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