3884
3885                         if (can_access_pmu) {
3886                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3887                                 ia64_dv_serialize_data();
3888                         }
3889                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3890
3891                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3892                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3893                 }
3894         }
3895
3896         return 0;
3897
3898 abort_mission:
3899         /*
3900          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3901          */
3902         if (first_time) {
3903                 LOCK_PFS(flags);
3904                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3905                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3906                 }
3907                 UNLOCK_PFS(flags);
3908                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3909         }
3910         /*
3911          * install error return flag
3912          */
3913         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3914
3915         return ret;
3916 }
3917
3918 static int
3919 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3920 {
3921         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3922 }
3923
3924 static int
3925 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3926 {
3927         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3928 }
3929
3930 int
3931 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3932 {
3933         pfm_context_t *ctx;
3934
3935         if (req == NULL) return -EINVAL;
3936
3937         ctx = GET_PMU_CTX();
3938
3939         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3940
3941         /*
3942          * for now limit to current task, which is enough when calling
3943          * from overflow handler
3944          */
3945         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3946
3947         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3948 }
3949 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3950
3951 int
3952 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3953 {
3954         pfm_context_t *ctx;
3955
3956         if (req == NULL) return -EINVAL;
3957
3958         ctx = GET_PMU_CTX();
3959
3960         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3961
3962         /*
3963          * for now limit to current task, which is enough when calling
3964          * from overflow handler
3965          */
3966         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3967
3968         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3969 }
3970 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3971
3972
3973 static int
3974 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3975 {
3976         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3977
3978         req->ft_version = PFM_VERSION;
3979         return 0;
3980 }
3981
3982 static int
3983 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3984 {
3985         struct pt_regs *tregs;
3986         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3987         int state, is_system;
3988
3989         state     = ctx->ctx_state;
3990         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3991
3992         /*
3993          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3994          */
3995         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3996
3997         /*
3998          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3999          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4000          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4001          */
4002         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4003                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4004                 return -EBUSY;
4005         }
4006         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4007                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
4008                 state,
4009                 is_system));
4010         /*
4011          * in system mode, we need to update the PMU directly
4012          * and the user level state of the caller, which may not
4013          * necessarily be the creator of the context.
4014          */
4015         if (is_system) {
4016                 /*
4017                  * Update local PMU first
4018                  *
4019                  * disable dcr pp
4020                  */
4021                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4022                 ia64_srlz_i();
4023
4024                 /*
4025                  * update local cpuinfo
4026                  */
4027                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4028
4029                 /*
4030                  * stop monitoring, does srlz.i
4031                  */
4032                 pfm_clear_psr_pp();
4033
4034                 /*
4035                  * stop monitoring in the caller
4036                  */
4037                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4038
4039                 return 0;
4040         }
4041         /*
4042          * per-task mode
4043          */
4044
4045         if (task == current) {
4046                 /* stop monitoring  at kernel level */
4047                 pfm_clear_psr_up();
4048
4049                 /*
4050                  * stop monitoring at the user level
4051                  */
4052                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4053         } else {
4054                 tregs = ia64_task_regs(task);
4055
4056                 /*
4057                  * stop monitoring at the user level
4058                  */
4059                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4060
4061                 /*
4062                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4063                  */
4064                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4065                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4066         }
4067         return 0;
4068 }
4069
4070
4071 static int
4072 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4073 {
4074         struct pt_regs *tregs;
4075         int state, is_system;
4076
4077         state     = ctx->ctx_state;
4078         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4079
4080         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4081
4082         /*
4083          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4084          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4085          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4086          */
4087         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4088                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4089                 return -EBUSY;
4090         }
4091
4092         /*
4093          * in system mode, we need to update the PMU directly
4094          * and the user level state of the caller, which may not
4095          * necessarily be the creator of the context.
4096          */
4097         if (is_system) {
4098
4099                 /*
4100                  * set user level psr.pp for the caller
4101                  */
4102                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4103
4104                 /*
4105                  * now update the local PMU and cpuinfo
4106                  */
4107                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4108
4109                 /*
4110                  * start monitoring at kernel level
4111                  */
4112                 pfm_set_psr_pp();
4113
4114                 /* enable dcr pp */
4115                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4116                 ia64_srlz_i();
4117
4118                 return 0;
4119         }
4120
4121         /*
4122          * per-process mode
4123          */
4124
4125         if (ctx->ctx_task == current) {
4126
4127                 /* start monitoring at kernel level */
4128                 pfm_set_psr_up();
4129
4130                 /*
4131                  * activate monitoring at user level
4132                  */
4133                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4134
4135         } else {
4136                 tregs = ia64_task_regs(ctx->ctx_task);
4137
4138                 /*
4139                  * start monitoring at the kernel level the next
4140                  * time the task is scheduled
4141                  */
4142                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4143
4144                 /*
4145                  * activate monitoring at user level
4146                  */
4147                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4148         }
4149         return 0;
4150 }
4151
4152 static int
4153 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4154 {
4155         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4156         unsigned int cnum;
4157         int i;
4158         int ret = -EINVAL;
4159
4160         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4161
4162                 cnum = req->reg_num;
4163
4164                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4165
4166                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4167
4168                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4169
4170                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4171         }
4172         return 0;
4173
4174 abort_mission:
4175         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4176         return ret;
4177 }
4178
4179 static int
4180 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4181 {
4182         struct task_struct *g, *t;
4183         int ret = -ESRCH;
4184
4185         read_lock(&tasklist_lock);
4186
4187         do_each_thread (g, t) {
4188                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4189                         ret = 0;
4190                         break;
4191                 }
4192         } while_each_thread (g, t);
4193
4194         read_unlock(&tasklist_lock);
4195
4196         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4197
4198         return ret;
4199 }
4200
4201 static int
4202 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4203 {
4204         struct task_struct *task;
4205         struct thread_struct *thread;
4206         struct pfm_context_t *old;
4207         unsigned long flags;
4208 #ifndef CONFIG_SMP
4209         struct task_struct *owner_task = NULL;
4210 #endif
4211         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4212         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4213         int the_cpu;
4214         int ret = 0;
4215         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4216
4217         state     = ctx->ctx_state;
4218         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4219         /*
4220          * can only load from unloaded or terminated state
4221          */
4222         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4223                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4224                         req->load_pid,
4225                         ctx->ctx_state));
4226                 return -EBUSY;
4227         }
4228
4229         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4230
4231         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4232                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4233                 return -EINVAL;
4234         }
4235
4236         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4237         if (ret) {
4238                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4239                 return ret;
4240         }
4241
4242         ret = -EINVAL;
4243
4244         /*
4245          * system wide is self monitoring only
4246          */
4247         if (is_system && task != current) {
4248                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4249                         req->load_pid));
4250                 goto error;
4251         }
4252
4253         thread = &task->thread;
4254
4255         ret = 0;
4256         /*
4257          * cannot load a context which is using range restrictions,
4258          * into a task that is being debugged.
