arch/ia64/kernel/perfmon.c

   1 /*
   2  * This file implements the perfmon-2 subsystem which is used
   3  * to program the IA-64 Performance Monitoring Unit (PMU).
   4  *
   5  * The initial version of perfmon.c was written by
   6  * Ganesh Venkitachalam, IBM Corp.
   7  *
   8  * Then it was modified for perfmon-1.x by Stephane Eranian and
   9  * David Mosberger, Hewlett Packard Co.
  10  *
  11  * Version Perfmon-2.x is a rewrite of perfmon-1.x
  12  * by Stephane Eranian, Hewlett Packard Co.
  13  *
  14  * Copyright (C) 1999-2005  Hewlett Packard Co
  15  *               Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
  16  *               David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
  17  *
  18  * More information about perfmon available at:
  19  *      http://www.hpl.hp.com/research/linux/perfmon
  20  */
  21
  22 #include <linux/config.h>
  23 #include <linux/module.h>
  24 #include <linux/kernel.h>
  25 #include <linux/sched.h>
  26 #include <linux/interrupt.h>
  27 #include <linux/smp_lock.h>
  28 #include <linux/proc_fs.h>
  29 #include <linux/seq_file.h>
  30 #include <linux/init.h>
  31 #include <linux/vmalloc.h>
  32 #include <linux/mm.h>
  33 #include <linux/sysctl.h>
  34 #include <linux/list.h>
  35 #include <linux/file.h>
  36 #include <linux/poll.h>
  37 #include <linux/vfs.h>
  38 #include <linux/pagemap.h>
  39 #include <linux/mount.h>
  40 #include <linux/bitops.h>
  41 #include <linux/capability.h>
  42 #include <linux/rcupdate.h>
  43 #include <linux/completion.h>
  44 #include <linux/vs_memory.h>
  45 #include <linux/vs_cvirt.h>
  46
  47 #include <asm/errno.h>
  48 #include <asm/intrinsics.h>
  49 #include <asm/page.h>
  50 #include <asm/perfmon.h>
  51 #include <asm/processor.h>
  52 #include <asm/signal.h>
  53 #include <asm/system.h>
  54 #include <asm/uaccess.h>
  55 #include <asm/delay.h>
  56
  57 #ifdef CONFIG_PERFMON
  58 /*
  59  * perfmon context state
  60  */
  61 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
  62 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
  63 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
  64 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
  65
  66 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
  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_lock_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, current->pid)); \
 162                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
 163                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, current->pid)); \
 164         } while(0)
 165
 166 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
 167         do { \
 168                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
 169                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
 170         } while(0)
 171
 172 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
 173         do {  \
 174                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
 175         } while(0)
 176
 177
 178 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
 179         do { \
 180                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
 181         } while(0)
 182
 183
 184 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
 185         do {  \
 186                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
 187         } while(0)
 188
 189 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
 190         do { \
 191                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
 192         } while(0)
 193
 194
 195 #ifdef CONFIG_SMP
 196
 197 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
 198 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
 199 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
 200
 201 #else /* !CONFIG_SMP */
 202 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 203 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 204 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 205 #endif /* CONFIG_SMP */
 206
 207 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
 208 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
 209 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
 210
 211 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
 212 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
 213
 214 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
 215
 216 /*
 217  * cmp0 must be the value of pmc0
 218  */
 219 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
 220
 221 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
 222
 223 /*
 224  * debugging
 225  */
 226 #define PFM_DEBUGGING 1
 227 #ifdef PFM_DEBUGGING
 228 #define DPRINT(a) \
 229         do { \
 230                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
 231         } while (0)
 232
 233 #define DPRINT_ovfl(a) \
 234         do { \
 235                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug > 0 && pfm_sysctl.debug_ovfl >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); 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[IA64_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[IA64_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
 310
 311         u64                     ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
 312
 313         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
 314         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
 315         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
 316
 317         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
 318         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
 319
 320         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
 321         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
 322         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
 323         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
 324
 325         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
 326         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
 327         int                     ctx_msgq_head;
 328         int                     ctx_msgq_tail;
 329         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
 330
 331         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
 332 } pfm_context_t;
 333
 334 /*
 335  * magic number used to verify that structure is really
 336  * a perfmon context
 337  */
 338 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
 339
 340 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
 341
 342 #ifdef CONFIG_SMP
 343 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
 344 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
 345 #else
 346 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
 347 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
 348 #endif
 349
 350
 351 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
 352 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
 353 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
 354 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
 355 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
 356 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
 357 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
 358 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
 359 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
 360
 361 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
 362 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
 363
 364 /*
 365  * global information about all sessions
 366  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
 367  */
 368 typedef struct {
 369         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
 370
 371         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
 372         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
 373         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
 374         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
 375         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
 376 } pfm_session_t;
 377
 378 /*
 379  * information about a PMC or PMD.
 380  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
 381  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
 382  */
 383 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
 384 typedef struct {
 385         unsigned int            type;
 386         int                     pm_pos;
 387         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
 388         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
 389         pfm_reg_check_t         read_check;
 390         pfm_reg_check_t         write_check;
 391         unsigned long           dep_pmd[4];
 392         unsigned long           dep_pmc[4];
 393 } pfm_reg_desc_t;
 394
 395 /* assume cnum is a valid monitor */
 396 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
 397
 398 /*
 399  * This structure is initialized at boot time and contains
 400  * a description of the PMU main characteristics.
 401  *
 402  * If the probe function is defined, detection is based
 403  * on its return value:
 404  *      - 0 means recognized PMU
 405  *      - anything else means not supported
 406  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
 407  * is used and it must match the host CPU family such that:
 408  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
 409  */
 410 typedef struct {
 411         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
 412
 413         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
 414         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
 415
 416         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
 417         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
 418         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
 419         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
 420
 421         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
 422         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
 423         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
 424         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
 425         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
 426         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
 427         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
 428         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
 429 } pmu_config_t;
 430 /*
 431  * PMU specific flags
 432  */
 433 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
 434
 435 /*
 436  * debug register related type definitions
 437  */
 438 typedef struct {
 439         unsigned long ibr_mask:56;
 440         unsigned long ibr_plm:4;
 441         unsigned long ibr_ig:3;
 442         unsigned long ibr_x:1;
 443 } ibr_mask_reg_t;
 444
 445 typedef struct {
 446         unsigned long dbr_mask:56;
 447         unsigned long dbr_plm:4;
 448         unsigned long dbr_ig:2;
 449         unsigned long dbr_w:1;
 450         unsigned long dbr_r:1;
 451 } dbr_mask_reg_t;
 452
 453 typedef union {
 454         unsigned long  val;
 455         ibr_mask_reg_t ibr;
 456         dbr_mask_reg_t dbr;
 457 } dbreg_t;
 458
 459
 460 /*
 461  * perfmon command descriptions
 462  */
 463 typedef struct {
 464         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 465         char            *cmd_name;
 466         int             cmd_flags;
 467         unsigned int    cmd_narg;
 468         size_t          cmd_argsize;
 469         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
 470 } pfm_cmd_desc_t;
 471
 472 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
 473 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
 474 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
 475 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
 476
 477
 478 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
 479 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
 480 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
 481 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
 482 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
 483
 484 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
 485
 486 typedef struct {
 487         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
 488         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
 489         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
 490         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
 491         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
 492         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
 493         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
 494         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
 495         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
 496 } pfm_stats_t;
 497
 498 /*
 499  * perfmon internal variables
 500  */
 501 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
 502 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
 503
 504 static DEFINE_SPINLOCK(pfm_alt_install_check);
 505 static pfm_intr_handler_desc_t  *pfm_alt_intr_handler;
 506
 507 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
 508 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
 509
 510 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
 511 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
 512
 513 static pmu_config_t             *pmu_conf;
 514
 515 /* sysctl() controls */
 516 pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
 517 EXPORT_SYMBOL(pfm_sysctl);
 518
 519 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
 520         {1, "debug", &pfm_sysctl.debug, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 521         {2, "debug_ovfl", &pfm_sysctl.debug_ovfl, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 522         {3, "fastctxsw", &pfm_sysctl.fastctxsw, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 523         {4, "expert_mode", &pfm_sysctl.expert_mode, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 524         { 0, },
 525 };
 526 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
 527         {1, "perfmon", NULL, 0, 0755, pfm_ctl_table, },
 528         {0,},
 529 };
 530 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
 531         {1, "kernel", NULL, 0, 0755, pfm_sysctl_dir, },
 532         {0,},
 533 };
 534 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
 535
 536 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 537 static int pfm_flush(struct file *filp);
 538
 539 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
 540 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
 541
 542 static inline void
 543 pfm_put_task(struct task_struct *task)
 544 {
 545         if (task != current) put_task_struct(task);
 546 }
 547
 548 static inline void
 549 pfm_set_task_notify(struct task_struct *task)
 550 {
 551         struct thread_info *info;
 552
 553         info = (struct thread_info *) ((char *) task + IA64_TASK_SIZE);
 554         set_bit(TIF_NOTIFY_RESUME, &info->flags);
 555 }
 556
 557 static inline void
 558 pfm_clear_task_notify(void)
 559 {
 560         clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
 561 }
 562
 563 static inline void
 564 pfm_reserve_page(unsigned long a)
 565 {
 566         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
 567 }
 568 static inline void
 569 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
 570 {
 571         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
 572 }
 573
 574 static inline unsigned long
 575 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
 576 {
 577         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
 578         return 0UL;
 579 }
 580
 581 static inline void
 582 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
 583 {
 584         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
 585 }
 586
 587 static inline unsigned int
 588 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
 589 {
 590         return do_munmap(mm, addr, len);
 591 }
 592
 593 static inline unsigned long
 594 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
 595 {
 596         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
 597 }
 598
 599
 600 static struct super_block *
 601 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
 602 {
 603         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC);
 604 }
 605
 606 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
 607         .name     = "pfmfs",
 608         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
 609         .kill_sb  = kill_anon_super,
 610 };
 611
 612 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
 613 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
 614 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
 615 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
 616 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(pfm_syst_info);
 617
 618
 619 /* forward declaration */
 620 static struct file_operations pfm_file_ops;
 621
 622 /*
 623  * forward declarations
 624  */
 625 #ifndef CONFIG_SMP
 626 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
 627 #endif
 628
 629 void dump_pmu_state(const char *);
 630 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 631
 632 #include "perfmon_itanium.h"
 633 #include "perfmon_mckinley.h"
 634 #include "perfmon_montecito.h"
 635 #include "perfmon_generic.h"
 636
 637 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
 638         &pmu_conf_mont,
 639         &pmu_conf_mck,
 640         &pmu_conf_ita,
 641         &pmu_conf_gen, /* must be last */
 642         NULL
 643 };
 644
 645
 646 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
 647
 648 static inline void
 649 pfm_clear_psr_pp(void)
 650 {
 651         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
 652         ia64_srlz_i();
 653 }
 654
 655 static inline void
 656 pfm_set_psr_pp(void)
 657 {
 658         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
 659         ia64_srlz_i();
 660 }
 661
 662 static inline void
 663 pfm_clear_psr_up(void)
 664 {
 665         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
 666         ia64_srlz_i();
 667 }
 668
 669 static inline void
 670 pfm_set_psr_up(void)
 671 {
 672         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
 673         ia64_srlz_i();
 674 }
 675
 676 static inline unsigned long
 677 pfm_get_psr(void)
 678 {
 679         unsigned long tmp;
 680         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
 681         ia64_srlz_i();
 682         return tmp;
 683 }
 684
 685 static inline void
 686 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
 687 {
 688         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
 689         ia64_srlz_i();
 690 }
 691
 692 static inline void
 693 pfm_freeze_pmu(void)
 694 {
 695         ia64_set_pmc(0,1UL);
 696         ia64_srlz_d();
 697 }
 698
 699 static inline void
 700 pfm_unfreeze_pmu(void)
 701 {
 702         ia64_set_pmc(0,0UL);
 703         ia64_srlz_d();
 704 }
 705
 706 static inline void
 707 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
 708 {
 709         int i;
 710
 711         for (i=0; i < nibrs; i++) {
 712                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
 713                 ia64_dv_serialize_instruction();
 714         }
 715         ia64_srlz_i();
 716 }
 717
 718 static inline void
 719 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
 720 {
 721         int i;
 722
 723         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
 724                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
 725                 ia64_dv_serialize_data();
 726         }
 727         ia64_srlz_d();
 728 }
 729
 730 /*
 731  * PMD[i] must be a counter. no check is made
 732  */
 733 static inline unsigned long
 734 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
 735 {
 736         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
 737 }
 738
 739 /*
 740  * PMD[i] must be a counter. no check is made
 741  */
 742 static inline void
 743 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
 744 {
 745         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
 746
 747         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
 748         /*
 749          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
 750          * mask off top part
 751          */
 752         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
 753 }
 754
 755 static pfm_msg_t *
 756 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
 757 {
 758         int idx, next;
 759
 760         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
 761
 762         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
 763         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
 764
 765         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
 766         ctx->ctx_msgq_tail = next;
 767
 768         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
 769
 770         return ctx->ctx_msgq+idx;
 771 }
 772
 773 static pfm_msg_t *
 774 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
 775 {
 776         pfm_msg_t *msg;
 777
 778         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
 779
 780         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
 781
 782         /*
 783          * get oldest message
 784          */
 785         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
 786
 787         /*
 788          * and move forward
 789          */
 790         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
 791
 792         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));
 793
 794         return msg;
 795 }
 796
 797 static void
 798 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
 799 {
 800         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
 801         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
 802 }
 803
 804 static void *
 805 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
 806 {
 807         void *mem;
 808         unsigned long addr;
 809
 810         size = PAGE_ALIGN(size);
 811         mem  = vmalloc(size);
 812         if (mem) {
 813                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
 814                 memset(mem, 0, size);
 815                 addr = (unsigned long)mem;
 816                 while (size > 0) {
 817                         pfm_reserve_page(addr);
 818                         addr+=PAGE_SIZE;
 819                         size-=PAGE_SIZE;
 820                 }
 821         }
 822         return mem;
 823 }
 824
 825 static void
 826 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
 827 {
 828         unsigned long addr;
 829
 830         if (mem) {
 831                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
 832                 addr = (unsigned long) mem;
 833                 while ((long) size > 0) {
 834                         pfm_unreserve_page(addr);
 835                         addr+=PAGE_SIZE;
 836                         size-=PAGE_SIZE;
 837                 }
 838                 vfree(mem);
 839         }
 840         return;
 841 }
 842
 843 static pfm_context_t *
 844 pfm_context_alloc(void)
 845 {
 846         pfm_context_t *ctx;
 847
 848         /*
 849          * allocate context descriptor
 850          * must be able to free with interrupts disabled
 851          */
 852         ctx = kmalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
 853         if (ctx) {
 854                 memset(ctx, 0, sizeof(pfm_context_t));
 855                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
 856         }
 857         return ctx;
 858 }
 859
 860 static void
 861 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
 862 {
 863         if (ctx) {
 864                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
 865                 kfree(ctx);
 866         }
 867 }
 868
 869 static void
 870 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
 871 {
 872         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
 873         struct thread_struct *th = &task->thread;
 874         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
 875         int i;
 876
 877         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task->pid));
 878
 879         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
 880         /*
 881          * monitoring can only be masked as a result of a valid
 882          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
 883          * has an owner. Note that the owner can be different
 884          * from the current task. However the PMU state belongs
 885          * to the owner.
 886          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
 887          * current. Therefore if we come here, we know that
 888          * the PMU state belongs to the current task, therefore
 889          * we can access the live registers.
