arch/ia64/kernel/perfmon.c

   1 /*
   2  * This file implements the perfmon-2 subsystem which is used
   3  * to program the IA-64 Performance Monitoring Unit (PMU).
   4  *
   5  * The initial version of perfmon.c was written by
   6  * Ganesh Venkitachalam, IBM Corp.
   7  *
   8  * Then it was modified for perfmon-1.x by Stephane Eranian and
   9  * David Mosberger, Hewlett Packard Co.
  10  *
  11  * Version Perfmon-2.x is a rewrite of perfmon-1.x
  12  * by Stephane Eranian, Hewlett Packard Co.
  13  *
  14  * Copyright (C) 1999-2003  Hewlett Packard Co
  15  *               Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
  16  *               David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
  17  *
  18  * More information about perfmon available at:
  19  *      http://www.hpl.hp.com/research/linux/perfmon
  20  */
  21
  22 #include <linux/config.h>
  23 #include <linux/module.h>
  24 #include <linux/kernel.h>
  25 #include <linux/sched.h>
  26 #include <linux/interrupt.h>
  27 #include <linux/smp_lock.h>
  28 #include <linux/proc_fs.h>
  29 #include <linux/seq_file.h>
  30 #include <linux/init.h>
  31 #include <linux/vmalloc.h>
  32 #include <linux/mm.h>
  33 #include <linux/sysctl.h>
  34 #include <linux/list.h>
  35 #include <linux/file.h>
  36 #include <linux/poll.h>
  37 #include <linux/vfs.h>
  38 #include <linux/pagemap.h>
  39 #include <linux/mount.h>
  40 #include <linux/version.h>
  41
  42 #include <asm/bitops.h>
  43 #include <asm/errno.h>
  44 #include <asm/intrinsics.h>
  45 #include <asm/page.h>
  46 #include <asm/perfmon.h>
  47 #include <asm/processor.h>
  48 #include <asm/signal.h>
  49 #include <asm/system.h>
  50 #include <asm/uaccess.h>
  51 #include <asm/delay.h>
  52
  53 #ifdef CONFIG_PERFMON
  54 /*
  55  * perfmon context state
  56  */
  57 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
  58 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
  59 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
  60 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
  61
  62 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
  63
  64 /*
  65  * depth of message queue
  66  */
  67 #define PFM_MAX_MSGS            32
  68 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
  69
  70 /*
  71  * type of a PMU register (bitmask).
  72  * bitmask structure:
  73  *      bit0   : register implemented
  74  *      bit1   : end marker
  75  *      bit2-3 : reserved
  76  *      bit4   : pmc has pmc.pm
  77  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
  78  *      bit6-7 : register type
  79  *      bit8-31: reserved
  80  */
  81 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
  82 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
  83 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
  84 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
  85 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
  86 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
  87 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
  88 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
  89
  90 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
  91 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
  92
  93 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
  94
  95 /* i assumed unsigned */
  96 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
  97 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
  98
  99 /* XXX: these assume that register i is implemented */
 100 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
 101 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
 102 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
 103 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
 104
 105 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].default_value
 106 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf->pmc_desc[i].reserved_mask
 107 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmd_desc[i].dep_pmd[0]
 108 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].dep_pmd[0]
 109
 110 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
 111 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
 112
 113 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
 114 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
 115 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
 116
 117 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
 118
 119 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
 120 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
 121 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
 122
 123 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
 124
 125 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
 126 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
 127 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
 128 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
 129 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
 130
 131 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
 132 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
 133 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
 134
 135 #define RDEP(x) (1UL<<(x))
 136
 137 /*
 138  * context protection macros
 139  * in SMP:
 140  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
 141  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
 142  * in UP:
 143  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
 144  *
 145  * spin_lock_irqsave()/spin_lock_irqrestore():
 146  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
 147  *      in UP : local_irq_disable
 148  *
 149  * spin_lock()/spin_lock():
 150  *      in UP : removed automatically
 151  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
 152  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
 153  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
 154  */
 155 #define PROTECT_CTX(c, f) \
 156         do {  \
 157                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
 158                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
 159                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, current->pid)); \
 160         } while(0)
 161
 162 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
 163         do { \
 164                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
 165                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
 166         } while(0)
 167
 168 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
 169         do {  \
 170                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
 171         } while(0)
 172
 173
 174 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
 175         do { \
 176                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
 177         } while(0)
 178
 179
 180 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
 181         do {  \
 182                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
 183         } while(0)
 184
 185 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
 186         do { \
 187                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
 188         } while(0)
 189
 190
 191 #ifdef CONFIG_SMP
 192
 193 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
 194 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
 195 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
 196
 197 #else /* !CONFIG_SMP */
 198 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 199 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 200 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 201 #endif /* CONFIG_SMP */
 202
 203 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
 204 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
 205 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
 206
 207 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