4259          */
4260         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4261                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4262                         ret = -EBUSY;
4263                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4264                         goto error;
4265                 }
4266                 LOCK_PFS(flags);
4267
4268                 if (is_system) {
4269                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4270                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4271                                 ret = -EBUSY;
4272                         } else {
4273                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4274                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4275                                 set_dbregs = 1;
4276                         }
4277                 }
4278
4279                 UNLOCK_PFS(flags);
4280
4281                 if (ret) goto error;
4282         }
4283
4284         /*
4285          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4286          *
4287          * The programming model expects the task to
4288          * be pinned on a CPU throughout the session.
4289          * Here we take note of the current CPU at the
4290          * time the context is loaded. No call from
4291          * another CPU will be allowed.
4292          *
4293          * The pinning via shed_setaffinity()
4294          * must be done by the calling task prior
4295          * to this call.
4296          *
4297          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4298          */
4299         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4300
4301         ret = -EBUSY;
4302         /*
4303          * now reserve the session
4304          */
4305         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4306         if (ret) goto error;
4307
4308         /*
4309          * task is necessarily stopped at this point.
4310          *
4311          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4312          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4313          * If we see a context, then this is an active context
4314          *
4315          * XXX: needs to be atomic
4316          */
4317         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4318                 thread->pfm_context, ctx));
4319
4320         ret = -EBUSY;
4321         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4322         if (old != NULL) {
4323                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4324                 goto error_unres;
4325         }
4326
4327         pfm_reset_msgq(ctx);
4328
4329         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4330
4331         /*
4332          * link context to task
4333          */
4334         ctx->ctx_task = task;
4335
4336         if (is_system) {
4337                 /*
4338                  * we load as stopped
4339                  */
4340                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4341                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4342
4343                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4344         } else {
4345                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4346         }
4347
4348         /*
4349          * propagate into thread-state
4350          */
4351         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4352         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4353
4354         pmcs_source = thread->pmcs;
4355         pmds_source = thread->pmds;
4356
4357         /*
4358          * always the case for system-wide
4359          */
4360         if (task == current) {
4361
4362                 if (is_system == 0) {
4363
4364                         /* allow user level control */
4365                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4366                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4367
4368                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4369                         INC_ACTIVATION();
4370                         SET_ACTIVATION(ctx);
4371 #ifndef CONFIG_SMP
4372                         /*
4373                          * push the other task out, if any
4374                          */
4375                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4376                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4377 #endif
4378                 }
4379                 /*
4380                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4381                  * restore all PMC from ctx to PMU
4382                  */
4383                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4384                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4385
4386                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4387                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4388
4389                 /*
4390                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4391                  */
4392                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4393                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4394                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4395                 }
4396                 /*
4397                  * set new ownership
4398                  */
4399                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4400
4401                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4402         } else {
4403                 /*
4404                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4405                  */
4406                 regs = ia64_task_regs(task);
4407
4408                 /* force a full reload */
4409                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4410                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4411
4412                 /* initial saved psr (stopped) */
4413                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4414                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4415         }
4416
4417         ret = 0;
4418
4419 error_unres:
4420         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4421 error:
4422         /*
4423          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4424          */
4425         if (ret && set_dbregs) {
4426                 LOCK_PFS(flags);
4427                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4428                 UNLOCK_PFS(flags);
4429         }
4430         /*
4431          * release task, there is now a link with the context
4432          */
4433         if (is_system == 0 && task != current) {
4434                 pfm_put_task(task);
4435
4436                 if (ret == 0) {
4437                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4438                         if (ret) {
4439                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4440                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4441                         }
4442                 }
4443         }
4444         return ret;
4445 }
4446
4447 /*
4448  * in this function, we do not need to increase the use count
4449  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4450  * context lock. If the task were to disappear while having
4451  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4452  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4453  * until we are here.
4454  */
4455 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4456
4457 static int
4458 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4459 {
4460         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4461         struct pt_regs *tregs;
4462         int prev_state, is_system;
4463         int ret;
4464
4465         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4466
4467         prev_state = ctx->ctx_state;
4468         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4469
4470         /*
4471          * unload only when necessary
4472          */
4473         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4474                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4475                 return 0;
4476         }
4477
4478         /*
4479          * clear psr and dcr bits
4480          */
4481         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4482         if (ret) return ret;
4483
4484         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4485
4486         /*
4487          * in system mode, we need to update the PMU directly
4488          * and the user level state of the caller, which may not
4489          * necessarily be the creator of the context.