 890          *
 891          * So in both cases, the live register contains the owner's
 892          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
 893          *
 894          * As a consequence to this call, the thread->pmds[] array
 895          * contains stale information which must be ignored
 896          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
 897          * pfm_restart).
 898          */
 899         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
 900         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
 901                 /* skip non used pmds */
 902                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
 903                 val = ia64_get_pmd(i);
 904
 905                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
 906                         /*
 907                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
 908                          */
 909                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
 910                 } else {
 911                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
 912                 }
 913                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
 914                         i,
 915                         ctx->ctx_pmds[i].val,
 916                         val & ovfl_mask));
 917         }
 918         /*
 919          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
 920          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
 921          * the user
 922          *
 923          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
 924          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
 925          */
 926         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
 927         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
 928                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
 929                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i] & ~0xfUL);
 930                 th->pmcs[i] &= ~0xfUL;
 931                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, th->pmcs[i]));
 932         }
 933         /*
 934          * make all of this visible
 935          */
 936         ia64_srlz_d();
 937 }
 938
 939 /*
 940  * must always be done with task == current
 941  *
 942  * context must be in MASKED state when calling
 943  */
 944 static void
 945 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
 946 {
 947         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
 948         struct thread_struct *th = &task->thread;
 949         unsigned long mask, ovfl_mask;
 950         unsigned long psr, val;
 951         int i, is_system;
 952
 953         is_system = ctx->ctx_fl_system;
 954         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
 955
 956         if (task != current) {
 957                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task->pid, current->pid);
 958                 return;
 959         }
 960         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
 961                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
 962                         task->pid, current->pid, ctx->ctx_state);
 963                 return;
 964         }
 965         psr = pfm_get_psr();
 966         /*
 967          * monitoring is masked via the PMC.
 968          * As we restore their value, we do not want each counter to
 969          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
 970          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
 971          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
 972          * this point, because monitoring was MASKED.
 973          *
 974          * system-wide session are pinned and self-monitoring
 975          */
 976         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
 977                 /* disable dcr pp */
 978                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
 979                 pfm_clear_psr_pp();
 980         } else {
 981                 pfm_clear_psr_up();
 982         }
 983         /*
 984          * first, we restore the PMD
 985          */
 986         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
 987         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
 988                 /* skip non used pmds */
 989                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
 990
 991                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
 992                         /*
 993                          * we split the 64bit value according to
 994                          * counter width
 995                          */
 996                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
 997                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
 998                 } else {
 999                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1000                 }
1001                 ia64_set_pmd(i, val);
1002
1003                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1004                         i,
1005                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1006                         val));
1007         }
1008         /*
1009          * restore the PMCs
1010          */
1011         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1012         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1013                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1014                 th->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1015                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i]);
1016                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n", task->pid, i, th->pmcs[i]));
1017         }
1018         ia64_srlz_d();
1019
1020         /*
1021          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1022          * XXX: need to optimize
1023          */
1024         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1025                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1026                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1027         }
1028
1029         /*
1030          * now restore PSR
1031          */
1032         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1033                 /* enable dcr pp */
1034                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1035                 ia64_srlz_i();
1036         }
1037         pfm_set_psr_l(psr);
1038 }
1039
1040 static inline void
1041 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1042 {
1043         int i;
1044
1045         ia64_srlz_d();
1046
1047         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1048                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1049         }
1050 }
1051
1052 /*
1053  * reload from thread state (used for ctxw only)
1054  */
1055 static inline void
1056 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1057 {
1058         int i;
1059         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1060
1061         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1062                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1063                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1064                 ia64_set_pmd(i, val);
1065         }
1066         ia64_srlz_d();
1067 }
1068
1069 /*
1070  * propagate PMD from context to thread-state
1071  */
1072 static inline void
1073 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1074 {
1075         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1076         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1077         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1078         unsigned long val;
1079         int i;
1080
1081         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1082
1083         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1084
1085                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1086
1087                 /*
1088                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1089                  * the lower bits go to the machine state in the
1090                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1091                  * The upper part stays in the soft-counter.
1092                  */
1093                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1094                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1095                          val &= ovfl_val;
1096                 }
1097                 thread->pmds[i] = val;
1098
1099                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1100                         i,
1101                         thread->pmds[i],
1102                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1103         }
1104 }
1105
1106 /*
1107  * propagate PMC from context to thread-state
1108  */
1109 static inline void
1110 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1111 {
1112         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1113         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1114         int i;
1115
1116         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1117
1118         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1119                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1120                 thread->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1121                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, thread->pmcs[i]));
1122         }
1123 }
1124
1125
1126
1127 static inline void
1128 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1129 {
1130         int i;
1131
1132         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1133                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1134                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1135         }
1136         ia64_srlz_d();
1137 }
1138
1139 static inline int
1140 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1141 {
1142         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1143 }
1144
1145 static inline int
1146 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1147 {
1148         int ret = 0;
1149         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1150         return ret;
1151 }
1152
1153 static inline int
1154 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1155 {
1156         int ret = 0;
1157         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1158         return ret;
1159 }
1160
1161
1162 static inline int
1163 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1164                      int cpu, void *arg)
1165 {
1166         int ret = 0;
1167         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1168         return ret;
1169 }
1170
1171 static inline int
1172 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1173                      int cpu, void *arg)
1174 {
1175         int ret = 0;
1176         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1177         return ret;
1178 }
1179
1180 static inline int
1181 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1182 {
1183         int ret = 0;
1184         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1185         return ret;
1186 }
1187
1188 static inline int
1189 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)
1190 {
1191         int ret = 0;
1192         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1193         return ret;
1194 }
1195
1196 static pfm_buffer_fmt_t *
1197 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1198 {
1199         struct list_head * pos;
1200         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1201
1202         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1203                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1204                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1205                         return entry;
1206         }
1207         return NULL;
1208 }
1209
1210 /*
1211  * find a buffer format based on its uuid
1212  */
1213 static pfm_buffer_fmt_t *
1214 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1215 {
1216         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1217         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1218         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1219         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1220         return fmt;
1221 }
1222
1223 int
1224 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1225 {
1226         int ret = 0;
1227
1228         /* some sanity checks */
1229         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1230
1231         /* we need at least a handler */
1232         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1233
1234         /*
1235          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1236          */
1237
1238         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1239
1240         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1241                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1242                 ret = -EBUSY;
1243                 goto out;
1244         }
1245         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1246         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1247
1248 out:
1249         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1250         return ret;
1251 }
1252 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1253
1254 int
1255 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1256 {
1257         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1258         int ret = 0;
1259
1260         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1261
1262         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1263         if (!fmt) {
1264                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1265                 ret = -EINVAL;
1266                 goto out;
1267         }
1268         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1269         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1270
1271 out:
1272         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1273         return ret;
1274
1275 }
1276 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1277
1278 extern void update_pal_halt_status(int);
1279
1280 static int
1281 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1282 {
1283         unsigned long flags;
1284         /*
1285          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1286          */
1287         LOCK_PFS(flags);
1288
1289         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1290                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1291                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1292                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1293                 is_syswide,
1294                 cpu));
1295
1296         if (is_syswide) {
1297                 /*
1298                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1299                  */
1300                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1301                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1302                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1303                         goto abort;
1304                 }
1305
1306                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1307
1308                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1309
1310                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1311
1312                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1313
1314         } else {
1315                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1316                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1317         }
1318
1319         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1320                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1321                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1322                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1323                 is_syswide,
1324                 cpu));
1325
1326         /*
1327          * disable default_idle() to go to PAL_HALT
1328          */
1329         update_pal_halt_status(0);
1330
1331         UNLOCK_PFS(flags);
1332
1333         return 0;
1334
1335 error_conflict:
1336         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1337                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]->pid,
1338                 cpu));
1339 abort:
1340         UNLOCK_PFS(flags);
1341
1342         return -EBUSY;
1343
1344 }
1345
1346 static int
1347 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1348 {
1349         unsigned long flags;
1350         /*
1351          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1352          */
1353         LOCK_PFS(flags);
1354
1355         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1356                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1357                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1358                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1359                 is_syswide,
1360                 cpu));
1361
1362
1363         if (is_syswide) {
1364                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1365                 /*
1366                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1367                  */
1368                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1369                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1370                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1371                         } else {
1372                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1373                         }
1374                 }
1375                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1376         } else {
1377                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1378         }
1379         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1380                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1381                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1382                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1383                 is_syswide,
1384                 cpu));
1385
1386         /*
1387          * if possible, enable default_idle() to go into PAL_HALT
1388          */
1389         if (pfm_sessions.pfs_task_sessions == 0 && pfm_sessions.pfs_sys_sessions == 0)
1390                 update_pal_halt_status(1);
1391
1392         UNLOCK_PFS(flags);
1393
1394         return 0;
1395 }
1396
1397 /*
1398  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1399  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1400  * a PROTECT_CTX() section.
1401  */
1402 static int
1403 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1404 {
1405         int r;
1406
1407         /* sanity checks */
1408         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1409                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task->pid, task->mm);
1410                 return -EINVAL;
1411         }
1412
1413         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1414
1415         /*
1416          * does the actual unmapping
1417          */
1418         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1419
1420         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1421
1422         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1423
1424         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1425         if (r !=0) {
1426                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task->pid, vaddr, size);
1427         }
1428
1429         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1430
1431         return 0;
1432 }
1433
1434 /*
1435  * free actual physical storage used by sampling buffer
1436  */
1437 #if 0
1438 static int
1439 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1440 {
1441         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1442
1443         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1444
1445         /*
1446          * we won't use the buffer format anymore
1447          */
1448         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1449
1450         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1451                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1452                 ctx->ctx_smpl_size,
1453                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1454
1455         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1456
1457         /*
1458          * free the buffer
1459          */
1460         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1461
1462         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1463         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1464
1465         return 0;
1466
1467 invalid_free:
1468         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", current->pid);
1469         return -EINVAL;
1470 }
1471 #endif
1472
1473 static inline void
1474 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1475 {
1476         if (fmt == NULL) return;
1477
1478         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1479
1480 }
1481
1482 /*
1483  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1484  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1485  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1486  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1487  */
1488 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1489
1490 static int __init
1491 init_pfm_fs(void)
1492 {
1493         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1494         if (!err) {
1495                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1496                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1497                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1498                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1499                 else
1500                         err = 0;
1501         }
1502         return err;
1503 }
1504
1505 static void __exit
1506 exit_pfm_fs(void)
1507 {
1508         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1509         mntput(pfmfs_mnt);
1510 }
1511
1512 static ssize_t
1513 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1514 {
1515         pfm_context_t *ctx;
1516         pfm_msg_t *msg;
1517         ssize_t ret;
1518         unsigned long flags;
1519         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1520         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1521                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1522                 return -EINVAL;
1523         }
1524
1525         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1526         if (ctx == NULL) {
1527                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1528                 return -EINVAL;
1529         }
1530
1531         /*
1532          * check even when there is no message
1533          */
1534         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1535                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1536                 return -EINVAL;
1537         }
1538
1539         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1540
1541         /*
1542          * put ourselves on the wait queue
1543          */
1544         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1545
1546
1547         for(;;) {
1548                 /*
1549                  * check wait queue
1550                  */
1551
1552                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1553
1554                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1555
1556                 ret = 0;
1557                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1558
1559                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1560
1561                 /*
1562                  * check non-blocking read
1563                  */
1564                 ret = -EAGAIN;
1565                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1566
1567                 /*
1568                  * check pending signals
1569                  */
1570                 if(signal_pending(current)) {
1571                         ret = -EINTR;
1572                         break;
1573                 }
1574                 /*
1575                  * no message, so wait
1576                  */
1577                 schedule();
1578
1579                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1580         }
1581         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", current->pid, ret));
1582         set_current_state(TASK_RUNNING);
1583         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1584
1585         if (ret < 0) goto abort;
1586
1587         ret = -EINVAL;
1588         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1589         if (msg == NULL) {
1590                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, current->pid);
1591                 goto abort_locked;
1592         }
1593
1594         DPRINT(("fd=%d type=%d\n", msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1595
1596         ret = -EFAULT;
1597         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1598
1599 abort_locked:
1600         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1601 abort:
1602         return ret;
1603 }
1604
1605 static ssize_t
1606 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1607                           size_t size, loff_t *ppos)
1608 {
1609         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1610         return -EINVAL;
1611 }
1612
1613 static unsigned int
1614 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1615 {
1616         pfm_context_t *ctx;
1617         unsigned long flags;
1618         unsigned int mask = 0;
1619
1620         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1621                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1622                 return 0;
1623         }
1624
1625         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1626         if (ctx == NULL) {
1627                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1628                 return 0;
1629         }
1630
1631
1632         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1633
1634         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1635
1636         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1637
1638         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1639                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1640
1641         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1642
1643         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1644
1645         return mask;
1646 }
1647
1648 static int
1649 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1650 {
1651         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1652         return -EINVAL;
1653 }
1654
1655 /*
1656  * interrupt cannot be masked when coming here
1657  */
1658 static inline int
1659 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1660 {
1661         int ret;
1662
1663         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1664
1665         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1666                 current->pid,
1667                 fd,
1668                 on,
1669                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1670
1671         return ret;
1672 }
1673
1674 static int
1675 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1676 {
1677         pfm_context_t *ctx;
1678         int ret;
1679
1680         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1681                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", current->pid);
1682                 return -EBADF;
1683         }
1684
1685         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1686         if (ctx == NULL) {
1687                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1688                 return -EBADF;
1689         }
1690         /*
1691          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1692          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1693          *
1694          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1695          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1696          */
1697         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1698
1699
1700         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1701                 fd,
1702                 on,
1703                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1704
1705         return ret;
1706 }
1707
1708 #ifdef CONFIG_SMP
1709 /*
1710  * this function is exclusively called from pfm_close().
1711  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1712  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1713  */
1714 static void
1715 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1716 {
1717         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1718         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(current);
1719         struct task_struct *owner;
1720         unsigned long flags;
1721         int ret;
1722
1723         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1724                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1725                         ctx->ctx_cpu,
1726                         smp_processor_id());
1727                 return;
1728         }
1729         owner = GET_PMU_OWNER();
1730         if (owner != ctx->ctx_task) {
1731                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1732                         smp_processor_id(),
1733                         owner->pid, ctx->ctx_task->pid);
1734                 return;
1735         }
1736         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1737                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1738                         smp_processor_id(),
1739                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1740                 return;
1741         }
1742
1743         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), ctx->ctx_task->pid));
1744         /*
1745          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1746          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1747          * this CPU
1748          */
1749         local_irq_save(flags);
1750
1751         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1752         if (ret) {
1753                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1754         }
1755
1756         /*
1757          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1758          */
1759         local_irq_restore(flags);
1760 }
1761
1762 static void
1763 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1764 {
1765         int ret;
1766
1767         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1768         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1769         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1770 }
1771 #endif /* CONFIG_SMP */
1772
1773 /*
1774  * called for each close(). Partially free resources.
1775  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1776  */
1777 static int
1778 pfm_flush(struct file *filp)
1779 {
1780         pfm_context_t *ctx;
1781         struct task_struct *task;
1782         struct pt_regs *regs;
1783         unsigned long flags;
1784         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1785         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1786         int state, is_system;
1787
1788         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1789                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1790                 return -EBADF;
1791         }
1792
1793         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1794         if (ctx == NULL) {
1795                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1796                 return -EBADF;
1797         }
1798
1799         /*
1800          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1801          * This can be done without the context being protected. We come
1802          * here when the context has become unreacheable by other tasks.