 208 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
 209
 210 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
 211
 212 /*
 213  * cmp0 must be the value of pmc0
 214  */
 215 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
 216
 217 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
 218
 219 /*
 220  * debugging
 221  */
 222 #define PFM_DEBUGGING 1
 223 #ifdef PFM_DEBUGGING
 224 #define DPRINT(a) \
 225         do { \
 226                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
 227         } while (0)
 228
 229 #define DPRINT_ovfl(a) \
 230         do { \
 231                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug > 0 && pfm_sysctl.debug_ovfl >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
 232         } while (0)
 233 #endif
 234
 235 /*
 236  * 64-bit software counter structure
 237  *
 238  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
 239  */
 240 typedef struct {
 241         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
 242         unsigned long   lval;           /* last reset value */
 243         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
 244         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
 245         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
 246         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
 247         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
 248         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
 249         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
 250         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
 251 } pfm_counter_t;
 252
 253 /*
 254  * context flags
 255  */
 256 typedef struct {
 257         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
 258         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
 259         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
 260         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
 261         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
 262         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
 263         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
 264         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
 265         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
 266         unsigned int reserved:22;
 267 } pfm_context_flags_t;
 268
 269 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
 270 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
 271 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
 272
 273
 274 /*
 275  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
 276  */
 277
 278 typedef struct pfm_context {
 279         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
 280
 281         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
 282         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
 283
 284         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
 285
 286         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
 287
 288         struct semaphore        ctx_restart_sem;        /* use for blocking notification mode */
 289
 290         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
 291         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
 292         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
 293
 294         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
 295         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
 296         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
 297
 298         unsigned long           ctx_pmcs[IA64_NUM_PMC_REGS];    /*  saved copies of PMC values */
 299
 300         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
 301         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
 302         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
 303         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
 304
 305         pfm_counter_t           ctx_pmds[IA64_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
 306
 307         u64                     ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
 308
 309         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
 310         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
 311         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
 312
 313         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
 314         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
 315
 316         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
 317         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
 318         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
 319         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
 320
 321         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
 322         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
 323         int                     ctx_msgq_head;
 324         int                     ctx_msgq_tail;
 325         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
 326
 327         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
 328 } pfm_context_t;
 329
 330 /*
 331  * magic number used to verify that structure is really
 332  * a perfmon context
 333  */
 334 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
 335
 336 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
 337
 338 #ifdef CONFIG_SMP
 339 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
 340 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
 341 #else
 342 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
 343 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
 344 #endif
 345
 346
 347 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
 348 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
 349 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
 350 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
 351 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
 352 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
 353 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
 354 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
 355 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
 356
 357 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
 358 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
 359
 360 /*
 361  * global information about all sessions
 362  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
 363  */
 364 typedef struct {
 365         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
 366
 367         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
 368         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
 369         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
 370         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
 371         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
 372 } pfm_session_t;
 373
 374 /*
 375  * information about a PMC or PMD.
 376  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
 377  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
 378  */
 379 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
 380 typedef struct {
 381         unsigned int            type;
 382         int                     pm_pos;
 383         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
 384         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
 385         pfm_reg_check_t         read_check;
 386         pfm_reg_check_t         write_check;
 387         unsigned long           dep_pmd[4];
 388         unsigned long           dep_pmc[4];
 389 } pfm_reg_desc_t;
 390
 391 /* assume cnum is a valid monitor */
 392 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
 393
 394 /*
 395  * This structure is initialized at boot time and contains
 396  * a description of the PMU main characteristics.