4490          */
4491         if (is_system) {
4492
4493                 /*
4494                  * Update cpuinfo
4495                  *
4496                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4497                  */
4498                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4499                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4500
4501                 /*
4502                  * save PMDs in context
4503                  * release ownership
4504                  */
4505                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4506
4507                 /*
4508                  * at this point we are done with the PMU
4509                  * so we can unreserve the resource.
4510                  */
4511                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4512                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4513
4514                 /*
4515                  * disconnect context from task
4516                  */
4517                 task->thread.pfm_context = NULL;
4518                 /*
4519                  * disconnect task from context
4520                  */
4521                 ctx->ctx_task = NULL;
4522
4523                 /*
4524                  * There is nothing more to cleanup here.
4525                  */
4526                 return 0;
4527         }
4528
4529         /*
4530          * per-task mode
4531          */
4532         tregs = task == current ? regs : ia64_task_regs(task);
4533
4534         if (task == current) {
4535                 /*
4536                  * cancel user level control
4537                  */
4538                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4539
4540                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4541         }
4542         /*
4543          * save PMDs to context
4544          * release ownership
4545          */
4546         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4547
4548         /*
4549          * at this point we are done with the PMU
4550          * so we can unreserve the resource.
4551          *
4552          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4553          */
4554         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4555                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4556
4557         /*
4558          * reset activation counter and psr
4559          */
4560         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4561         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4562
4563         /*
4564          * PMU state will not be restored
4565          */
4566         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4567
4568         /*
4569          * break links between context and task
4570          */
4571         task->thread.pfm_context  = NULL;
4572         ctx->ctx_task             = NULL;
4573
4574         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4575
4576         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4577         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4578         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4579
4580         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4581
4582         return 0;
4583 }
4584
4585
4586 /*
4587  * called only from exit_thread(): task == current
4588  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4589  */
4590 void
4591 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4592 {
4593         pfm_context_t *ctx;
4594         unsigned long flags;
4595         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
4596         int ret, state;
4597         int free_ok = 0;
4598
4599         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4600
4601         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4602
4603         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4604
4605         state = ctx->ctx_state;
4606         switch(state) {
4607                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4608                         /*
4609                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4610                          * be in unloaded state
4611                          */
4612                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4613                         break;
4614                 case PFM_CTX_LOADED:
4615                 case PFM_CTX_MASKED:
4616                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4617                         if (ret) {
4618                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4619                         }
4620                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4621
4622                         pfm_end_notify_user(ctx);
4623                         break;
4624                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4625                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4626                         if (ret) {
4627                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4628                         }
4629                         free_ok = 1;
4630                         break;
4631                 default:
4632                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4633                         break;
4634         }
4635         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4636
4637         { u64 psr = pfm_get_psr();
4638           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4639           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4640           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4641           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4642         }
4643
4644         /*
4645          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4646          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4647          */
4648         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4649 }
4650
4651 /*
4652  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4653  */
4654 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4655 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4656 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4657 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4658 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4659
4660 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4661 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4662 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4663 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4664 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4665 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4666 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4667 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4668 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4669 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4670 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4671 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4672 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4673 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4674 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4675 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4676 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4677 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4678 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4679 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4685 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4687 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4688 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4689 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4690 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4691 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4692 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4693 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4694 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4695 };
4696 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4697
4698 static int
4699 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4700 {
4701         struct task_struct *task;
4702         int state, old_state;
4703
4704 recheck:
4705         state = ctx->ctx_state;
4706         task  = ctx->ctx_task;
4707
4708         if (task == NULL) {
4709                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4710                 return 0;
4711         }
4712
4713         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4714                 ctx->ctx_fd,
4715                 state,
4716                 task->pid,
4717                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4718
4719         /*
4720          * self-monitoring always ok.
4721          *
4722          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4723          * context (to one to which the context is attached to) OR
4724          * a task running on the same CPU as the session.
4725          */
4726         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4727
4728         /*
4729          * we are monitoring another thread
4730          */
4731         switch(state) {
4732                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4733                         /*
4734                          * if context is UNLOADED we are safe to go
4735                          */
4736                         return 0;
4737                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4738                         /*
4739                          * no command can operate on a zombie context
4740                          */
4741                         DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4742                         return -EINVAL;
4743                 case PFM_CTX_MASKED:
4744                         /*
4745                          * PMU state has been saved to software even though
4746                          * the thread may still be running.
4747                          */
4748                         if (cmd != PFM_UNLOAD_CONTEXT) return 0;
4749         }
4750
4751         /*
4752          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have 
4753          * the task stopped.
4754          *
4755          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4756          * the user has no guarantee the task would not run between
4757          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4758          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4759          * the task must be stopped.
4760          */
4761         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4762                 if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
4763                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4764                         return -EBUSY;
4765                 }
4766                 /*
4767                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4768                  *
4769                  * This is an interesting point in the code.
4770                  * We need to unprotect the context because
4771                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4772                  * the same lock. There are danger in doing
4773                  * this because it leaves a window open for
4774                  * another task to get access to the context
4775                  * and possibly change its state. The one thing
4776                  * that is not possible is for the context to disappear
4777                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4778                  * get_fd()/put_fd().