1803          *
1804          * We may still have active monitoring at this point and we may
1805          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1806          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1807          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1808          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1809          * invoked after, it will find an empty queue and no
1810          * signal will be sent. In both case, we are safe
1811          */
1812         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1813                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1814                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1815         }
1816
1817         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1818
1819         state     = ctx->ctx_state;
1820         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1821
1822         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1823         regs = task_pt_regs(task);
1824
1825         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1826                 state,
1827                 task == current ? 1 : 0));
1828
1829         /*
1830          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1831          */
1832
1833         /*
1834          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1835          */
1836         if (task == current) {
1837 #ifdef CONFIG_SMP
1838                 /*
1839                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1840                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1841                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1842                  *
1843                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1844                  */
1845                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1846
1847                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1848                         /*
1849                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1850                          */
1851                         local_irq_restore(flags);
1852
1853                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1854
1855                         /*
1856                          * restore interrupt masking
1857                          */
1858                         local_irq_save(flags);
1859
1860                         /*
1861                          * context is unloaded at this point
1862                          */
1863                 } else
1864 #endif /* CONFIG_SMP */
1865                 {
1866
1867                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1868                         /*
1869                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1870                         * and session unreserved.
1871                         */
1872                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1873
1874                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1875                 }
1876         }
1877
1878         /*
1879          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1880          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1881          *
1882          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1883          * by every task with access to the context
1884          *
1885          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1886          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1887          * do anything here
1888          */
1889         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1890                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1891                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1892         }
1893
1894         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1895
1896         /*
1897          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1898          * at this point. Cannot be done inside critical section
1899          * because some VM function reenables interrupts.
1900          *
1901          */
1902         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1903
1904         return 0;
1905 }
1906 /*
1907  * called either on explicit close() or from exit_files().
1908  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1909  * called only ONCE.
1910  *
1911  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero
1912  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the
1913  * file at this point.
1914  *
1915  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1916  * is executed before exit_files().
1917  *
1918  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1919  * flush the PMU state to the context.
1920  */
1921 static int
1922 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1923 {
1924         pfm_context_t *ctx;
1925         struct task_struct *task;
1926         struct pt_regs *regs;
1927         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1928         unsigned long flags;
1929         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1930         void *smpl_buf_addr = NULL;
1931         int free_possible = 1;
1932         int state, is_system;
1933
1934         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1935
1936         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1937                 DPRINT(("bad magic\n"));
1938                 return -EBADF;
1939         }
1940
1941         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1942         if (ctx == NULL) {
1943                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1944                 return -EBADF;
1945         }
1946
1947         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1948
1949         state     = ctx->ctx_state;
1950         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1951
1952         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1953         regs = task_pt_regs(task);
1954
1955         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1956                 state,
1957                 task == current ? 1 : 0));
1958
1959         /*
1960          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1961          */
1962         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1963
1964         /*
1965          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1966          * either force an unload or go zombie
1967          */
1968
1969         /*
1970          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
1971          * we must force it to wakeup to get out of the
1972          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
1973          *
1974          * This situation is only possible for per-task mode
1975          */
1976         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
1977
1978                 /*
1979                  * set a "partial" zombie state to be checked
1980                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
1981                  *
1982                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
1983                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
1984                  * In such case, it would free the context and then we would
1985                  * return to pfm_handle_work() which would access the
1986                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
1987                  * but visible to pfm_handle_work().
1988                  *
1989                  * For some window of time, we have a zombie context with
1990                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
1991                  */
1992                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
1993
1994                 /*
1995                  * force task to wake up from MASKED state
1996                  */
1997                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
1998
1999                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
2000
2001                 /*
2002                  * put ourself to sleep waiting for the other
2003                  * task to report completion
2004                  *
2005                  * the context is protected by mutex, therefore there
2006                  * is no risk of being notified of completion before
2007                  * begin actually on the waitq.
2008                  */
2009                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2010                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2011
2012                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2013
2014                 /*
2015                  * XXX: check for signals :
2016                  *      - ok for explicit close
2017                  *      - not ok when coming from exit_files()
2018                  */
2019                 schedule();
2020
2021
2022                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2023
2024
2025                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2026                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2027
2028                 /*
2029                  * context is unloaded at this point
2030                  */
2031                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2032         }
2033         else if (task != current) {
2034 #ifdef CONFIG_SMP
2035                 /*
2036                  * switch context to zombie state
2037                  */
2038                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2039
2040                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task->pid));
2041                 /*
2042                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2043                  * the task notices the ZOMBIE state
2044                  */
2045                 free_possible = 0;
2046 #else
2047                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2048 #endif
2049         }
2050
2051 doit:
2052         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2053         state = ctx->ctx_state;
2054
2055         /*
2056          * the context is still attached to a task (possibly current)
2057          * we cannot destroy it right now
2058          */
2059
2060         /*
2061          * we must free the sampling buffer right here because
2062          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2063          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2064          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2065          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2066          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2067          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2068          */
2069         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2070                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2071                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2072                 /* no more sampling */
2073                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2074                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2075         }
2076
2077         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2078                 state,
2079                 free_possible,
2080                 smpl_buf_addr,
2081                 smpl_buf_size));
2082
2083         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2084
2085         /*
2086          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2087          */
2088         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2089                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2090         }
2091
2092         /*
2093          * disconnect file descriptor from context must be done
2094          * before we unlock.
2095          */
2096         filp->private_data = NULL;
2097
2098         /*
2099          * if we free on the spot, the context is now completely unreacheable
2100          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2101          * can freely cut.
2102          *
2103          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2104          */
2105         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2106
2107         /*
2108          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2109          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2110          */
2111         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2112
2113         /*
2114          * return the memory used by the context
2115          */
2116         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2117
2118         return 0;
2119 }
2120
2121 static int
2122 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2123 {
2124         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2125         return -ENXIO;
2126 }
2127
2128
2129
2130 static struct file_operations pfm_file_ops = {
2131         .llseek   = no_llseek,
2132         .read     = pfm_read,
2133         .write    = pfm_write,
2134         .poll     = pfm_poll,
2135         .ioctl    = pfm_ioctl,
2136         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2137         .fasync   = pfm_fasync,
2138         .release  = pfm_close,
2139         .flush    = pfm_flush
2140 };
2141
2142 static int
2143 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2144 {
2145         return 1;
2146 }
2147
2148 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2149         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2150 };
2151
2152
2153 static int
2154 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2155 {
2156         int fd, ret = 0;
2157         struct file *file = NULL;
2158         struct inode * inode;
2159         char name[32];
2160         struct qstr this;
2161
2162         fd = get_unused_fd();
2163         if (fd < 0) return -ENFILE;
2164
2165         ret = -ENFILE;
2166
2167         file = get_empty_filp();
2168         if (!file) goto out;
2169
2170         /*
2171          * allocate a new inode
2172          */
2173         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2174         if (!inode) goto out;
2175
2176         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2177
2178         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2179         inode->i_uid  = current->fsuid;
2180         inode->i_gid  = current->fsgid;
2181
2182         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2183         this.name = name;
2184         this.len  = strlen(name);
2185         this.hash = inode->i_ino;
2186
2187         ret = -ENOMEM;
2188
2189         /*
2190          * allocate a new dcache entry
2191          */
2192         file->f_dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2193         if (!file->f_dentry) goto out;
2194
2195         file->f_dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2196
2197         d_add(file->f_dentry, inode);
2198         file->f_vfsmnt = mntget(pfmfs_mnt);
2199         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2200
2201         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2202         file->f_mode  = FMODE_READ;
2203         file->f_flags = O_RDONLY;
2204         file->f_pos   = 0;
2205
2206         /*
2207          * may have to delay until context is attached?
2208          */
2209         fd_install(fd, file);
2210
2211         /*
2212          * the file structure we will use
2213          */
2214         *cfile = file;
2215
2216         return fd;
2217 out:
2218         if (file) put_filp(file);
2219         put_unused_fd(fd);
2220         return ret;
2221 }
2222
2223 static void
2224 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2225 {
2226         struct files_struct *files = current->files;
2227         struct fdtable *fdt;
2228
2229         /*
2230          * there ie no fd_uninstall(), so we do it here
2231          */
2232         spin_lock(&files->file_lock);
2233         fdt = files_fdtable(files);
2234         rcu_assign_pointer(fdt->fd[fd], NULL);
2235         spin_unlock(&files->file_lock);
2236
2237         if (file)
2238                 put_filp(file);
2239         put_unused_fd(fd);
2240 }
2241
2242 static int
2243 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2244 {
2245         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2246
2247         while (size > 0) {
2248                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2249
2250
2251                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2252                         return -ENOMEM;
2253
2254                 addr  += PAGE_SIZE;
2255                 buf   += PAGE_SIZE;
2256                 size  -= PAGE_SIZE;
2257         }
2258         return 0;
2259 }
2260
2261 /*
2262  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2263  */
2264 static int
2265 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2266 {
2267         struct mm_struct *mm = task->mm;
2268         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2269         unsigned long size;
2270         void *smpl_buf;
2271
2272
2273         /*
2274          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2275          */
2276         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2277
2278         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2279
2280         /*
2281          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2282          * XXX: may have to refine this test
2283          * Check against address space limit.
2284          *
2285          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2286          *      return -ENOMEM;
2287          */
2288         if (size > task->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
2289                 return -ENOMEM;
2290
2291         /*
2292          * We do the easy to undo allocations first.
2293          *
2294          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2295          */
2296         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2297         if (smpl_buf == NULL) {
2298                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2299                 return -ENOMEM;
2300         }
2301
2302         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2303
2304         /* allocate vma */
2305         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);
2306         if (!vma) {
2307                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2308                 goto error_kmem;
2309         }
2310         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
2311
2312         /*
2313          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2314          */
2315         vma->vm_mm           = mm;
2316         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2317         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2318
2319         /*
2320          * Now we have everything we need and we can initialize
2321          * and connect all the data structures
2322          */
2323
2324         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2325         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2326
2327         /*
2328          * Let's do the difficult operations next.
2329          *
2330          * now we atomically find some area in the address space and
2331          * remap the buffer in it.
2332          */
2333         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2334
2335         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2336         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2337         if (vma->vm_start == 0UL) {
2338                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2339                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2340                 goto error;
2341         }
2342         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2343         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2344
2345         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2346
2347         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2348         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2349                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2350                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2351                 goto error;
2352         }
2353
2354         /*
2355          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2356          * done with mmap lock held
2357          */
2358         insert_vm_struct(mm, vma);
2359
2360         vx_vmpages_add(mm, size >> PAGE_SHIFT);
2361         vm_stat_account(vma->vm_mm, vma->vm_flags, vma->vm_file,
2362                                                         vma_pages(vma));
2363         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2364
2365         /*
2366          * keep track of user level virtual address
2367          */
2368         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2369         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2370
2371         return 0;
2372
2373 error:
2374         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2375 error_kmem:
2376         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2377
2378         return -ENOMEM;
2379 }
2380
2381 /*
2382  * XXX: do something better here
2383  */
2384 static int
2385 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2386 {
2387         /* inspired by ptrace_attach() */
2388         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2389                 current->uid,
2390                 current->gid,
2391                 task->euid,
2392                 task->suid,
2393                 task->uid,
2394                 task->egid,
2395                 task->sgid));
2396
2397         return ((current->uid != task->euid)
2398             || (current->uid != task->suid)
2399             || (current->uid != task->uid)
2400             || (current->gid != task->egid)
2401             || (current->gid != task->sgid)
2402             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2403 }
2404
2405 static int
2406 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2407 {
2408         int ctx_flags;
2409
2410         /* valid signal */
2411
2412         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2413
2414         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2415
2416                 /*
2417                  * cannot block in this mode
2418                  */
2419                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2420                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2421                         return -EINVAL;
2422                 }
2423         } else {
2424         }
2425         /* probably more to add here */
2426
2427         return 0;
2428 }
2429
2430 static int
2431 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2432                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2433 {
2434         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2435         unsigned long size = 0UL;
2436         void *uaddr = NULL;
2437         void *fmt_arg = NULL;
2438         int ret = 0;
2439 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2440
2441         /* invoke and lock buffer format, if found */
2442         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2443         if (fmt == NULL) {
2444                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2445                 return -EINVAL;
2446         }
2447
2448         /*
2449          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2450          */
2451         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2452
2453         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2454
2455         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2456
2457         if (ret) goto error;
2458
2459         /* link buffer format and context */
2460         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2461
2462         /*
2463          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2464          */
2465         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2466         if (ret) goto error;
2467
2468         if (size) {
2469                 /*
2470                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2471                  */
2472                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2473                 if (ret) goto error;
2474
2475                 /* keep track of user address of buffer */
2476                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2477         }
2478         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2479
2480 error:
2481         return ret;
2482 }
2483
2484 static void
2485 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2486 {
2487         int i;
2488
2489         /*
2490          * install reset values for PMC.
2491          */
2492         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2493                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2494                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2495                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2496         }
2497         /*
2498          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2499          */
2500
2501         /*
2502          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2503          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2504          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2505          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2506          * process because they may change what is being measured.
2507          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2508          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2509          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2510          *
2511          * The problem with PMD is information leaking especially
2512          * to user level when psr.sp=0
2513          *
2514          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2515          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2516          * pfm_load_regs() function.
2517          */
2518
2519          /*
2520           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2521           *
2522           * PMC0 is treated differently.
2523           */
2524         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2525
2526         /*
2527          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2528          */
2529         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2530
2531         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2532
2533         /*
2534          * useful in case of re-enable after disable
2535          */
2536         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2537         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2538 }
2539
2540 static int
2541 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2542 {
2543         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2544         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2545
2546         *sz = 0;
2547
2548         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2549
2550         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2551         if (fmt == NULL) {
2552                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2553                 return -EINVAL;
2554         }
2555         /* get just enough to copy in user parameters */
2556         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2557         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2558
2559         return 0;
2560 }
2561
2562
2563
2564 /*
2565  * cannot attach if :
2566  *      - kernel task
2567  *      - task not owned by caller
2568  *      - task incompatible with context mode
2569  */
2570 static int
2571 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2572 {
2573         /*
2574          * no kernel task or task not owner by caller
2575          */
2576         if (task->mm == NULL) {
2577                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2578                 return -EPERM;
2579         }
2580         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2581                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2582                 return -EPERM;
2583         }
2584         /*
2585          * cannot block in self-monitoring mode
2586          */
2587         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2588                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2589                 return -EINVAL;
2590         }
2591
2592         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2593                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2594                 return -EBUSY;
2595         }
2596
2597         /*
2598          * always ok for self
2599          */
2600         if (task == current) return 0;
2601
2602         if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
2603                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2604                 return -EBUSY;
2605         }
2606         /*
2607          * make sure the task is off any CPU
2608          */
2609         wait_task_inactive(task);
2610
2611         /* more to come... */
2612
2613         return 0;
2614 }
2615
2616 static int
2617 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2618 {
2619         struct task_struct *p = current;
2620         int ret;
2621
2622         /* XXX: need to add more checks here */
2623         if (pid < 2) return -EPERM;
2624
2625         if (pid != current->pid) {
2626
2627                 read_lock(&tasklist_lock);
2628
2629                 p = find_task_by_pid(pid);
2630
2631                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2632                 if (p) get_task_struct(p);
2633
2634                 read_unlock(&tasklist_lock);
2635
2636                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2637         }
2638
2639         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2640         if (ret == 0) {
2641                 *task = p;
2642         } else if (p != current) {
2643                 pfm_put_task(p);
2644         }
2645         return ret;
2646 }
2647
2648
2649
2650 static int
2651 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2652 {
2653         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2654         struct file *filp;
2655         int ctx_flags;
2656         int ret;
2657
2658         /* let's check the arguments first */
2659         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2660         if (ret < 0) return ret;
2661
2662         ctx_flags = req->ctx_flags;
2663
2664         ret = -ENOMEM;
2665
2666         ctx = pfm_context_alloc();
2667         if (!ctx) goto error;
2668
2669         ret = pfm_alloc_fd(&filp);
2670         if (ret < 0) goto error_file;
2671
2672         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = ret;
2673
2674         /*
2675          * attach context to file
2676          */
2677         filp->private_data = ctx;
2678
2679         /*
2680          * does the user want to sample?