 397  *
 398  * If the probe function is defined, detection is based
 399  * on its return value:
 400  *      - 0 means recognized PMU
 401  *      - anything else means not supported
 402  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
 403  * is used and it must match the host CPU family such that:
 404  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
 405  */
 406 typedef struct {
 407         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
 408
 409         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
 410         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
 411
 412         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
 413         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
 414         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
 415         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
 416
 417         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
 418         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
 419         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
 420         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
 421         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
 422         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
 423         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
 424         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
 425 } pmu_config_t;
 426 /*
 427  * PMU specific flags
 428  */
 429 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
 430
 431 /*
 432  * debug register related type definitions
 433  */
 434 typedef struct {
 435         unsigned long ibr_mask:56;
 436         unsigned long ibr_plm:4;
 437         unsigned long ibr_ig:3;
 438         unsigned long ibr_x:1;
 439 } ibr_mask_reg_t;
 440
 441 typedef struct {
 442         unsigned long dbr_mask:56;
 443         unsigned long dbr_plm:4;
 444         unsigned long dbr_ig:2;
 445         unsigned long dbr_w:1;
 446         unsigned long dbr_r:1;
 447 } dbr_mask_reg_t;
 448
 449 typedef union {
 450         unsigned long  val;
 451         ibr_mask_reg_t ibr;
 452         dbr_mask_reg_t dbr;
 453 } dbreg_t;
 454
 455
 456 /*
 457  * perfmon command descriptions
 458  */
 459 typedef struct {
 460         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 461         char            *cmd_name;
 462         int             cmd_flags;
 463         unsigned int    cmd_narg;
 464         size_t          cmd_argsize;
 465         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
 466 } pfm_cmd_desc_t;
 467
 468 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
 469 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
 470 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
 471 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
 472
 473
 474 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
 475 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
 476 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
 477 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
 478 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
 479
 480 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
 481
 482 typedef struct {
 483         int     debug;          /* turn on/off debugging via syslog */
 484         int     debug_ovfl;     /* turn on/off debug printk in overflow handler */
 485         int     fastctxsw;      /* turn on/off fast (unsecure) ctxsw */
 486         int     expert_mode;    /* turn on/off value checking */
 487         int     debug_pfm_read;
 488 } pfm_sysctl_t;
 489
 490 typedef struct {
 491         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
 492         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
 493         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
 494         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
 495         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
 496         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
 497         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
 498         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
 499         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
 500 } pfm_stats_t;
 501
 502 /*
 503  * perfmon internal variables
 504  */
 505 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
 506 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
 507
 508 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
 509 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
 510
 511 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
 512 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
 513
 514 static pmu_config_t             *pmu_conf;
 515
 516 /* sysctl() controls */
 517 static pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
 518 int pfm_debug_var;
 519
 520 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
 521         {1, "debug", &pfm_sysctl.debug, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 522         {2, "debug_ovfl", &pfm_sysctl.debug_ovfl, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 523         {3, "fastctxsw", &pfm_sysctl.fastctxsw, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 524         {4, "expert_mode", &pfm_sysctl.expert_mode, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 525         { 0, },
 526 };
 527 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
 528         {1, "perfmon", NULL, 0, 0755, pfm_ctl_table, },
 529         {0,},
 530 };
 531 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
 532         {1, "kernel", NULL, 0, 0755, pfm_sysctl_dir, },
 533         {0,},
 534 };
 535 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
 536
 537 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 538 static int pfm_flush(struct file *filp);
 539
 540 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
 541 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
 542
 543 static inline void
 544 pfm_put_task(struct task_struct *task)
 545 {
 546         if (task != current) put_task_struct(task);
 547 }
 548
 549 static inline void
 550 pfm_set_task_notify(struct task_struct *task)
 551 {
 552         struct thread_info *info;
 553
 554         info = (struct thread_info *) ((char *) task + IA64_TASK_SIZE);
 555         set_bit(TIF_NOTIFY_RESUME, &info->flags);
 556 }
 557
 558 static inline void
 559 pfm_clear_task_notify(void)
 560 {
 561         clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
 562 }
 563
 564 static inline void
 565 pfm_reserve_page(unsigned long a)
 566 {
 567         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
 568 }
 569 static inline void
 570 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
 571 {
 572         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
 573 }
 574
 575 static inline int
 576 pfm_remap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long from, unsigned long phys_addr, unsigned long size, pgprot_t prot)
 577 {
 578         return remap_page_range(vma, from, phys_addr, size, prot);
 579 }
 580
 581 static inline unsigned long
 582 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
 583 {
 584         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
 585         return 0UL;
 586 }
 587
 588 static inline unsigned long
 589 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
 590 {
 591         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
 592 }
 593
 594 static inline unsigned int
 595 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
 596 {
 597         return do_munmap(mm, addr, len);
 598 }
 599
 600 static inline unsigned long
 601 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
 602 {
 603         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags, 0);
 604 }
 605
 606
 607 static struct super_block *
 608 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