4779                  */
4780                 old_state = state;
4781
4782                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4783
4784                 wait_task_inactive(task);
4785
4786                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4787
4788                 /*
4789                  * we must recheck to verify if state has changed
4790                  */
4791                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4792                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4793                         goto recheck;
4794                 }
4795         }
4796         return 0;
4797 }
4798
4799 /*
4800  * system-call entry point (must return long)
4801  */
4802 asmlinkage long
4803 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4804 {
4805         struct file *file = NULL;
4806         pfm_context_t *ctx = NULL;
4807         unsigned long flags = 0UL;
4808         void *args_k = NULL;
4809         long ret; /* will expand int return types */
4810         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4811         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4812         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4813         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4814 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4815
4816         /*
4817          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4818          */
4819         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4820
4821         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4822                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4823                 return -EINVAL;
4824         }
4825
4826         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4827         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4828         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4829         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4830         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4831
4832         if (unlikely(func == NULL)) {
4833                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4834                 return -EINVAL;
4835         }
4836
4837         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4838                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4839                 cmd,
4840                 narg,
4841                 base_sz,
4842                 count));
4843
4844         /*
4845          * check if number of arguments matches what the command expects
4846          */
4847         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4848                 return -EINVAL;
4849
4850 restart_args:
4851         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4852         /*
4853          * limit abuse to min page size
4854          */
4855         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4856                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4857                 return -E2BIG;
4858         }
4859
4860         /*
4861          * allocate default-sized argument buffer
4862          */
4863         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4864                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4865                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4866         }
4867
4868         ret = -EFAULT;
4869
4870         /*
4871          * copy arguments
4872          *
4873          * assume sz = 0 for command without parameters
4874          */
4875         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4876                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4877                 goto error_args;
4878         }
4879
4880         /*
4881          * check if command supports extra parameters
4882          */
4883         if (completed_args == 0 && getsize) {
4884                 /*
4885                  * get extra parameters size (based on main argument)
4886                  */
4887                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4888                 if (ret) goto error_args;
4889
4890                 completed_args = 1;
4891
4892                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4893
4894                 /* retry if necessary */
4895                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4896         }
4897
4898         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4899
4900         ret = -EBADF;
4901
4902         file = fget(fd);
4903         if (unlikely(file == NULL)) {
4904                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4905                 goto error_args;
4906         }
4907         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4908                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4909                 goto error_args;
4910         }
4911
4912         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4913         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4914                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4915                 goto error_args;
4916         }
4917         prefetch(&ctx->ctx_state);
4918
4919         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4920
4921         /*
4922          * check task is stopped
4923          */
4924         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4925         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4926
4927 skip_fd:
4928         ret = (*func)(ctx, args_k, count, ia64_task_regs(current));
4929
4930         call_made = 1;
4931
4932 abort_locked:
4933         if (likely(ctx)) {
4934                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4935                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4936                 fput(file);
4937         }
4938
4939         /* copy argument back to user, if needed */
4940         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4941
4942 error_args:
4943         kfree(args_k);
4944
4945         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4946
4947         return ret;
4948 }
4949
4950 static void
4951 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4952 {
4953         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4954         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4955         int state;
4956         int ret = 0;
4957
4958         state = ctx->ctx_state;
4959         /*
4960          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4961          * XXX: not really needed when blocking
4962          */
4963         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4964
4965                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4966                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4967
4968                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4969                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4970                 else
4971                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4972         } else {
4973                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4974                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4975         }
4976
4977         if (ret == 0) {
4978                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4979                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4980                 }
4981                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4982                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4983                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4984                 } else {
4985                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4986                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4987                 }
4988                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4989         }
4990 }
4991
4992 /*
4993  * context MUST BE LOCKED when calling
4994  * can only be called for current
4995  */
4996 static void
4997 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4998 {
4999         int ret;
5000
5001         DPRINT(("entering for [%d]\n", current->pid));
5002
5003         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
5004         if (ret) {
5005                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", current->pid, ret);
5006         }
5007
5008         /*
5009          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5010          */
5011         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5012
5013         /*
5014          * given that context is still locked, the controlling
5015          * task will only get access when we return from
5016          * pfm_handle_work().
5017          */
5018 }
5019
5020 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5021  /*
5022   * pfm_handle_work() can be called with interrupts enabled
5023   * (TIF_NEED_RESCHED) or disabled. The down_interruptible
5024   * call may sleep, therefore we must re-enable interrupts
5025   * to avoid deadlocks. It is safe to do so because this function
5026   * is called ONLY when returning to user level (PUStk=1), in which case
5027   * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5028   * interrupt nesting.
5029   */
5030 void
5031 pfm_handle_work(void)
5032 {
5033         pfm_context_t *ctx;
5034         struct pt_regs *regs;
5035         unsigned long flags, dummy_flags;
5036         unsigned long ovfl_regs;
5037         unsigned int reason;
5038         int ret;
5039
5040         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5041         if (ctx == NULL) {
5042                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5043                 return;
5044         }
5045
5046         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5047
5048         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5049
5050         pfm_clear_task_notify();
5051
5052         regs = ia64_task_regs(current);
5053
5054         /*
5055          * extract reason for being here and clear
5056          */
5057         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5058         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5059         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5060
5061         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5062
5063         /*
5064          * must be done before we check for simple-reset mode
5065          */
5066         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5067
5068
5069         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5070         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5071
5072         /*
5073          * restore interrupt mask to what it was on entry.
5074          * Could be enabled/diasbled.