2681          */
2682         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2683                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2684                 if (ret) goto buffer_error;
2685         }
2686
2687         /*
2688          * init context protection lock
2689          */
2690         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2691
2692         /*
2693          * context is unloaded
2694          */
2695         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2696
2697         /*
2698          * initialization of context's flags
2699          */
2700         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2701         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2702         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2703         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2704         /*
2705          * will move to set properties
2706          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2707          */
2708
2709         /*
2710          * init restart semaphore to locked
2711          */
2712         init_completion(&ctx->ctx_restart_done);
2713
2714         /*
2715          * activation is used in SMP only
2716          */
2717         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2718         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2719
2720         /*
2721          * initialize notification message queue
2722          */
2723         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2724         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2725         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2726
2727         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2728                 ctx,
2729                 ctx_flags,
2730                 ctx->ctx_fl_system,
2731                 ctx->ctx_fl_block,
2732                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2733                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2734                 ctx->ctx_fd));
2735
2736         /*
2737          * initialize soft PMU state
2738          */
2739         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2740
2741         return 0;
2742
2743 buffer_error:
2744         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2745
2746         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2747                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2748         }
2749 error_file:
2750         pfm_context_free(ctx);
2751
2752 error:
2753         return ret;
2754 }
2755
2756 static inline unsigned long
2757 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2758 {
2759         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2760         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2761         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2762
2763         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2764                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2765                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2766                 if ((mask >> 32) != 0)
2767                         /* construct a full 64-bit random value: */
2768                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2769                 reg->seed = new_seed;
2770         }
2771         reg->lval = val;
2772         return val;
2773 }
2774
2775 static void
2776 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2777 {
2778         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2779         unsigned long reset_others = 0UL;
2780         unsigned long val;
2781         int i;
2782
2783         /*
2784          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2785          */
2786         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2787         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2788
2789                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2790
2791                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2792                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2793
2794                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2795         }
2796
2797         /*
2798          * Now take care of resetting the other registers
2799          */
2800         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2801
2802                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2803
2804                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2805
2806                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2807                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2808         }
2809 }
2810
2811 static void
2812 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2813 {
2814         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2815         unsigned long reset_others = 0UL;
2816         unsigned long val;
2817         int i;
2818
2819         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2820
2821         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2822                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2823                 return;
2824         }
2825
2826         /*
2827          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2828          */
2829         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2830         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2831
2832                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2833
2834                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2835                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2836
2837                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2838
2839                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2840         }
2841
2842         /*
2843          * Now take care of resetting the other registers
2844          */
2845         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2846
2847                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2848
2849                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2850
2851                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2852                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2853                 } else {
2854                         ia64_set_pmd(i, val);
2855                 }
2856                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2857                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2858         }
2859         ia64_srlz_d();
2860 }
2861
2862 static int
2863 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2864 {
2865         struct thread_struct *thread = NULL;
2866         struct task_struct *task;
2867         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2868         unsigned long value, pmc_pm;
2869         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2870         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2871         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2872         int is_monitor, is_counting, state;
2873         int ret = -EINVAL;
2874         pfm_reg_check_t wr_func;
2875 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2876
2877         state     = ctx->ctx_state;
2878         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2879         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2880         task      = ctx->ctx_task;
2881         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2882
2883         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2884
2885         if (is_loaded) {
2886                 thread = &task->thread;
2887                 /*
2888                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2889                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2890                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2891                  */
2892                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2893                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2894                         return -EBUSY;
2895                 }
2896                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2897         }
2898         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
2899
2900         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2901
2902                 cnum       = req->reg_num;
2903                 reg_flags  = req->reg_flags;
2904                 value      = req->reg_value;
2905                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2906                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2907                 flags      = 0;
2908
2909
2910                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2911                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2912                         goto error;
2913                 }
2914
2915                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2916                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2917                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2918                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2919
2920                 /*
2921                  * we reject all non implemented PMC as well
2922                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2923                  * as status registers by the PMU
2924                  */
2925                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2926                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2927                         goto error;
2928                 }
2929                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2930                 /*
2931                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2932                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2933                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2934                  */
2935                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2936                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2937                                 cnum,
2938                                 pmc_pm,
2939                                 is_system));
2940                         goto error;
2941                 }
2942
2943                 if (is_counting) {
2944                         /*
2945                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2946                          * CPUs.
2947                          */
2948                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2949
2950                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2951                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2952                         }
2953
2954                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2955
2956                         /* verify validity of smpl_pmds */
2957                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2958                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2959                                 goto error;
2960                         }
2961
2962                         /* verify validity of reset_pmds */
2963                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2964                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2965                                 goto error;
2966                         }
2967                 } else {
2968                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2969                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2970                                 goto error;
2971                         }
2972                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2973                 }
2974
2975                 /*
2976                  * execute write checker, if any
2977                  */
2978                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2979                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2980                         if (ret) goto error;
2981                         ret = -EINVAL;
2982                 }
2983
2984                 /*
2985                  * no error on this register
2986                  */
2987                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2988
2989                 /*
2990                  * Now we commit the changes to the software state
2991                  */
2992
2993                 /*
2994                  * update overflow information
2995                  */
2996                 if (is_counting) {
2997                         /*
2998                          * full flag update each time a register is programmed
2999                          */
3000                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
3001
3002                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
3003                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
3004                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
3005
3006                         /*
3007                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
3008                          *
3009                          * We do not keep track of PMC because we have to
3010                          * systematically restore ALL of them.
3011                          *
3012                          * We do not update the used_monitors mask, because
3013                          * if we have not programmed them, then will be in
3014                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3015                          * mask/restore then when context is MASKED.
3016                          */
3017                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3018                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3019                         /*
3020                          * make sure we do not try to reset on
3021                          * restart because we have established new values
3022                          */
3023                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3024                 }
3025                 /*
3026                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3027                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3028                  * possible leak here.
3029                  */
3030                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3031
3032                 /*
3033                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3034                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3035                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3036                  * place it in the saved state area so that it will be
3037                  * picked up later by the context switch code.
3038                  *
3039                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3040                  *
3041                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3042                  * monitoring needs to be stopped.
3043                  */
3044                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3045
3046                 /*
3047                  * update context state
3048                  */
3049                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3050
3051                 if (is_loaded) {
3052                         /*
3053                          * write thread state
3054                          */
3055                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3056
3057                         /*
3058                          * write hardware register if we can
3059                          */
3060                         if (can_access_pmu) {
3061                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3062                         }
3063 #ifdef CONFIG_SMP
3064                         else {
3065                                 /*
3066                                  * per-task SMP only here
3067                                  *
3068                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3069                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3070                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3071                                  */
3072                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3073                         }
3074 #endif
3075                 }
3076
3077                 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",
3078                           cnum,
3079                           value,
3080                           is_loaded,
3081                           can_access_pmu,
3082                           flags,
3083                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3084                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3085                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3086                           smpl_pmds,
3087                           reset_pmds,
3088                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3089                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3090                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3091         }
3092
3093         /*
3094          * make sure the changes are visible
3095          */
3096         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3097
3098         return 0;
3099 error:
3100         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3101         return ret;
3102 }
3103
3104 static int
3105 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3106 {
3107         struct thread_struct *thread = NULL;
3108         struct task_struct *task;
3109         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3110         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3111         unsigned int cnum;
3112         int i, can_access_pmu = 0, state;
3113         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3114         int ret = -EINVAL;
3115         pfm_reg_check_t wr_func;
3116
3117
3118         state     = ctx->ctx_state;
3119         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3120         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3121         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3122         task      = ctx->ctx_task;
3123
3124         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3125
3126         /*
3127          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3128          * the owner of the local PMU.
3129          */
3130         if (likely(is_loaded)) {
3131                 thread = &task->thread;
3132                 /*
3133                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3134                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3135                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3136                  */
3137                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3138                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3139                         return -EBUSY;
3140                 }
3141                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3142         }
3143         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3144
3145         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3146
3147                 cnum  = req->reg_num;
3148                 value = req->reg_value;
3149
3150                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3151                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3152                         goto abort_mission;
3153                 }
3154                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3155                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3156
3157                 /*
3158                  * execute write checker, if any
3159                  */
3160                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3161                         unsigned long v = value;
3162
3163                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3164                         if (ret) goto abort_mission;
3165
3166                         value = v;
3167                         ret   = -EINVAL;
3168                 }
3169
3170                 /*
3171                  * no error on this register
3172                  */
3173                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3174
3175                 /*
3176                  * now commit changes to software state
3177                  */
3178                 hw_value = value;
3179
3180                 /*
3181                  * update virtualized (64bits) counter
3182                  */
3183                 if (is_counting) {
3184                         /*
3185                          * write context state
3186                          */
3187                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3188
3189                         /*
3190                          * when context is load we use the split value
3191                          */
3192                         if (is_loaded) {
3193                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3194                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3195                         }
3196                 }
3197                 /*
3198                  * update reset values (not just for counters)
3199                  */
3200                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3201                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3202
3203                 /*
3204                  * update randomization parameters (not just for counters)
3205                  */
3206                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3207                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3208
3209                 /*
3210                  * update context value
3211                  */
3212                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3213
3214                 /*
3215                  * Keep track of what we use
3216                  *
3217                  * We do not keep track of PMC because we have to
3218                  * systematically restore ALL of them.
3219                  */
3220                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3221
3222                 /*
3223                  * mark this PMD register used as well
3224                  */
3225                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3226
3227                 /*
3228                  * make sure we do not try to reset on
3229                  * restart because we have established new values
3230                  */
3231                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3232                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3233                 }
3234
3235                 if (is_loaded) {
3236                         /*
3237                          * write thread state
3238                          */
3239                         if (is_system == 0) thread->pmds[cnum] = hw_value;
3240
3241                         /*
3242                          * write hardware register if we can
3243                          */
3244                         if (can_access_pmu) {
3245                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3246                         } else {
3247 #ifdef CONFIG_SMP
3248                                 /*
3249                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3250                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3251                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3252                                  */
3253                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3254 #endif
3255                         }
3256                 }
3257
3258                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3259                           "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",
3260                         cnum,
3261                         value,
3262                         is_loaded,
3263                         can_access_pmu,
3264                         hw_value,
3265                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3266                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3267                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3268                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3269                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3270                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3271                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3272                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3273                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3274                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3275                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3276         }
3277
3278         /*
3279          * make changes visible
3280          */
3281         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3282
3283         return 0;
3284
3285 abort_mission:
3286         /*
3287          * for now, we have only one possibility for error
3288          */
3289         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3290         return ret;
3291 }
3292
3293 /*
3294  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3295  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3296  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3297  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3298  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3299  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3300  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3301  */
3302 static int
3303 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3304 {
3305         struct thread_struct *thread = NULL;
3306         struct task_struct *task;
3307         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3308         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3309         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3310         int i, can_access_pmu = 0, state;
3311         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3312         int ret = -EINVAL;
3313         pfm_reg_check_t rd_func;
3314
3315         /*
3316          * access is possible when loaded only for
3317          * self-monitoring tasks or in UP mode
3318          */
3319
3320         state     = ctx->ctx_state;
3321         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3322         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3323         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3324         task      = ctx->ctx_task;
3325
3326         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3327
3328         if (likely(is_loaded)) {
3329                 thread = &task->thread;
3330                 /*
3331                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3332                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3333                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3334                  */
3335                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3336                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3337                         return -EBUSY;
3338                 }
3339                 /*
3340                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3341                  */
3342                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3343
3344                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3345         }
3346         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3347
3348         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3349                 is_loaded,
3350                 can_access_pmu,
3351                 state));
3352
3353         /*
3354          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3355          * the task is the owner of the local PMU.
3356          */
3357
3358         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3359
3360                 cnum        = req->reg_num;
3361                 reg_flags   = req->reg_flags;
3362
3363                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3364                 /*
3365                  * we can only read the register that we use. That includes
3366                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3367                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3368                  *
3369                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3370                  * without compromising security (leaks)
3371                  */
3372                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3373
3374                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3375                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3376                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3377
3378                 /*
3379                  * If the task is not the current one, then we check if the
3380                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3381                  * If true, then we read directly from the registers.
3382                  */
3383                 if (can_access_pmu){
3384                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3385                 } else {
3386                         /*
3387                          * context has been saved
3388                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3389                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3390                          */
3391                         val = is_loaded ? thread->pmds[cnum] : 0UL;
3392                 }
3393                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3394
3395                 if (is_counting) {
3396                         /*
3397                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3398                          */
3399                         val &= ovfl_mask;
3400                         val += sval;
3401                 }
3402
3403                 /*
3404                  * execute read checker, if any
3405                  */
3406                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3407                         unsigned long v = val;
3408                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3409                         if (ret) goto error;
3410                         val = v;
3411                         ret = -EINVAL;
3412                 }
3413
3414                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3415
3416                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3417
3418                 /*
3419                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3420                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3421                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3422                  */
3423                 req->reg_value            = val;
3424                 req->reg_flags            = reg_flags;
3425                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3426         }
3427
3428         return 0;
3429
3430 error:
3431         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3432         return ret;
3433 }
3434
3435 int
3436 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3437 {
3438         pfm_context_t *ctx;
3439
3440         if (req == NULL) return -EINVAL;
3441
3442         ctx = GET_PMU_CTX();
3443
3444         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3445
3446         /*
3447          * for now limit to current task, which is enough when calling
3448          * from overflow handler
3449          */
3450         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3451
3452         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3453 }
3454 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3455
3456 int
3457 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3458 {
3459         pfm_context_t *ctx;
3460
3461         if (req == NULL) return -EINVAL;
3462
3463         ctx = GET_PMU_CTX();
3464
3465         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3466
3467         /*
3468          * for now limit to current task, which is enough when calling
3469          * from overflow handler
3470          */
3471         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3472
3473         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3474 }
3475 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3476
3477 /*
3478  * Only call this function when a process it trying to
3479  * write the debug registers (reading is always allowed)
3480  */
3481 int
3482 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3483 {
3484         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3485         unsigned long flags;
3486         int ret = 0;
3487
3488         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3489
3490         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3491
3492         /*
3493          * do it only once
3494          */
3495         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3496
3497         /*
3498          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3499          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3500          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3501          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3502          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3503          * So this is always safe.
3504          */
3505         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3506
3507         LOCK_PFS(flags);
3508
3509         /*
3510          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3511          * sessions are using the debug registers.