5075          */
5076         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5077
5078         /*
5079          * force interrupt enable because of down_interruptible()
5080          */
5081         local_irq_enable();
5082
5083         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5084
5085         /*
5086          * may go through without blocking on SMP systems
5087          * if restart has been received already by the time we call down()
5088          */
5089         ret = down_interruptible(&ctx->ctx_restart_sem);
5090
5091         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5092
5093         /*
5094          * lock context and mask interrupts again
5095          * We save flags into a dummy because we may have
5096          * altered interrupts mask compared to entry in this
5097          * function.
5098          */
5099         PROTECT_CTX(ctx, dummy_flags);
5100
5101         /*
5102          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5103          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5104          * and that can changed PMD values and therefore 
5105          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5106          */
5107         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5108
5109         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5110 do_zombie:
5111                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5112                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5113                 goto nothing_to_do;
5114         }
5115         /*
5116          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5117          */
5118         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5119
5120 skip_blocking:
5121         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5122         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5123
5124 nothing_to_do:
5125         /*
5126          * restore flags as they were upon entry
5127          */
5128         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5129 }
5130
5131 static int
5132 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5133 {
5134         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5135                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5136                 return 0;
5137         }
5138
5139         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5140
5141         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5142
5143         /*
5144          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5145          * we come here
5146          */
5147         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5148
5149         return 0;
5150 }
5151
5152 static int
5153 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5154 {
5155         pfm_msg_t *msg = NULL;
5156
5157         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5158                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5159                 if (msg == NULL) {
5160                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5161                         return -1;
5162                 }
5163
5164                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5165                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5166                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5167                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5168                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5169                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5170                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5171                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5172         }
5173
5174         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5175                 msg,
5176                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5177                 ctx->ctx_fd,
5178                 ovfl_pmds));
5179
5180         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5181 }
5182
5183 static int
5184 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5185 {
5186         pfm_msg_t *msg;
5187
5188         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5189         if (msg == NULL) {
5190                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5191                 return -1;
5192         }
5193         /* no leak */
5194         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5195
5196         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5197         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5198         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5199
5200         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5201                 msg,
5202                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5203                 ctx->ctx_fd));
5204
5205         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5206 }
5207
5208 /*
5209  * main overflow processing routine.
5210  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5211  */
5212 static void
5213 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5214 {
5215         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5216         unsigned long mask;
5217         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5218         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5219         unsigned long tstamp;
5220         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5221         unsigned int i, has_smpl;
5222         int must_notify = 0;
5223
5224         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5225
5226         /*
5227          * sanity test. Should never happen
5228          */
5229         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5230
5231         tstamp   = ia64_get_itc();
5232         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5233         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5234         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5235
5236         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5237                      "used_pmds=0x%lx\n",
5238                         pmc0,
5239                         task ? task->pid: -1,
5240                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5241                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5242                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5243
5244
5245         /*
5246          * first we update the virtual counters
5247          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5248          */
5249         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5250
5251                 /* skip pmd which did not overflow */
5252                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5253
5254                 /*
5255                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5256                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5257                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5258                  * pfm_read_pmds().
5259                  */
5260                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5261                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5262                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5263
5264                 /*
5265                  * check for overflow condition
5266                  */
5267                 if (likely(old_val > new_val)) {
5268                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5269                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5270                 }
5271
5272                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5273                         i,
5274                         new_val,
5275                         old_val,
5276                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5277                         ovfl_pmds,
5278                         ovfl_notify));
5279         }
5280
5281         /*
5282          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5283          */
5284         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5285
5286         /* 
5287          * reset all control bits
5288          */
5289         ovfl_ctrl.val = 0;
5290         reset_pmds    = 0UL;
5291
5292         /*
5293          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by 
5294          * calling the module's handler() routine.
5295          */
5296         if (has_smpl) {
5297                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5298                 unsigned long pmd_mask;
5299                 int j, k, ret = 0;
5300                 int this_cpu = smp_processor_id();
5301
5302                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5303                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5304
5305                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5306
5307                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5308
5309                         mask = 1UL << i;
5310
5311                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5312
5313                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5314                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5315                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5316                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5317                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5318
5319                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5320                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5321                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5322
5323                         /*
5324                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5325                          * into sampling buffer.
5326                          */
5327                         if (smpl_pmds) {
5328                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5329                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5330                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5331                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5332                                 }
5333                         }
5334
5335                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5336
5337                         start_cycles = ia64_get_itc();
5338
5339                         /*
5340                          * call custom buffer format record (handler) routine
5341                          */
5342                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5343
5344                         end_cycles = ia64_get_itc();
5345
5346                         /*
5347                          * For those controls, we take the union because they have
5348                          * an all or nothing behavior.
5349                          */
5350                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5351                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5352                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5353                         /*
5354                          * build the bitmask of pmds to reset now
5355                          */
5356                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5357
5358                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5359                 }
5360                 /*
5361                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5362                  */
5363                 if (ret && pmd_mask) {
5364                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5365                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5366                 }
5367                 /*
5368                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5369                  */
5370                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5371         } else {
5372                 /*
5373                  * when no sampling module is used, then the default
5374                  * is to notify on overflow if requested by user
5375                  */
5376                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5377                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5378                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5379                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5380                 /*
5381                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5382                  */
5383                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5384         }
5385
5386         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5387
5388         /*
5389          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5390          */
5391         if (reset_pmds) {
5392                 unsigned long bm = reset_pmds;
5393                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5394         }
5395
5396         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5397                 /*
5398                  * keep track of what to reset when unblocking
5399                  */
5400                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5401
5402                 /*
5403                  * check for blocking context 
5404                  */
5405                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5406
5407                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5408
5409                         /*
5410                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5411                          */
5412                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5413
5414                         /*
5415                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5416                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5417                          */
5418                         pfm_set_task_notify(task);
5419                 }
5420                 /*
5421                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5422                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5423                  */
5424                 must_notify = 1;
5425         }
5426
5427         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5428                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5429                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5430                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5431                         ovfl_pmds,
5432                         ovfl_notify,
5433                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5434         /*
5435          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5436          */
5437         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5438                 pfm_mask_monitoring(task);
5439                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5440                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5441         }
5442
5443         /*
5444          * send notification now
5445          */
5446         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5447
5448         return;
5449
5450 sanity_check:
5451         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5452                         smp_processor_id(),
5453                         task ? task->pid : -1,
5454                         pmc0);
5455         return;
5456
5457 stop_monitoring:
5458         /*
5459          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5460          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5461          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5462          * can access the PMU  hardware directly.
5463          *
5464          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5465          *
5466          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5467          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5468          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5469          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5470          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5471          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5472          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5473          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5474          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5475          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5476          *
5477          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5478          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5479          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5480          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5481          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5482          * also push our zombie context out.
5483          *
5484          * Overall pretty hairy stuff....
5485          */
5486         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5487         pfm_clear_psr_up();
5488         ia64_psr(regs)->up = 0;
5489         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5490         return;
5491 }
5492
5493 static int
5494 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5495 {
5496         struct task_struct *task;
5497         pfm_context_t *ctx;
5498         unsigned long flags;
5499         u64 pmc0;
5500         int this_cpu = smp_processor_id();
5501         int retval = 0;
5502
5503         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5504
5505         /*
5506          * srlz.d done before arriving here
5507          */
5508         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5509
5510         task = GET_PMU_OWNER();
5511         ctx  = GET_PMU_CTX();
5512
5513         /*
5514          * if we have some pending bits set
5515          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5516          */
5517         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5518                 /*
5519                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5520                  */
5521
5522                 /* sanity check */
5523                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5524
5525                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0) 
5526                         goto report_spurious2;
5527
5528                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5529
5530                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5531
5532                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5533
5534         } else {
5535                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5536                 retval = -1;
5537         }
5538         /*
5539          * keep it unfrozen at all times
5540          */
5541         pfm_unfreeze_pmu();
5542
5543         return retval;
5544
5545 report_spurious1:
5546         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5547                 this_cpu, task->pid);
5548         pfm_unfreeze_pmu();
5549         return -1;
5550 report_spurious2:
5551         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n", 
5552                 this_cpu, 
5553                 task->pid);
5554         pfm_unfreeze_pmu();
5555         return -1;
5556 }
5557
5558 static irqreturn_t
5559 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5560 {
5561         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5562         unsigned long min, max;
5563         int this_cpu;
5564         int ret;
5565
5566         this_cpu = get_cpu();
5567         if (likely(!pfm_alt_intr_handler)) {
5568                 min = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5569                 max = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5570
5571                 start_cycles = ia64_get_itc();
5572
5573                 ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5574
5575                 total_cycles = ia64_get_itc();
5576
5577                 /*
5578                  * don't measure spurious interrupts
5579                  */
5580                 if (likely(ret == 0)) {
5581                         total_cycles -= start_cycles;
5582
5583                         if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5584                         if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5585
5586                         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5587                 }
5588         }
5589         else {
5590                 (*pfm_alt_intr_handler->handler)(irq, arg, regs);
5591         }
5592
5593         put_cpu_no_resched();
5594         return IRQ_HANDLED;
5595 }
5596
5597 /*
5598  * /proc/perfmon interface, for debug only
5599  */
5600
5601 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5602
5603 static void *
5604 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5605 {
5606         if (*pos == 0) {
5607                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5608         }
5609
5610         while (*pos <= NR_CPUS) {
5611                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5612                         return (void *)*pos;
5613                 }
5614                 ++*pos;
5615         }
5616         return NULL;
5617 }
5618
5619 static void *
5620 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5621 {
5622         ++*pos;
5623         return pfm_proc_start(m, pos);
5624 }
5625
5626 static void
5627 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5628 {
5629 }
5630
5631 static void
5632 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5633 {
5634         struct list_head * pos;
5635         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5636         unsigned long flags;
5637
5638         seq_printf(m,
5639                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5640                 "model                     : %s\n"
5641                 "fastctxsw                 : %s\n"
5642                 "expert mode               : %s\n"
5643                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5644                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5645                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5646                 pmu_conf->pmu_name,
5647                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5648                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5649                 pmu_conf->ovfl_val,
5650                 pmu_conf->flags);
5651
5652         LOCK_PFS(flags);
5653
5654         seq_printf(m,
5655                 "proc_sessions             : %u\n"
5656                 "sys_sessions              : %u\n"
5657                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5658                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5659                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5660                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5661                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5662                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5663
5664         UNLOCK_PFS(flags);
5665
5666         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5667
5668         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5669                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5670                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5671                         entry->fmt_uuid[0],
5672                         entry->fmt_uuid[1],
5673                         entry->fmt_uuid[2],
5674                         entry->fmt_uuid[3],
5675                         entry->fmt_uuid[4],
5676                         entry->fmt_uuid[5],
5677                         entry->fmt_uuid[6],
5678                         entry->fmt_uuid[7],
5679                         entry->fmt_uuid[8],
5680                         entry->fmt_uuid[9],
5681                         entry->fmt_uuid[10],
5682                         entry->fmt_uuid[11],
5683                         entry->fmt_uuid[12],
5684                         entry->fmt_uuid[13],
5685                         entry->fmt_uuid[14],
5686                         entry->fmt_uuid[15],
5687                         entry->fmt_name);
5688         }
5689         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5690
5691 }
5692
5693 static int
5694 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5695 {
5696         unsigned long psr;
5697         unsigned int i;
5698         int cpu;
5699
5700         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5701                 pfm_proc_show_header(m);
5702                 return 0;
5703         }
5704
5705         /* show info for CPU (v - 1) */
5706
5707         cpu = (long)v - 1;
5708         seq_printf(m,