3512          */
3513         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3514                 ret = -1;
3515         else
3516                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3517
3518         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3519                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3520                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3521                   task->pid, ret));
3522
3523         UNLOCK_PFS(flags);
3524
3525         return ret;
3526 }
3527
3528 /*
3529  * This function is called for every task that exits with the
3530  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3531  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3532  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3533  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3534  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3535  */
3536 int
3537 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3538 {
3539         unsigned long flags;
3540         int ret;
3541
3542         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3543
3544         LOCK_PFS(flags);
3545         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3546                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3547                 ret = -1;
3548         }  else {
3549                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3550                 ret = 0;
3551         }
3552         UNLOCK_PFS(flags);
3553
3554         return ret;
3555 }
3556
3557 static int
3558 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3559 {
3560         struct task_struct *task;
3561         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3562         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3563         int state, is_system;
3564         int ret = 0;
3565
3566         state     = ctx->ctx_state;
3567         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3568         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3569         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3570
3571         switch(state) {
3572                 case PFM_CTX_MASKED:
3573                         break;
3574                 case PFM_CTX_LOADED:
3575                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3576                         /* fall through */
3577                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3578                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3579                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3580                         return -EBUSY;
3581                 default:
3582                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3583                         return -EINVAL;
3584         }
3585
3586         /*
3587          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3588          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3589          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3590          */
3591         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3592                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3593                 return -EBUSY;
3594         }
3595
3596         /* sanity check */
3597         if (unlikely(task == NULL)) {
3598                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3599                 return -EINVAL;
3600         }
3601
3602         if (task == current || is_system) {
3603
3604                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3605
3606                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3607                         task->pid,
3608                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3609
3610                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3611
3612                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3613
3614                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3615                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3616
3617                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3618                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3619                         else
3620                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3621                 } else {
3622                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3623                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3624                 }
3625
3626                 if (ret == 0) {
3627                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3628                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3629
3630                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3631                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3632
3633                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3634                         } else {
3635                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3636
3637                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3638                         }
3639                 }
3640                 /*
3641                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3642                  */
3643                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3644
3645                 /*
3646                  * back to LOADED state
3647                  */
3648                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3649
3650                 /*
3651                  * XXX: not really useful for self monitoring
3652                  */
3653                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3654
3655                 return 0;
3656         }
3657
3658         /*
3659          * restart another task
3660          */
3661
3662         /*
3663          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous
3664          * one is seen by the task.
3665          */
3666         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3667                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3668                 /*
3669                  * will prevent subsequent restart before this one is
3670                  * seen by other task
3671                  */
3672                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3673         }
3674
3675         /*
3676          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3677          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3678          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3679          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3680          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3681          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3682          *
3683          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3684          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3685          *
3686          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3687          * be done by the task itself. This works for system wide because
3688          * the tool that is controlling the session is logically doing
3689          * "self-monitoring".
3690          */
3691         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3692                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3693                 complete(&ctx->ctx_restart_done);
3694         } else {
3695                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3696
3697                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3698
3699                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3700
3701                 pfm_set_task_notify(task);
3702
3703                 /*
3704                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3705                  */
3706         }
3707         return 0;
3708 }
3709
3710 static int
3711 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3712 {
3713         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3714
3715         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3716
3717         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3718
3719         if (m == 0) {
3720                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3721                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3722         }
3723         return 0;
3724 }
3725
3726 /*
3727  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3728  */
3729 static int
3730 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3731 {
3732         struct thread_struct *thread = NULL;
3733         struct task_struct *task;
3734         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3735         unsigned long flags;
3736         dbreg_t dbreg;
3737         unsigned int rnum;
3738         int first_time;
3739         int ret = 0, state;
3740         int i, can_access_pmu = 0;
3741         int is_system, is_loaded;
3742
3743         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3744
3745         state     = ctx->ctx_state;
3746         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3747         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3748         task      = ctx->ctx_task;
3749
3750         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3751
3752         /*
3753          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3754          * the owner of the local PMU.
3755          */
3756         if (is_loaded) {
3757                 thread = &task->thread;
3758                 /*
3759                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3760                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3761                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3762                  */
3763                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3764                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3765                         return -EBUSY;
3766                 }
3767                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3768         }
3769
3770         /*
3771          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3772          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3773          *
3774          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3775          */
3776
3777         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3778
3779         /*
3780          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3781          */
3782         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3783                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3784                 return -EBUSY;
3785         }
3786
3787         /*
3788          * check for debug registers in system wide mode
3789          *
3790          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3791          * we must repeat it here, in case the registers are
3792          * written after the context is loaded
3793          */
3794         if (is_loaded) {
3795                 LOCK_PFS(flags);
3796
3797                 if (first_time && is_system) {
3798                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3799                                 ret = -EBUSY;
3800                         else
3801                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3802                 }
3803                 UNLOCK_PFS(flags);
3804         }
3805
3806         if (ret != 0) return ret;
3807
3808         /*
3809          * mark ourself as user of the debug registers for
3810          * perfmon purposes.
3811          */
3812         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3813
3814         /*
3815          * clear hardware registers to make sure we don't
3816          * pick up stale state.
3817          *
3818          * for a system wide session, we do not use
3819          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3820          * never leaves the current CPU and the state
3821          * is shared by all processes running on it
3822          */
3823         if (first_time && can_access_pmu) {
3824                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3825                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3826                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3827                         ia64_dv_serialize_instruction();
3828                 }
3829                 ia64_srlz_i();
3830                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3831                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3832                         ia64_dv_serialize_data();
3833                 }
3834                 ia64_srlz_d();
3835         }
3836
3837         /*
3838          * Now install the values into the registers
3839          */
3840         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3841
3842                 rnum      = req->dbreg_num;
3843                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3844
3845                 ret = -EINVAL;
3846
3847                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3848                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3849                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3850
3851                         goto abort_mission;
3852                 }
3853
3854                 /*
3855                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3856                  */
3857                 if (rnum & 0x1) {
3858                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3859                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3860                         else
3861                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3862                 }
3863
3864                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3865
3866                 /*
3867                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3868                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3869                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3870                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3871                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3872                  * to save them on context switch out. This is made possible
3873                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3874                  * won't be able to modify them concurrently.
3875                  */
3876                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3877                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3878
3879                         if (can_access_pmu) {
3880                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3881                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3882                         }
3883
3884                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3885
3886                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3887                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3888                 } else {
3889                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3890
3891                         if (can_access_pmu) {
3892                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3893                                 ia64_dv_serialize_data();
3894                         }
3895                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3896
3897                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3898                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3899                 }
3900         }
3901
3902         return 0;
3903
3904 abort_mission:
3905         /*
3906          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3907          */
3908         if (first_time) {
3909                 LOCK_PFS(flags);
3910                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3911                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3912                 }
3913                 UNLOCK_PFS(flags);
3914                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3915         }
3916         /*
3917          * install error return flag
3918          */
3919         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3920
3921         return ret;
3922 }
3923
3924 static int
3925 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3926 {
3927         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3928 }
3929
3930 static int
3931 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3932 {
3933         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3934 }
3935
3936 int
3937 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3938 {
3939         pfm_context_t *ctx;
3940
3941         if (req == NULL) return -EINVAL;
3942
3943         ctx = GET_PMU_CTX();
3944
3945         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3946
3947         /*
3948          * for now limit to current task, which is enough when calling
3949          * from overflow handler
3950          */
3951         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3952
3953         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3954 }
3955 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3956
3957 int
3958 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3959 {
3960         pfm_context_t *ctx;
3961
3962         if (req == NULL) return -EINVAL;
3963
3964         ctx = GET_PMU_CTX();
3965
3966         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3967
3968         /*
3969          * for now limit to current task, which is enough when calling
3970          * from overflow handler
3971          */
3972         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3973
3974         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3975 }
3976 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3977
3978
3979 static int
3980 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3981 {
3982         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3983
3984         req->ft_version = PFM_VERSION;
3985         return 0;
3986 }
3987
3988 static int
3989 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3990 {
3991         struct pt_regs *tregs;
3992         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3993         int state, is_system;
3994
3995         state     = ctx->ctx_state;
3996         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3997
3998         /*
3999          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
4000          */
4001         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
4002
4003         /*
4004          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4005          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4006          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4007          */
4008         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4009                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4010                 return -EBUSY;
4011         }
4012         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4013                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
4014                 state,
4015                 is_system));
4016         /*
4017          * in system mode, we need to update the PMU directly
4018          * and the user level state of the caller, which may not
4019          * necessarily be the creator of the context.
4020          */
4021         if (is_system) {
4022                 /*
4023                  * Update local PMU first
4024                  *
4025                  * disable dcr pp
4026                  */
4027                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4028                 ia64_srlz_i();
4029
4030                 /*
4031                  * update local cpuinfo
4032                  */
4033                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4034
4035                 /*
4036                  * stop monitoring, does srlz.i
4037                  */
4038                 pfm_clear_psr_pp();
4039
4040                 /*
4041                  * stop monitoring in the caller
4042                  */
4043                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4044
4045                 return 0;
4046         }
4047         /*
4048          * per-task mode
4049          */
4050
4051         if (task == current) {
4052                 /* stop monitoring  at kernel level */
4053                 pfm_clear_psr_up();
4054
4055                 /*
4056                  * stop monitoring at the user level
4057                  */
4058                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4059         } else {
4060                 tregs = task_pt_regs(task);
4061
4062                 /*
4063                  * stop monitoring at the user level
4064                  */
4065                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4066
4067                 /*
4068                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4069                  */
4070                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4071                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4072         }
4073         return 0;
4074 }
4075
4076
4077 static int
4078 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4079 {
4080         struct pt_regs *tregs;
4081         int state, is_system;
4082
4083         state     = ctx->ctx_state;
4084         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4085
4086         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4087
4088         /*
4089          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4090          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4091          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4092          */
4093         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4094                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4095                 return -EBUSY;
4096         }
4097
4098         /*
4099          * in system mode, we need to update the PMU directly
4100          * and the user level state of the caller, which may not
4101          * necessarily be the creator of the context.
4102          */
4103         if (is_system) {
4104
4105                 /*
4106                  * set user level psr.pp for the caller
4107                  */
4108                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4109
4110                 /*
4111                  * now update the local PMU and cpuinfo
4112                  */
4113                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4114
4115                 /*
4116                  * start monitoring at kernel level
4117                  */
4118                 pfm_set_psr_pp();
4119
4120                 /* enable dcr pp */
4121                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4122                 ia64_srlz_i();
4123
4124                 return 0;
4125         }
4126
4127         /*
4128          * per-process mode
4129          */
4130
4131         if (ctx->ctx_task == current) {
4132
4133                 /* start monitoring at kernel level */
4134                 pfm_set_psr_up();
4135
4136                 /*
4137                  * activate monitoring at user level
4138                  */
4139                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4140
4141         } else {
4142                 tregs = task_pt_regs(ctx->ctx_task);
4143
4144                 /*
4145                  * start monitoring at the kernel level the next
4146                  * time the task is scheduled
4147                  */
4148                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4149
4150                 /*
4151                  * activate monitoring at user level
4152                  */
4153                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4154         }
4155         return 0;
4156 }
4157
4158 static int
4159 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4160 {
4161         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4162         unsigned int cnum;
4163         int i;
4164         int ret = -EINVAL;
4165
4166         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4167
4168                 cnum = req->reg_num;
4169
4170                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4171
4172                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4173
4174                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4175
4176                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4177         }
4178         return 0;
4179
4180 abort_mission:
4181         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4182         return ret;
4183 }
4184
4185 static int
4186 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4187 {
4188         struct task_struct *g, *t;
4189         int ret = -ESRCH;
4190
4191         read_lock(&tasklist_lock);
4192
4193         do_each_thread (g, t) {
4194                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4195                         ret = 0;
4196                         break;
4197                 }
4198         } while_each_thread (g, t);
4199
4200         read_unlock(&tasklist_lock);
4201
4202         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4203
4204         return ret;
4205 }
4206
4207 static int
4208 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4209 {
4210         struct task_struct *task;
4211         struct thread_struct *thread;
4212         struct pfm_context_t *old;
4213         unsigned long flags;
4214 #ifndef CONFIG_SMP
4215         struct task_struct *owner_task = NULL;
4216 #endif
4217         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4218         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4219         int the_cpu;
4220         int ret = 0;
4221         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4222
4223         state     = ctx->ctx_state;
4224         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4225         /*
4226          * can only load from unloaded or terminated state
4227          */
4228         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4229                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4230                         req->load_pid,
4231                         ctx->ctx_state));
4232                 return -EBUSY;
4233         }
4234
4235         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4236
4237         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4238                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4239                 return -EINVAL;
4240         }
4241
4242         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4243         if (ret) {
4244                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4245                 return ret;
4246         }
4247
4248         ret = -EINVAL;
4249
4250         /*
4251          * system wide is self monitoring only
4252          */
4253         if (is_system && task != current) {
4254                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4255                         req->load_pid));
4256                 goto error;
4257         }
4258
4259         thread = &task->thread;
4260
4261         ret = 0;
4262         /*
4263          * cannot load a context which is using range restrictions,
4264          * into a task that is being debugged.
4265          */
4266         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4267                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4268                         ret = -EBUSY;
4269                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4270                         goto error;
4271                 }
4272                 LOCK_PFS(flags);
4273
4274                 if (is_system) {
4275                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4276                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4277                                 ret = -EBUSY;
4278                         } else {
4279                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4280                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4281                                 set_dbregs = 1;
4282                         }
4283                 }
4284
4285                 UNLOCK_PFS(flags);
4286
4287                 if (ret) goto error;
4288         }
4289
4290         /*
4291          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4292          *
4293          * The programming model expects the task to
4294          * be pinned on a CPU throughout the session.
4295          * Here we take note of the current CPU at the
4296          * time the context is loaded. No call from
4297          * another CPU will be allowed.
4298          *
4299          * The pinning via shed_setaffinity()
4300          * must be done by the calling task prior
4301          * to this call.
4302          *
4303          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4304          */
4305         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4306
4307         ret = -EBUSY;
4308         /*
4309          * now reserve the session
4310          */
4311         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4312         if (ret) goto error;
4313
4314         /*
4315          * task is necessarily stopped at this point.
4316          *
4317          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4318          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4319          * If we see a context, then this is an active context
4320          *
4321          * XXX: needs to be atomic
4322          */
4323         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4324                 thread->pfm_context, ctx));
4325
4326         ret = -EBUSY;
4327         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4328         if (old != NULL) {
4329                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4330                 goto error_unres;
4331         }
4332
4333         pfm_reset_msgq(ctx);
4334
4335         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4336
4337         /*
4338          * link context to task
4339          */
4340         ctx->ctx_task = task;
4341
4342         if (is_system) {
4343                 /*
4344                  * we load as stopped
4345                  */
4346                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4347                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4348
4349                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4350         } else {
4351                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4352         }
4353
4354         /*
4355          * propagate into thread-state
4356          */
4357         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4358         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4359
4360         pmcs_source = thread->pmcs;
4361         pmds_source = thread->pmds;
4362
4363         /*
4364          * always the case for system-wide
4365          */
4366         if (task == current) {
4367
4368                 if (is_system == 0) {
4369
4370                         /* allow user level control */
4371                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4372                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4373
4374                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4375                         INC_ACTIVATION();
4376                         SET_ACTIVATION(ctx);
4377 #ifndef CONFIG_SMP
4378                         /*
4379                          * push the other task out, if any
4380                          */
4381                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4382                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4383 #endif
4384                 }
4385                 /*
4386                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4387                  * restore all PMC from ctx to PMU
4388                  */
4389                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4390                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4391
4392                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4393                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4394
4395                 /*
4396                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4397                  */
4398                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4399                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4400                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4401                 }
4402                 /*
4403                  * set new ownership
4404                  */
4405                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4406
4407                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4408         } else {
4409                 /*
4410                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4411                  */
4412                 regs = task_pt_regs(task);
4413
4414                 /* force a full reload */
4415                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4416                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4417
4418                 /* initial saved psr (stopped) */
4419                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4420                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4421         }
4422
4423         ret = 0;
4424
4425 error_unres:
4426         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4427 error:
4428         /*
4429          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4430          */
4431         if (ret && set_dbregs) {
4432                 LOCK_PFS(flags);
4433                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4434                 UNLOCK_PFS(flags);
4435         }
4436         /*
4437          * release task, there is now a link with the context
4438          */
4439         if (is_system == 0 && task != current) {
4440                 pfm_put_task(task);
4441
4442                 if (ret == 0) {
4443                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4444                         if (ret) {
4445                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4446                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4447                         }
4448                 }
4449         }
4450         return ret;
4451 }
4452
4453 /*
4454  * in this function, we do not need to increase the use count
4455  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4456  * context lock. If the task were to disappear while having
4457  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4458  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4459  * until we are here.
4460  */
4461 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4462
4463 static int
4464 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4465 {
4466         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4467         struct pt_regs *tregs;
4468         int prev_state, is_system;
4469         int ret;
4470
4471         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4472
4473         prev_state = ctx->ctx_state;
4474         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4475
4476         /*
4477          * unload only when necessary
4478          */
4479         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4480                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4481                 return 0;
4482         }
4483
4484         /*
4485          * clear psr and dcr bits
4486          */
4487         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4488         if (ret) return ret;
4489
4490         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4491
4492         /*
4493          * in system mode, we need to update the PMU directly
4494          * and the user level state of the caller, which may not
4495          * necessarily be the creator of the context.
4496          */
4497         if (is_system) {
4498
4499                 /*
4500                  * Update cpuinfo
4501                  *
4502                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4503                  */
4504                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4505                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4506
4507                 /*
4508                  * save PMDs in context
4509                  * release ownership
4510                  */
4511                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4512
4513                 /*
4514                  * at this point we are done with the PMU
4515                  * so we can unreserve the resource.
4516                  */
4517                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4518                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4519
4520                 /*
4521                  * disconnect context from task
4522                  */
4523                 task->thread.pfm_context = NULL;
4524                 /*
4525                  * disconnect task from context
4526                  */
4527                 ctx->ctx_task = NULL;
4528
4529                 /*
4530                  * There is nothing more to cleanup here.
4531                  */
4532                 return 0;
4533         }
4534
4535         /*
4536          * per-task mode
4537          */
4538         tregs = task == current ? regs : task_pt_regs(task);
4539
4540         if (task == current) {
4541                 /*
4542                  * cancel user level control
4543                  */
4544                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4545
4546                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4547         }
4548         /*
4549          * save PMDs to context
4550          * release ownership
4551          */
4552         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4553
4554         /*
4555          * at this point we are done with the PMU
4556          * so we can unreserve the resource.
4557          *
4558          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4559          */
4560         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4561                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4562
4563         /*
4564          * reset activation counter and psr
4565          */
4566         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4567         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4568
4569         /*
4570          * PMU state will not be restored
4571          */
4572         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4573
4574         /*
4575          * break links between context and task
4576          */
4577         task->thread.pfm_context  = NULL;
4578         ctx->ctx_task             = NULL;
4579
4580         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4581
4582         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4583         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4584         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4585
4586         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4587
4588         return 0;
4589 }
4590
4591
4592 /*
4593  * called only from exit_thread(): task == current
4594  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4595  */
4596 void
4597 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4598 {
4599         pfm_context_t *ctx;
4600         unsigned long flags;
4601         struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
4602         int ret, state;
4603         int free_ok = 0;
4604
4605         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4606
4607         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4608
4609         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4610
4611         state = ctx->ctx_state;
4612         switch(state) {
4613                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4614                         /*
4615                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4616                          * be in unloaded state
4617                          */
4618                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4619                         break;
4620                 case PFM_CTX_LOADED:
4621                 case PFM_CTX_MASKED:
4622                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4623                         if (ret) {
4624                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4625                         }
4626                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4627
4628                         pfm_end_notify_user(ctx);
4629                         break;
4630                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4631                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4632                         if (ret) {
4633                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4634                         }
4635                         free_ok = 1;
4636                         break;
4637                 default:
4638                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4639                         break;
4640         }
4641         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4642
4643         { u64 psr = pfm_get_psr();
4644           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4645           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4646           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4647           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4648         }
4649
4650         /*
4651          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4652          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4653          */
4654         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4655 }
4656
4657 /*
4658  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4659  */
4660 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4661 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4662 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4663 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4664 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4665
4666 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4667 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4668 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4669 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4670 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4671 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4672 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4673 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4674 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4675 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4676 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4677 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4678 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4680 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4681 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4683 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4684 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4685 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4687 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4688 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4689 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4690 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4691 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4692 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4693 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4694 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4695 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4696 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4697 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4698 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4699 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4700 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4701 };
4702 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4703
4704 static int
4705 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4706 {
4707         struct task_struct *task;
4708         int state, old_state;
4709
4710 recheck:
4711         state = ctx->ctx_state;
4712         task  = ctx->ctx_task;
4713
4714         if (task == NULL) {
4715                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4716                 return 0;
4717         }
4718
4719         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4720                 ctx->ctx_fd,
4721                 state,
4722                 task->pid,
4723                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4724
4725         /*
4726          * self-monitoring always ok.
4727          *
4728          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4729          * context (to one to which the context is attached to) OR
4730          * a task running on the same CPU as the session.
4731          */
4732         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4733
4734         /*
4735          * we are monitoring another thread
4736          */
4737         switch(state) {
4738                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4739                         /*
4740                          * if context is UNLOADED we are safe to go
4741                          */
4742                         return 0;
4743                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4744                         /*
4745                          * no command can operate on a zombie context
4746                          */
4747                         DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4748                         return -EINVAL;
4749                 case PFM_CTX_MASKED:
4750                         /*
4751                          * PMU state has been saved to software even though
4752                          * the thread may still be running.
4753                          */
4754                         if (cmd != PFM_UNLOAD_CONTEXT) return 0;
4755         }
4756
4757         /*
4758          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have
4759          * the task stopped.
4760          *
4761          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4762          * the user has no guarantee the task would not run between
4763          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4764          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4765          * the task must be stopped.
4766          */
4767         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4768                 if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
4769                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4770                         return -EBUSY;
4771                 }
4772                 /*
4773                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4774                  *
4775                  * This is an interesting point in the code.
4776                  * We need to unprotect the context because
4777                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4778                  * the same lock. There are danger in doing
4779                  * this because it leaves a window open for
4780                  * another task to get access to the context
4781                  * and possibly change its state. The one thing
4782                  * that is not possible is for the context to disappear
4783                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4784                  * get_fd()/put_fd().
4785                  */
4786                 old_state = state;
4787
4788                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4789
4790                 wait_task_inactive(task);
4791
4792                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4793
4794                 /*
4795                  * we must recheck to verify if state has changed
4796                  */
4797                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4798                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4799                         goto recheck;
4800                 }
4801         }
4802         return 0;
4803 }
4804
4805 /*
4806  * system-call entry point (must return long)
4807  */
4808 asmlinkage long
4809 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4810 {
4811         struct file *file = NULL;
4812         pfm_context_t *ctx = NULL;
4813         unsigned long flags = 0UL;
4814         void *args_k = NULL;
4815         long ret; /* will expand int return types */
4816         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4817         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4818         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4819         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4820 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4821
4822         /*
4823          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4824          */
4825         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4826
4827         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4828                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4829                 return -EINVAL;
4830         }
4831
4832         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4833         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4834         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4835         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4836         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4837
4838         if (unlikely(func == NULL)) {
4839                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4840                 return -EINVAL;
4841         }
4842
4843         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4844                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4845                 cmd,
4846                 narg,
4847                 base_sz,
4848                 count));
4849
4850         /*
4851          * check if number of arguments matches what the command expects
4852          */
4853         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4854                 return -EINVAL;
4855
4856 restart_args:
4857         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4858         /*
4859          * limit abuse to min page size
4860          */
4861         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4862                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4863                 return -E2BIG;
4864         }
4865
4866         /*
4867          * allocate default-sized argument buffer
4868          */
4869         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4870                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4871                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4872         }
4873
4874         ret = -EFAULT;
4875
4876         /*
4877          * copy arguments
4878          *
4879          * assume sz = 0 for command without parameters
4880          */
4881         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4882                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4883                 goto error_args;
4884         }
4885
4886         /*
4887          * check if command supports extra parameters
4888          */
4889         if (completed_args == 0 && getsize) {
4890                 /*
4891                  * get extra parameters size (based on main argument)
4892                  */
4893                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4894                 if (ret) goto error_args;
4895
4896                 completed_args = 1;
4897
4898                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4899
4900                 /* retry if necessary */
4901                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4902         }
4903
4904         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4905
4906         ret = -EBADF;
4907
4908         file = fget(fd);
4909         if (unlikely(file == NULL)) {
4910                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4911                 goto error_args;
4912         }
4913         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4914                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4915                 goto error_args;
4916         }
4917
4918         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4919         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4920                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4921                 goto error_args;
4922         }
4923         prefetch(&ctx->ctx_state);
4924
4925         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4926
4927         /*
4928          * check task is stopped
4929          */
4930         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4931         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4932
4933 skip_fd:
4934         ret = (*func)(ctx, args_k, count, task_pt_regs(current));
4935
4936         call_made = 1;
4937
4938 abort_locked:
4939         if (likely(ctx)) {
4940                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4941                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4942         }
4943
4944         /* copy argument back to user, if needed */
4945         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4946
4947 error_args:
4948         if (file)
4949                 fput(file);
4950
4951         kfree(args_k);
4952
4953         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4954
4955         return ret;
4956 }
4957
4958 static void
4959 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4960 {
4961         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4962         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4963         int state;
4964         int ret = 0;
4965
4966         state = ctx->ctx_state;
4967         /*
4968          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4969          * XXX: not really needed when blocking
4970          */
4971         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4972
4973                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4974                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4975
4976                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4977                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4978                 else
4979                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4980         } else {
4981                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4982                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4983         }
4984
4985         if (ret == 0) {
4986                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4987                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4988                 }
4989                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4990                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4991                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4992                 } else {
4993                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4994                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4995                 }
4996                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4997         }
4998 }
4999
5000 /*
5001  * context MUST BE LOCKED when calling
5002  * can only be called for current
5003  */
5004 static void
5005 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5006 {
5007         int ret;
5008
5009         DPRINT(("entering for [%d]\n", current->pid));
5010
5011         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
5012         if (ret) {
5013                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", current->pid, ret);
5014         }
5015
5016         /*
5017          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5018          */
5019         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5020
5021         /*
5022          * given that context is still locked, the controlling
5023          * task will only get access when we return from
5024          * pfm_handle_work().
5025          */
5026 }
5027
5028 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5029  /*
5030   * pfm_handle_work() can be called with interrupts enabled
5031   * (TIF_NEED_RESCHED) or disabled. The down_interruptible
5032   * call may sleep, therefore we must re-enable interrupts
5033   * to avoid deadlocks. It is safe to do so because this function
5034   * is called ONLY when returning to user level (PUStk=1), in which case
5035   * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5036   * interrupt nesting.
5037   */
5038 void
5039 pfm_handle_work(void)
5040 {
5041         pfm_context_t *ctx;
5042         struct pt_regs *regs;
5043         unsigned long flags, dummy_flags;
5044         unsigned long ovfl_regs;
5045         unsigned int reason;
5046         int ret;
5047
5048         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5049         if (ctx == NULL) {
5050                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5051                 return;
5052         }
5053
5054         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5055
5056         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5057
5058         pfm_clear_task_notify();
5059
5060         regs = task_pt_regs(current);
5061
5062         /*
5063          * extract reason for being here and clear
5064          */
5065         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5066         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5067         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5068
5069         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5070
5071         /*
5072          * must be done before we check for simple-reset mode
5073          */
5074         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5075
5076
5077         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5078         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5079
5080         /*
5081          * restore interrupt mask to what it was on entry.
5082          * Could be enabled/diasbled.
5083          */
5084         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5085
5086         /*
5087          * force interrupt enable because of down_interruptible()
5088          */
5089         local_irq_enable();
5090
5091         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5092
5093         /*
5094          * may go through without blocking on SMP systems
5095          * if restart has been received already by the time we call down()
5096          */
5097         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ctx_restart_done);
5098
5099         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5100
5101         /*
5102          * lock context and mask interrupts again
5103          * We save flags into a dummy because we may have
5104          * altered interrupts mask compared to entry in this
5105          * function.
5106          */
5107         PROTECT_CTX(ctx, dummy_flags);
5108
5109         /*
5110          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5111          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5112          * and that can changed PMD values and therefore
5113          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5114          */
5115         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5116
5117         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5118 do_zombie:
5119                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5120                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5121                 goto nothing_to_do;
5122         }
5123         /*
5124          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5125          */
5126         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5127
5128 skip_blocking:
5129         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5130         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5131
5132 nothing_to_do:
5133         /*
5134          * restore flags as they were upon entry
5135          */
5136         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5137 }
5138
5139 static int
5140 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5141 {
5142         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5143                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5144                 return 0;
5145         }
5146
5147         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5148
5149         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5150
5151         /*
5152          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5153          * we come here
5154          */
5155         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5156
5157         return 0;
5158 }
5159
5160 static int
5161 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5162 {
5163         pfm_msg_t *msg = NULL;
5164
5165         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5166                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5167                 if (msg == NULL) {
5168                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5169                         return -1;
5170                 }
5171
5172                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5173                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5174                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5175                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5176                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5177                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5178                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5179                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5180         }
5181
5182         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5183                 msg,
5184                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5185                 ctx->ctx_fd,
5186                 ovfl_pmds));
5187
5188         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5189 }
5190
5191 static int
5192 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5193 {
5194         pfm_msg_t *msg;
5195
5196         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5197         if (msg == NULL) {
5198                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5199                 return -1;
5200         }
5201         /* no leak */
5202         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5203
5204         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5205         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5206         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5207
5208         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5209                 msg,
5210                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5211                 ctx->ctx_fd));
5212
5213         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5214 }
5215
5216 /*
5217  * main overflow processing routine.
5218  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5219  */
5220 static void
5221 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5222 {
5223         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5224         unsigned long mask;
5225         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5226         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5227         unsigned long tstamp;
5228         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5229         unsigned int i, has_smpl;
5230         int must_notify = 0;
5231
5232         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5233
5234         /*
5235          * sanity test. Should never happen
5236          */
5237         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5238
5239         tstamp   = ia64_get_itc();
5240         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5241         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5242         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5243
5244         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5245                      "used_pmds=0x%lx\n",
5246                         pmc0,
5247                         task ? task->pid: -1,
5248                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5249                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5250                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5251
5252
5253         /*
5254          * first we update the virtual counters
5255          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5256          */
5257         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5258
5259                 /* skip pmd which did not overflow */
5260                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5261
5262                 /*
5263                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5264                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5265                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5266                  * pfm_read_pmds().
5267                  */
5268                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5269                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5270                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5271
5272                 /*
5273                  * check for overflow condition
5274                  */
5275                 if (likely(old_val > new_val)) {
5276                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5277                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5278                 }
5279
5280                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5281                         i,
5282                         new_val,
5283                         old_val,
5284                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5285                         ovfl_pmds,
5286                         ovfl_notify));
5287         }
5288
5289         /*
5290          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5291          */
5292         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5293
5294         /*
5295          * reset all control bits
5296          */
5297         ovfl_ctrl.val = 0;
5298         reset_pmds    = 0UL;
5299
5300         /*
5301          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by
5302          * calling the module's handler() routine.