5709                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5710                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5711                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5712                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5713                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5714                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5715                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5716                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5717                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5718                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5719                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5720                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5721                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5722                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5723                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5724                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5725                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5726                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5727                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5728                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5729                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5730                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5731                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5732                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5733                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5734                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5735                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5736                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5737
5738         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5739
5740                 psr = pfm_get_psr();
5741
5742                 ia64_srlz_d();
5743
5744                 seq_printf(m, 
5745                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5746                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n", 
5747                         cpu, psr,
5748                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5749
5750                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5751                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5752                         seq_printf(m, 
5753                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5754                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n", 
5755                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5756                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5757                 }
5758         }
5759         return 0;
5760 }
5761
5762 struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5763         .start =        pfm_proc_start,
5764         .next =         pfm_proc_next,
5765         .stop =         pfm_proc_stop,
5766         .show =         pfm_proc_show
5767 };
5768
5769 static int
5770 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5771 {
5772         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5773 }
5774
5775
5776 /*
5777  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5778  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5779  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5780  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5781  */
5782 void
5783 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5784 {
5785         struct pt_regs *regs;
5786         unsigned long dcr;
5787         unsigned long dcr_pp;
5788
5789         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5790
5791         /*
5792          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5793          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5794          */
5795         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5796                 regs = ia64_task_regs(task);
5797                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5798                 return;
5799         }
5800         /*
5801          * if monitoring has started
5802          */
5803         if (dcr_pp) {
5804                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5805                 /*
5806                  * context switching in?
5807                  */
5808                 if (is_ctxswin) {
5809                         /* mask monitoring for the idle task */
5810                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5811                         pfm_clear_psr_pp();
5812                         ia64_srlz_i();
5813                         return;
5814                 }
5815                 /*
5816                  * context switching out
5817                  * restore monitoring for next task
5818                  *
5819                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5820                  * better code.
5821                  */
5822                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5823                 pfm_set_psr_pp();
5824                 ia64_srlz_i();
5825         }
5826 }
5827
5828 #ifdef CONFIG_SMP
5829
5830 static void
5831 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5832 {
5833         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5834
5835         ia64_psr(regs)->up = 0;
5836         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5837
5838         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5839                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
5840                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5841         }
5842
5843         /*
5844          * disconnect the task from the context and vice-versa
5845          */
5846         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5847
5848         task->thread.pfm_context  = NULL;
5849         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5850
5851         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task->pid));
5852 }
5853
5854
5855 /*
5856  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5857  */
5858 void
5859 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5860 {
5861         pfm_context_t *ctx;
5862         struct thread_struct *t;
5863         unsigned long flags;
5864         u64 psr;
5865
5866
5867         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5868         if (ctx == NULL) return;
5869         t = &task->thread;
5870
5871         /*
5872          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5873          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5874          * access, not CPU concurrency.
5875          */
5876         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5877
5878         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5879                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
5880
5881                 pfm_clear_psr_up();
5882
5883                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5884
5885                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5886
5887                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5888
5889                 pfm_context_free(ctx);
5890                 return;
5891         }
5892
5893         /*
5894          * save current PSR: needed because we modify it
5895          */
5896         ia64_srlz_d();
5897         psr = pfm_get_psr();
5898
5899         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5900
5901         /*
5902          * stop monitoring:
5903          * This is the last instruction which may generate an overflow
5904          *
5905          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5906          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5907          */
5908         pfm_clear_psr_up();
5909
5910         /*
5911          * keep a copy of psr.up (for reload)
5912          */
5913         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5914
5915         /*
5916          * release ownership of this PMU.
5917          * PM interrupts are masked, so nothing
5918          * can happen.
5919          */
5920         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5921
5922         /*
5923          * we systematically save the PMD as we have no
5924          * guarantee we will be schedule at that same
5925          * CPU again.
5926          */
5927         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5928
5929         /*
5930          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5931          * we will need it on the restore path to check
5932          * for pending overflow.
5933          */
5934         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5935
5936         /*
5937          * unfreeze PMU if had pending overflows
5938          */
5939         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5940
5941         /*
5942          * finally, allow context access.
5943          * interrupts will still be masked after this call.
5944          */
5945         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5946 }
5947
5948 #else /* !CONFIG_SMP */
5949 void
5950 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5951 {
5952         pfm_context_t *ctx;
5953         u64 psr;
5954
5955         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5956         if (ctx == NULL) return;
5957
5958         /*
5959          * save current PSR: needed because we modify it
5960          */
5961         psr = pfm_get_psr();
5962
5963         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5964
5965         /*
5966          * stop monitoring:
5967          * This is the last instruction which may generate an overflow
5968          *
5969          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5970          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5971          */
5972         pfm_clear_psr_up();
5973
5974         /*
5975          * keep a copy of psr.up (for reload)
5976          */
5977         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5978 }
5979
5980 static void
5981 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5982 {
5983         pfm_context_t *ctx;
5984         struct thread_struct *t;
5985         unsigned long flags;
5986
5987         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5988           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5989         }
5990
5991         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5992         t   = &task->thread;
5993
5994         /*
5995          * we need to mask PMU overflow here to
5996          * make sure that we maintain pmc0 until
5997          * we save it. overflow interrupts are
5998          * treated as spurious if there is no
5999          * owner.