5303          */
5304         if (has_smpl) {
5305                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5306                 unsigned long pmd_mask;
5307                 int j, k, ret = 0;
5308                 int this_cpu = smp_processor_id();
5309
5310                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5311                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5312
5313                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5314
5315                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5316
5317                         mask = 1UL << i;
5318
5319                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5320
5321                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5322                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5323                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5324                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5325                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5326
5327                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5328                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5329                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5330
5331                         /*
5332                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5333                          * into sampling buffer.
5334                          */
5335                         if (smpl_pmds) {
5336                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5337                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5338                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5339                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5340                                 }
5341                         }
5342
5343                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5344
5345                         start_cycles = ia64_get_itc();
5346
5347                         /*
5348                          * call custom buffer format record (handler) routine
5349                          */
5350                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5351
5352                         end_cycles = ia64_get_itc();
5353
5354                         /*
5355                          * For those controls, we take the union because they have
5356                          * an all or nothing behavior.
5357                          */
5358                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5359                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5360                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5361                         /*
5362                          * build the bitmask of pmds to reset now
5363                          */
5364                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5365
5366                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5367                 }
5368                 /*
5369                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5370                  */
5371                 if (ret && pmd_mask) {
5372                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5373                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5374                 }
5375                 /*
5376                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5377                  */
5378                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5379         } else {
5380                 /*
5381                  * when no sampling module is used, then the default
5382                  * is to notify on overflow if requested by user
5383                  */
5384                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5385                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5386                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5387                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5388                 /*
5389                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5390                  */
5391                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5392         }
5393
5394         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5395
5396         /*
5397          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5398          */
5399         if (reset_pmds) {
5400                 unsigned long bm = reset_pmds;
5401                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5402         }
5403
5404         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5405                 /*
5406                  * keep track of what to reset when unblocking
5407                  */
5408                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5409
5410                 /*
5411                  * check for blocking context
5412                  */
5413                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5414
5415                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5416
5417                         /*
5418                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5419                          */
5420                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5421
5422                         /*
5423                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5424                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5425                          */
5426                         pfm_set_task_notify(task);
5427                 }
5428                 /*
5429                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5430                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5431                  */
5432                 must_notify = 1;
5433         }
5434
5435         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5436                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5437                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5438                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5439                         ovfl_pmds,
5440                         ovfl_notify,
5441                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5442         /*
5443          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5444          */
5445         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5446                 pfm_mask_monitoring(task);
5447                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5448                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5449         }
5450
5451         /*
5452          * send notification now
5453          */
5454         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5455
5456         return;
5457
5458 sanity_check:
5459         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5460                         smp_processor_id(),
5461                         task ? task->pid : -1,
5462                         pmc0);
5463         return;
5464
5465 stop_monitoring:
5466         /*
5467          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5468          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5469          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5470          * can access the PMU  hardware directly.
5471          *
5472          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5473          *
5474          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5475          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5476          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5477          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5478          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5479          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5480          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5481          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5482          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5483          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5484          *
5485          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5486          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5487          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5488          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5489          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5490          * also push our zombie context out.
5491          *
5492          * Overall pretty hairy stuff....
5493          */
5494         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5495         pfm_clear_psr_up();
5496         ia64_psr(regs)->up = 0;
5497         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5498         return;
5499 }
5500
5501 static int
5502 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5503 {
5504         struct task_struct *task;
5505         pfm_context_t *ctx;
5506         unsigned long flags;
5507         u64 pmc0;
5508         int this_cpu = smp_processor_id();
5509         int retval = 0;
5510
5511         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5512
5513         /*
5514          * srlz.d done before arriving here
5515          */
5516         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5517
5518         task = GET_PMU_OWNER();
5519         ctx  = GET_PMU_CTX();
5520
5521         /*
5522          * if we have some pending bits set
5523          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5524          */
5525         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5526                 /*
5527                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5528                  */
5529
5530                 /* sanity check */
5531                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5532
5533                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)
5534                         goto report_spurious2;
5535
5536                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5537
5538                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5539
5540                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5541
5542         } else {
5543                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5544                 retval = -1;
5545         }
5546         /*
5547          * keep it unfrozen at all times
5548          */
5549         pfm_unfreeze_pmu();
5550
5551         return retval;
5552
5553 report_spurious1:
5554         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5555                 this_cpu, task->pid);
5556         pfm_unfreeze_pmu();
5557         return -1;
5558 report_spurious2:
5559         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n",
5560                 this_cpu,
5561                 task->pid);
5562         pfm_unfreeze_pmu();
5563         return -1;
5564 }
5565
5566 static irqreturn_t
5567 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5568 {
5569         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5570         unsigned long min, max;
5571         int this_cpu;
5572         int ret;
5573
5574         this_cpu = get_cpu();
5575         if (likely(!pfm_alt_intr_handler)) {
5576                 min = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5577                 max = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5578
5579                 start_cycles = ia64_get_itc();
5580
5581                 ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5582
5583                 total_cycles = ia64_get_itc();
5584
5585                 /*
5586                  * don't measure spurious interrupts
5587                  */
5588                 if (likely(ret == 0)) {
5589                         total_cycles -= start_cycles;
5590
5591                         if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5592                         if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5593
5594                         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5595                 }
5596         }
5597         else {
5598                 (*pfm_alt_intr_handler->handler)(irq, arg, regs);
5599         }
5600
5601         put_cpu_no_resched();
5602         return IRQ_HANDLED;
5603 }
5604
5605 /*
5606  * /proc/perfmon interface, for debug only
5607  */
5608
5609 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5610
5611 static void *
5612 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5613 {
5614         if (*pos == 0) {
5615                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5616         }
5617
5618         while (*pos <= NR_CPUS) {
5619                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5620                         return (void *)*pos;
5621                 }
5622                 ++*pos;
5623         }
5624         return NULL;
5625 }
5626
5627 static void *
5628 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5629 {
5630         ++*pos;
5631         return pfm_proc_start(m, pos);
5632 }
5633
5634 static void
5635 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5636 {
5637 }
5638
5639 static void
5640 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5641 {
5642         struct list_head * pos;
5643         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5644         unsigned long flags;
5645
5646         seq_printf(m,
5647                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5648                 "model                     : %s\n"
5649                 "fastctxsw                 : %s\n"
5650                 "expert mode               : %s\n"
5651                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5652                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5653                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5654                 pmu_conf->pmu_name,
5655                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5656                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5657                 pmu_conf->ovfl_val,
5658                 pmu_conf->flags);
5659
5660         LOCK_PFS(flags);
5661
5662         seq_printf(m,
5663                 "proc_sessions             : %u\n"
5664                 "sys_sessions              : %u\n"
5665                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5666                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5667                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5668                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5669                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5670                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5671
5672         UNLOCK_PFS(flags);
5673
5674         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5675
5676         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5677                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5678                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5679                         entry->fmt_uuid[0],
5680                         entry->fmt_uuid[1],
5681                         entry->fmt_uuid[2],
5682                         entry->fmt_uuid[3],
5683                         entry->fmt_uuid[4],
5684                         entry->fmt_uuid[5],
5685                         entry->fmt_uuid[6],
5686                         entry->fmt_uuid[7],
5687                         entry->fmt_uuid[8],
5688                         entry->fmt_uuid[9],
5689                         entry->fmt_uuid[10],
5690                         entry->fmt_uuid[11],
5691                         entry->fmt_uuid[12],
5692                         entry->fmt_uuid[13],
5693                         entry->fmt_uuid[14],
5694                         entry->fmt_uuid[15],
5695                         entry->fmt_name);
5696         }
5697         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5698
5699 }
5700
5701 static int
5702 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5703 {
5704         unsigned long psr;
5705         unsigned int i;
5706         int cpu;
5707
5708         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5709                 pfm_proc_show_header(m);
5710                 return 0;
5711         }
5712
5713         /* show info for CPU (v - 1) */
5714
5715         cpu = (long)v - 1;
5716         seq_printf(m,
5717                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5718                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5719                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5720                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5721                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5722                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5723                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5724                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5725                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5726                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5727                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5728                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5729                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5730                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5731                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5732                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5733                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5734                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5735                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5736                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5737                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5738                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5739                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5740                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5741                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5742                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5743                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5744                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5745
5746         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5747
5748                 psr = pfm_get_psr();
5749
5750                 ia64_srlz_d();
5751
5752                 seq_printf(m,
5753                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5754                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n",
5755                         cpu, psr,
5756                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5757
5758                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5759                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5760                         seq_printf(m,
5761                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5762                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n",
5763                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5764                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5765                 }
5766         }
5767         return 0;
5768 }
5769
5770 struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5771         .start =        pfm_proc_start,
5772         .next =         pfm_proc_next,
5773         .stop =         pfm_proc_stop,
5774         .show =         pfm_proc_show
5775 };
5776
5777 static int
5778 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5779 {
5780         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5781 }
5782
5783
5784 /*
5785  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5786  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5787  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5788  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5789  */
5790 void
5791 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5792 {
5793         struct pt_regs *regs;
5794         unsigned long dcr;
5795         unsigned long dcr_pp;
5796
5797         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5798
5799         /*
5800          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5801          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5802          */
5803         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5804                 regs = task_pt_regs(task);
5805                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5806                 return;
5807         }
5808         /*
5809          * if monitoring has started
5810          */
5811         if (dcr_pp) {
5812                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5813                 /*
5814                  * context switching in?
5815                  */
5816                 if (is_ctxswin) {
5817                         /* mask monitoring for the idle task */
5818                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5819                         pfm_clear_psr_pp();
5820                         ia64_srlz_i();
5821                         return;
5822                 }
5823                 /*
5824                  * context switching out
5825                  * restore monitoring for next task
5826                  *
5827                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5828                  * better code.
5829                  */
5830                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5831                 pfm_set_psr_pp();
5832                 ia64_srlz_i();
5833         }
5834 }
5835
5836 #ifdef CONFIG_SMP
5837
5838 static void
5839 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5840 {
5841         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5842
5843         ia64_psr(regs)->up = 0;
5844         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5845
5846         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5847                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
5848                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5849         }
5850
5851         /*
5852          * disconnect the task from the context and vice-versa
5853          */
5854         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5855
5856         task->thread.pfm_context  = NULL;
5857         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5858
5859         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task->pid));
5860 }
5861
5862
5863 /*
5864  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5865  */
5866 void
5867 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5868 {
5869         pfm_context_t *ctx;
5870         struct thread_struct *t;
5871         unsigned long flags;
5872         u64 psr;
5873
5874
5875         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5876         if (ctx == NULL) return;
5877         t = &task->thread;
5878
5879         /*
5880          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5881          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5882          * access, not CPU concurrency.
5883          */
5884         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5885
5886         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5887                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
5888
5889                 pfm_clear_psr_up();
5890
5891                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5892
5893                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5894
5895                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5896
5897                 pfm_context_free(ctx);
5898                 return;
5899         }
5900
5901         /*
5902          * save current PSR: needed because we modify it
5903          */
5904         ia64_srlz_d();
5905         psr = pfm_get_psr();
5906
5907         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5908
5909         /*
5910          * stop monitoring:
5911          * This is the last instruction which may generate an overflow
5912          *
5913          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5914          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5915          */
5916         pfm_clear_psr_up();
5917
5918         /*
5919          * keep a copy of psr.up (for reload)
5920          */
5921         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5922
5923         /*
5924          * release ownership of this PMU.
5925          * PM interrupts are masked, so nothing
5926          * can happen.
5927          */
5928         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5929
5930         /*
5931          * we systematically save the PMD as we have no
5932          * guarantee we will be schedule at that same
5933          * CPU again.
5934          */
5935         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5936
5937         /*
5938          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5939          * we will need it on the restore path to check
5940          * for pending overflow.
5941          */
5942         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5943
5944         /*
5945          * unfreeze PMU if had pending overflows
5946          */
5947         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5948
5949         /*
5950          * finally, allow context access.
5951          * interrupts will still be masked after this call.
5952          */
5953         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5954 }
5955
5956 #else /* !CONFIG_SMP */
5957 void
5958 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5959 {
5960         pfm_context_t *ctx;
5961         u64 psr;
5962
5963         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5964         if (ctx == NULL) return;
5965
5966         /*
5967          * save current PSR: needed because we modify it
5968          */
5969         psr = pfm_get_psr();
5970
5971         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5972
5973         /*
5974          * stop monitoring:
5975          * This is the last instruction which may generate an overflow
5976          *
5977          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5978          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5979          */
5980         pfm_clear_psr_up();
5981
5982         /*
5983          * keep a copy of psr.up (for reload)
5984          */
5985         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5986 }
5987
5988 static void
5989 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5990 {
5991         pfm_context_t *ctx;
5992         struct thread_struct *t;
5993         unsigned long flags;
5994
5995         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5996           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5997         }
5998
5999         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6000         t   = &task->thread;
6001
6002         /*
6003          * we need to mask PMU overflow here to
6004          * make sure that we maintain pmc0 until
6005          * we save it. overflow interrupts are
6006          * treated as spurious if there is no
6007          * owner.
6008          *
6009          * XXX: I don't think this is necessary
6010          */
6011         PROTECT_CTX(ctx,flags);
6012
6013         /*
6014          * release ownership of this PMU.
6015          * must be done before we save the registers.
6016          *
6017          * after this call any PMU interrupt is treated
6018          * as spurious.
6019          */
6020         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6021
6022         /*
6023          * save all the pmds we use
6024          */
6025         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6026
6027         /*
6028          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6029          * it is needed to check for pended overflow
6030          * on the restore path
6031          */
6032         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6033
6034         /*
6035          * unfreeze PMU if had pending overflows
6036          */
6037         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6038
6039         /*
6040          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6041          * be treated as purely spurious and we will not
6042          * lose any information
6043          */
6044         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6045 }
6046 #endif /* CONFIG_SMP */
6047
6048 #ifdef CONFIG_SMP
6049 /*
6050  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6051  */
6052 void
6053 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6054 {
6055         pfm_context_t *ctx;
6056         struct thread_struct *t;
6057         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6058         unsigned long flags;
6059         u64 psr, psr_up;
6060         int need_irq_resend;
6061
6062         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6063         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6064
6065         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6066
6067         t     = &task->thread;
6068         /*
6069          * possible on unload
6070          */
6071         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6072
6073         /*
6074          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6075          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6076          * access, not CPU concurrency.
6077          */
6078         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6079         psr   = pfm_get_psr();
6080
6081         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6082
6083         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6084         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6085
6086         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6087                 struct pt_regs *regs = task_pt_regs(task);
6088
6089                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6090
6091                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6092
6093                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6094
6095                 /*
6096                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6097                  */
6098                 pfm_context_free(ctx);
6099
6100                 return;
6101         }
6102
6103         /*
6104          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6105          * stale state.
6106          */
6107         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6108                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6109                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6110         }
6111         /*
6112          * retrieve saved psr.up
6113          */
6114         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6115
6116         /*
6117          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6118          * then nothing to do except restore psr
6119          */
6120         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6121
6122                 /*
6123                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6124                  */
6125                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6126                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6127
6128         } else {
6129                 /*
6130                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6131                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6132                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6133                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6134                  */
6135                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6136
6137                 /*
6138                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6139                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6140                  * up stale configuration.
6141                  *
6142                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6143                  */
6144                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6145         }
6146         /*
6147          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6148          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6149          * will be captured.
6150          *
6151          * XXX: optimize here
6152          */
6153         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6154         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6155
6156         /*
6157          * check for pending overflow at the time the state
6158          * was saved.
6159          */
6160         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6161                 /*
6162                  * reload pmc0 with the overflow information
6163                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6164                  */
6165                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6166                 ia64_srlz_d();
6167                 t->pmcs[0] = 0UL;
6168
6169                 /*
6170                  * will replay the PMU interrupt
6171                  */
6172                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6173
6174                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6175         }
6176
6177         /*
6178          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6179          */
6180         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6181         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6182
6183         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6184
6185         /*
6186          * dump activation value for this PMU
6187          */
6188         INC_ACTIVATION();
6189         /*
6190          * record current activation for this context
6191          */
6192         SET_ACTIVATION(ctx);
6193
6194         /*
6195          * establish new ownership.
6196          */
6197         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6198
6199         /*
6200          * restore the psr.up bit. measurement
6201          * is active again.
6202          * no PMU interrupt can happen at this point
6203          * because we still have interrupts disabled.
6204          */
6205         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6206
6207         /*
6208          * allow concurrent access to context
6209          */
6210         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6211 }
6212 #else /*  !CONFIG_SMP */
6213 /*
6214  * reload PMU state for UP kernels
6215  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6216  */
6217 void
6218 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6219 {
6220         struct thread_struct *t;
6221         pfm_context_t *ctx;
6222         struct task_struct *owner;
6223         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6224         u64 psr, psr_up;
6225         int need_irq_resend;
6226
6227         owner = GET_PMU_OWNER();
6228         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6229         t     = &task->thread;
6230         psr   = pfm_get_psr();
6231
6232         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6233         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6234
6235         /*
6236          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6237          * stale state.
6238          *
6239          * This must be done even when the task is still the owner
6240          * as the registers may have been modified via ptrace()
6241          * (not perfmon) by the previous task.
6242          */
6243         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6244                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6245                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6246         }
6247
6248         /*
6249          * retrieved saved psr.up
6250          */
6251         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6252         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6253
6254         /*
6255          * short path, our state is still there, just
6256          * need to restore psr and we go
6257          *
6258          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6259          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6260          * concurrency even without interrupt masking.
6261          */
6262         if (likely(owner == task)) {
6263                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6264                 return;
6265         }
6266
6267         /*
6268          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6269          * then we'll be able to install our stuff !
6270          *
6271          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6272          */
6273         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6274
6275         /*
6276          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6277          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6278          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6279          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6280          */
6281         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6282
6283         /*
6284          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6285          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6286          * up stale configuration.
6287          *
6288          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6289          */
6290         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6291
6292         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6293         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6294
6295         /*
6296          * check for pending overflow at the time the state
6297          * was saved.
6298          */
6299         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6300                 /*
6301                  * reload pmc0 with the overflow information
6302                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6303                  */
6304                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6305                 ia64_srlz_d();
6306
6307                 t->pmcs[0] = 0UL;
6308
6309                 /*
6310                  * will replay the PMU interrupt
6311                  */
6312                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6313
6314                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6315         }
6316
6317         /*
6318          * establish new ownership.
6319          */
6320         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6321
6322         /*
6323          * restore the psr.up bit. measurement
6324          * is active again.
6325          * no PMU interrupt can happen at this point
6326          * because we still have interrupts disabled.
6327          */
6328         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6329 }
6330 #endif /* CONFIG_SMP */
6331
6332 /*
6333  * this function assumes monitoring is stopped
6334  */
6335 static void
6336 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6337 {
6338         u64 pmc0;
6339         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6340         int i, can_access_pmu = 0;
6341         int is_self;
6342
6343         /*
6344          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6345          * session for system wide measurements)
6346          */
6347         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6348
6349         /*
6350          * can access PMU is task is the owner of the PMU state on the current CPU
6351          * or if we are running on the CPU bound to the context in system-wide mode
6352          * (that is not necessarily the task the context is attached to in this mode).
6353          * In system-wide we always have can_access_pmu true because a task running on an
6354          * invalid processor is flagged earlier in the call stack (see pfm_stop).
6355          */
6356         can_access_pmu = (GET_PMU_OWNER() == task) || (ctx->ctx_fl_system && ctx->ctx_cpu == smp_processor_id());
6357         if (can_access_pmu) {
6358                 /*
6359                  * Mark the PMU as not owned
6360                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6361                  * interrupt was in-flight
6362                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6363                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6364                  * on.
6365                  */
6366                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6367                 DPRINT(("releasing ownership\n"));
6368
6369                 /*
6370                  * read current overflow status:
6371                  *
6372                  * we are guaranteed to read the final stable state
6373                  */
6374                 ia64_srlz_d();
6375                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6376
6377                 /*
6378                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6379                  */
6380                 pfm_unfreeze_pmu();
6381         } else {
6382                 pmc0 = task->thread.pmcs[0];
6383                 /*
6384                  * clear whatever overflow status bits there were
6385                  */
6386                 task->thread.pmcs[0] = 0;
6387         }
6388         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
6389         /*
6390          * we save all the used pmds
6391          * we take care of overflows for counting PMDs
6392          *
6393          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6394          */
6395         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6396
6397         DPRINT(("is_self=%d ovfl_val=0x%lx mask2=0x%lx\n", is_self, ovfl_val, mask2));
6398
6399         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6400
6401                 /* skip non used pmds */
6402                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6403
6404                 /*
6405                  * can access PMU always true in system wide mode
6406                  */
6407                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : task->thread.pmds[i];
6408
6409                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6410                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6411                                 task->pid,
6412                                 i,
6413                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6414                                 val & ovfl_val));
6415
6416                         /*
6417                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6418                          */
6419                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6420
6421                         /*
6422                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6423                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6424                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6425                          */
6426                         pmd_val = 0UL;
6427
6428                         /*
6429                          * take care of overflow inline
6430                          */
6431                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6432                                 val += 1 + ovfl_val;
6433                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task->pid, i));
6434                         }
6435                 }
6436
6437                 DPRINT(("[%d] ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task->pid, i, val, pmd_val));
6438
6439                 if (is_self) task->thread.pmds[i] = pmd_val;
6440
6441                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6442         }
6443 }
6444
6445 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6446         .handler = pfm_interrupt_handler,
6447         .flags   = SA_INTERRUPT,
6448         .name    = "perfmon"
6449 };
6450
6451 static void
6452 pfm_alt_save_pmu_state(void *data)
6453 {
6454         struct pt_regs *regs;
6455
6456         regs = task_pt_regs(current);
6457
6458         DPRINT(("called\n"));
6459
6460         /*
6461          * should not be necessary but
6462          * let's take not risk
6463          */
6464         pfm_clear_psr_up();
6465         pfm_clear_psr_pp();
6466         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6467
6468         /*
6469          * This call is required
6470          * May cause a spurious interrupt on some processors
6471          */
6472         pfm_freeze_pmu();
6473
6474         ia64_srlz_d();
6475 }
6476
6477 void
6478 pfm_alt_restore_pmu_state(void *data)
6479 {
6480         struct pt_regs *regs;
6481
6482         regs = task_pt_regs(current);
6483
6484         DPRINT(("called\n"));
6485
6486         /*
6487          * put PMU back in state expected
6488          * by perfmon
6489          */
6490         pfm_clear_psr_up();
6491         pfm_clear_psr_pp();
6492         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6493
6494         /*
6495          * perfmon runs with PMU unfrozen at all times
6496          */
6497         pfm_unfreeze_pmu();
6498
6499         ia64_srlz_d();
6500 }
6501
6502 int
6503 pfm_install_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6504 {
6505         int ret, i;
6506         int reserve_cpu;
6507
6508         /* some sanity checks */
6509         if (hdl == NULL || hdl->handler == NULL) return -EINVAL;
6510
6511         /* do the easy test first */
6512         if (pfm_alt_intr_handler) return -EBUSY;
6513
6514         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6515         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6516                 return -EBUSY;
6517         }
6518
6519         /* reserve our session */
6520         for_each_online_cpu(reserve_cpu) {
6521                 ret = pfm_reserve_session(NULL, 1, reserve_cpu);
6522                 if (ret) goto cleanup_reserve;
6523         }
6524
6525         /* save the current system wide pmu states */
6526         ret = on_each_cpu(pfm_alt_save_pmu_state, NULL, 0, 1);
6527         if (ret) {
6528                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6529                 goto cleanup_reserve;
6530         }
6531
6532         /* officially change to the alternate interrupt handler */
6533         pfm_alt_intr_handler = hdl;
6534
6535         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6536
6537         return 0;
6538
6539 cleanup_reserve:
6540         for_each_online_cpu(i) {
6541                 /* don't unreserve more than we reserved */
6542                 if (i >= reserve_cpu) break;
6543
6544                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6545         }
6546
6547         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6548
6549         return ret;
6550 }
6551 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_install_alt_pmu_interrupt);
6552
6553 int
6554 pfm_remove_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6555 {
6556         int i;
6557         int ret;
6558
6559         if (hdl == NULL) return -EINVAL;
6560
6561         /* cannot remove someone else's handler! */
6562         if (pfm_alt_intr_handler != hdl) return -EINVAL;
6563
6564         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6565         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6566                 return -EBUSY;
6567         }
6568
6569         pfm_alt_intr_handler = NULL;
6570
6571         ret = on_each_cpu(pfm_alt_restore_pmu_state, NULL, 0, 1);
6572         if (ret) {
6573                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6574         }
6575
6576         for_each_online_cpu(i) {
6577                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6578         }
6579
6580         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6581
6582         return 0;
6583 }
6584 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_remove_alt_pmu_interrupt);
6585
6586 /*
6587  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6588  */
6589 static int init_pfm_fs(void);
6590
6591 static int __init
6592 pfm_probe_pmu(void)
6593 {
6594         pmu_config_t **p;
6595         int family;
6596
6597         family = local_cpu_data->family;
6598         p      = pmu_confs;
6599
6600         while(*p) {
6601                 if ((*p)->probe) {
6602                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6603                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6604                         goto found;
6605                 }
6606                 p++;
6607         }
6608         return -1;
6609 found:
6610         pmu_conf = *p;
6611         return 0;
6612 }
6613
6614 static struct file_operations pfm_proc_fops = {
6615         .open           = pfm_proc_open,
6616         .read           = seq_read,
6617         .llseek         = seq_lseek,
6618         .release        = seq_release,
6619 };
6620
6621 int __init
6622 pfm_init(void)
6623 {
6624         unsigned int n, n_counters, i;
6625
6626         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6627                 PFM_VERSION_MAJ,
6628                 PFM_VERSION_MIN,
6629                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6630
6631         if (pfm_probe_pmu()) {
6632                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n",
6633                                 local_cpu_data->family);
6634                 return -ENODEV;
6635         }
6636
6637         /*
6638          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6639          * description tables
6640          */
6641         n = 0;
6642         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6643                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6644                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6645                 n++;
6646         }
6647         pmu_conf->num_pmcs = n;
6648
6649         n = 0; n_counters = 0;
6650         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6651                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6652                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6653                 n++;
6654                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6655         }
6656         pmu_conf->num_pmds      = n;
6657         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6658
6659         /*
6660          * sanity checks on the number of debug registers
6661          */
6662         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6663                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6664                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6665                         pmu_conf = NULL;
6666                         return -1;
6667                 }
6668                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6669                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6670                         pmu_conf = NULL;
6671                         return -1;
6672                 }
6673         }
6674
6675         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6676                pmu_conf->pmu_name,
6677                pmu_conf->num_pmcs,
6678                pmu_conf->num_pmds,
6679                pmu_conf->num_counters,
6680                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6681
6682         /* sanity check */
6683         if (pmu_conf->num_pmds >= IA64_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= IA64_NUM_PMC_REGS) {
6684                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6685                 pmu_conf = NULL;
6686                 return -1;
6687         }
6688
6689         /*
6690          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6691          */
6692         perfmon_dir = create_proc_entry("perfmon", S_IRUGO, NULL);
6693         if (perfmon_dir == NULL) {
6694                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6695                 pmu_conf = NULL;
6696                 return -1;
6697         }
6698         /*
6699          * install customized file operations for /proc/perfmon entry
6700          */
6701         perfmon_dir->proc_fops = &pfm_proc_fops;
6702
6703         /*
6704          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6705          */
6706         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root, 0);
6707
6708         /*
6709          * initialize all our spinlocks
6710          */
6711         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6712         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6713
6714         init_pfm_fs();
6715
6716         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6717
6718         return 0;
6719 }
6720
6721 __initcall(pfm_init);
6722
6723 /*
6724  * this function is called before pfm_init()
6725  */
6726 void
6727 pfm_init_percpu (void)
6728 {
6729         /*
6730          * make sure no measurement is active
6731          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6732          */
6733         pfm_clear_psr_pp();
6734         pfm_clear_psr_up();
6735
6736         /*
6737          * we run with the PMU not frozen at all times
6738          */
6739         pfm_unfreeze_pmu();
6740
6741         if (smp_processor_id() == 0)
6742                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6743
6744         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6745         ia64_srlz_d();
6746 }
6747
6748 /*
6749  * used for debug purposes only
6750  */
6751 void
6752 dump_pmu_state(const char *from)
6753 {
6754         struct task_struct *task;
6755         struct thread_struct *t;
6756         struct pt_regs *regs;
6757         pfm_context_t *ctx;
6758         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6759         int i, this_cpu;
6760
6761         local_irq_save(flags);
6762
6763         this_cpu = smp_processor_id();
6764         regs     = task_pt_regs(current);
6765         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6766         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6767
6768         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6769                 local_irq_restore(flags);
6770                 return;
6771         }
6772
6773         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n",
6774                 this_cpu,
6775                 from,
6776                 current->pid,
6777                 regs->cr_iip,
6778                 current->comm);
6779
6780         task = GET_PMU_OWNER();
6781         ctx  = GET_PMU_CTX();
6782
6783         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task->pid : -1, ctx);
6784
6785         psr = pfm_get_psr();
6786
6787         printk("->CPU%d pmc0=0x%lx psr.pp=%d psr.up=%d dcr.pp=%d syst_info=0x%lx user_psr.up=%d user_psr.pp=%d\n",
6788                 this_cpu,
6789                 ia64_get_pmc(0),
6790                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6791                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6792                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6793                 info,
6794                 ia64_psr(regs)->up,
6795                 ia64_psr(regs)->pp);
6796
6797         ia64_psr(regs)->up = 0;
6798         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6799
6800         t = &current->thread;
6801
6802         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6803                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6804                 printk("->CPU%d pmc[%d]=0x%lx thread_pmc[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmc(i), i, t->pmcs[i]);
6805         }
6806
6807         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6808                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6809                 printk("->CPU%d pmd[%d]=0x%lx thread_pmd[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmd(i), i, t->pmds[i]);
6810         }
6811
6812         if (ctx) {
6813                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6814                                 this_cpu,
6815                                 ctx->ctx_state,
6816                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6817                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6818                                 ctx->ctx_msgq_head,
6819                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6820                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6821         }
6822         local_irq_restore(flags);
6823 }
6824
6825 /*
6826  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6827  */
6828 void
6829 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6830 {
6831         struct thread_struct *thread;
6832
6833         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task->pid));
6834
6835         thread = &task->thread;
6836
6837         /*
6838          * cut links inherited from parent (current)
6839          */
6840         thread->pfm_context = NULL;
6841
6842         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6843
6844         /*
6845          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6846          */
6847 }
6848 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6849 asmlinkage long
6850 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count)
6851 {
6852         return -ENOSYS;
6853 }
6854 #endif /* CONFIG_PERFMON */