6000          *
6001          * XXX: I don't think this is necessary
6002          */
6003         PROTECT_CTX(ctx,flags);
6004
6005         /*
6006          * release ownership of this PMU.
6007          * must be done before we save the registers.
6008          *
6009          * after this call any PMU interrupt is treated
6010          * as spurious.
6011          */
6012         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6013
6014         /*
6015          * save all the pmds we use
6016          */
6017         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6018
6019         /*
6020          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6021          * it is needed to check for pended overflow
6022          * on the restore path
6023          */
6024         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6025
6026         /*
6027          * unfreeze PMU if had pending overflows
6028          */
6029         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6030
6031         /*
6032          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6033          * be treated as purely spurious and we will not
6034          * lose any information
6035          */
6036         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6037 }
6038 #endif /* CONFIG_SMP */
6039
6040 #ifdef CONFIG_SMP
6041 /*
6042  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6043  */
6044 void
6045 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6046 {
6047         pfm_context_t *ctx;
6048         struct thread_struct *t;
6049         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6050         unsigned long flags;
6051         u64 psr, psr_up;
6052         int need_irq_resend;
6053
6054         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6055         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6056
6057         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6058
6059         t     = &task->thread;
6060         /*
6061          * possible on unload
6062          */
6063         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6064
6065         /*
6066          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6067          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6068          * access, not CPU concurrency.
6069          */
6070         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6071         psr   = pfm_get_psr();
6072
6073         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6074
6075         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6076         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6077
6078         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6079                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
6080
6081                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6082
6083                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6084
6085                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6086
6087                 /*
6088                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6089                  */
6090                 pfm_context_free(ctx);
6091
6092                 return;
6093         }
6094
6095         /*
6096          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6097          * stale state.
6098          */
6099         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6100                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6101                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6102         }
6103         /*
6104          * retrieve saved psr.up
6105          */
6106         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6107
6108         /*
6109          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6110          * then nothing to do except restore psr
6111          */
6112         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6113
6114                 /*
6115                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6116                  */
6117                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6118                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6119
6120         } else {
6121                 /*
6122                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6123                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6124                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6125                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6126                  */
6127                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6128
6129                 /*
6130                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6131                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6132                  * up stale configuration.
6133                  *
6134                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6135                  */
6136                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6137         }
6138         /*
6139          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6140          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6141          * will be captured.
6142          *
6143          * XXX: optimize here
6144          */
6145         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6146         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6147
6148         /*
6149          * check for pending overflow at the time the state
6150          * was saved.
6151          */
6152         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6153                 /*
6154                  * reload pmc0 with the overflow information
6155                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6156                  */
6157                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6158                 ia64_srlz_d();
6159                 t->pmcs[0] = 0UL;
6160
6161                 /*
6162                  * will replay the PMU interrupt
6163                  */
6164                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6165
6166                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6167         }
6168
6169         /*
6170          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6171          */
6172         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6173         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6174
6175         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6176
6177         /*
6178          * dump activation value for this PMU
6179          */
6180         INC_ACTIVATION();
6181         /*
6182          * record current activation for this context
6183          */
6184         SET_ACTIVATION(ctx);
6185
6186         /*
6187          * establish new ownership. 
6188          */
6189         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6190
6191         /*
6192          * restore the psr.up bit. measurement
6193          * is active again.
6194          * no PMU interrupt can happen at this point
6195          * because we still have interrupts disabled.
6196          */
6197         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6198
6199         /*
6200          * allow concurrent access to context
6201          */
6202         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6203 }
6204 #else /*  !CONFIG_SMP */
6205 /*
6206  * reload PMU state for UP kernels
6207  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6208  */
6209 void
6210 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6211 {
6212         struct thread_struct *t;
6213         pfm_context_t *ctx;
6214         struct task_struct *owner;
6215         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6216         u64 psr, psr_up;
6217         int need_irq_resend;
6218
6219         owner = GET_PMU_OWNER();
6220         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6221         t     = &task->thread;
6222         psr   = pfm_get_psr();
6223
6224         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6225         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6226
6227         /*
6228          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6229          * stale state.
6230          *
6231          * This must be done even when the task is still the owner
6232          * as the registers may have been modified via ptrace()
6233          * (not perfmon) by the previous task.
6234          */
6235         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6236                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6237                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6238         }
6239
6240         /*
6241          * retrieved saved psr.up
6242          */
6243         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6244         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6245
6246         /*
6247          * short path, our state is still there, just
6248          * need to restore psr and we go
6249          *
6250          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6251          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6252          * concurrency even without interrupt masking.
6253          */
6254         if (likely(owner == task)) {
6255                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6256                 return;
6257         }
6258
6259         /*
6260          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6261          * then we'll be able to install our stuff !
6262          *
6263          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6264          */
6265         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6266
6267         /*
6268          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6269          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6270          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6271          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6272          */
6273         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6274
6275         /*
6276          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6277          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6278          * up stale configuration.
6279          *
6280          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6281          */
6282         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6283
6284         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6285         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6286
6287         /*
6288          * check for pending overflow at the time the state
6289          * was saved.
6290          */
6291         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6292                 /*
6293                  * reload pmc0 with the overflow information
6294                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6295                  */
6296                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6297                 ia64_srlz_d();
6298
6299                 t->pmcs[0] = 0UL;
6300
6301                 /*
6302                  * will replay the PMU interrupt
6303                  */
6304                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6305
6306                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6307         }
6308
6309         /*
6310          * establish new ownership. 
6311          */