 609 {
 610         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC);
 611 }
 612
 613 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
 614         .name     = "pfmfs",
 615         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
 616         .kill_sb  = kill_anon_super,
 617 };
 618
 619 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
 620 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
 621 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
 622 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
 623
 624
 625 /* forward declaration */
 626 static struct file_operations pfm_file_ops;
 627
 628 /*
 629  * forward declarations
 630  */
 631 #ifndef CONFIG_SMP
 632 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
 633 #endif
 634
 635 void dump_pmu_state(const char *);
 636 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 637
 638 #include "perfmon_itanium.h"
 639 #include "perfmon_mckinley.h"
 640 #include "perfmon_generic.h"
 641
 642 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
 643         &pmu_conf_mck,
 644         &pmu_conf_ita,
 645         &pmu_conf_gen, /* must be last */
 646         NULL
 647 };
 648
 649
 650 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
 651
 652 static inline void
 653 pfm_clear_psr_pp(void)
 654 {
 655         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
 656         ia64_srlz_i();
 657 }
 658
 659 static inline void
 660 pfm_set_psr_pp(void)
 661 {
 662         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
 663         ia64_srlz_i();
 664 }
 665
 666 static inline void
 667 pfm_clear_psr_up(void)
 668 {
 669         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
 670         ia64_srlz_i();
 671 }
 672
 673 static inline void
 674 pfm_set_psr_up(void)
 675 {
 676         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
 677         ia64_srlz_i();
 678 }
 679
 680 static inline unsigned long
 681 pfm_get_psr(void)
 682 {
 683         unsigned long tmp;
 684         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
 685         ia64_srlz_i();
 686         return tmp;
 687 }
 688
 689 static inline void
 690 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
 691 {
 692         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
 693         ia64_srlz_i();
 694 }
 695
 696 static inline void
 697 pfm_freeze_pmu(void)
 698 {
 699         ia64_set_pmc(0,1UL);
 700         ia64_srlz_d();
 701 }
 702
 703 static inline void
 704 pfm_unfreeze_pmu(void)
 705 {
 706         ia64_set_pmc(0,0UL);
 707         ia64_srlz_d();
 708 }
 709
 710 static inline void
 711 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
 712 {
 713         int i;
 714
 715         for (i=0; i < nibrs; i++) {
 716                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
 717                 ia64_dv_serialize_instruction();
 718         }
 719         ia64_srlz_i();
 720 }
 721
 722 static inline void
 723 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
 724 {
 725         int i;
 726
 727         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
 728                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
 729                 ia64_dv_serialize_data();
 730         }
 731         ia64_srlz_d();
 732 }
 733
 734 /*
 735  * PMD[i] must be a counter. no check is made
 736  */
 737 static inline unsigned long
 738 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
 739 {
 740         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
 741 }
 742
 743 /*
 744  * PMD[i] must be a counter. no check is made
 745  */
 746 static inline void
 747 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
 748 {
 749         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
 750
 751         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
 752         /*
 753          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
 754          * mask off top part
 755          */
 756         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
 757 }
 758
 759 static pfm_msg_t *
 760 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
 761 {
 762         int idx, next;
 763
 764         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
 765
 766         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
 767         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
 768
 769         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
 770         ctx->ctx_msgq_tail = next;
 771
 772         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
 773
 774         return ctx->ctx_msgq+idx;
 775 }
 776
 777 static pfm_msg_t *
 778 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
 779 {
 780         pfm_msg_t *msg;
 781
 782         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
 783
 784         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
 785
 786         /*
 787          * get oldest message
 788          */
 789         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
 790
 791         /*
 792          * and move forward
 793          */
 794         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
 795
 796         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));
 797
 798         return msg;
 799 }
 800
 801 static void
 802 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
 803 {
 804         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
 805         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
 806 }
 807
 808
 809 /* Here we want the physical address of the memory.
 810  * This is used when initializing the contents of the
 811  * area and marking the pages as reserved.
 812  */
 813 static inline unsigned long
 814 pfm_kvirt_to_pa(unsigned long adr)
 815 {
 816         __u64 pa = ia64_tpa(adr);
 817         return pa;
 818 }
 819
 820 static void *
 821 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
 822 {
 823         void *mem;
 824         unsigned long addr;
 825
 826         size = PAGE_ALIGN(size);
 827         mem  = vmalloc(size);
 828         if (mem) {
 829                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
 830                 memset(mem, 0, size);
 831                 addr = (unsigned long)mem;
 832                 while (size > 0) {
 833                         pfm_reserve_page(addr);
 834                         addr+=PAGE_SIZE;
 835                         size-=PAGE_SIZE;
 836                 }
 837         }
 838         return mem;
 839 }
 840
 841 static void
 842 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
 843 {
 844         unsigned long addr;
 845
 846         if (mem) {
 847                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
 848                 addr = (unsigned long) mem;
 849                 while ((long) size > 0) {
 850                         pfm_unreserve_page(addr);
 851                         addr+=PAGE_SIZE;
 852                         size-=PAGE_SIZE;
 853                 }
 854                 vfree(mem);
 855         }
 856         return;
 857 }
 858
 859 static pfm_context_t *
 860 pfm_context_alloc(void)
 861 {
 862         pfm_context_t *ctx;
 863
 864         /*
 865          * allocate context descriptor
 866          * must be able to free with interrupts disabled
 867          */
 868         ctx = kmalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
 869         if (ctx) {
 870                 memset(ctx, 0, sizeof(pfm_context_t));
 871                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
 872         }
 873         return ctx;
 874 }
 875
 876 static void
 877 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
 878 {
 879         if (ctx) {
 880                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
 881                 kfree(ctx);
 882         }
 883 }
 884
 885 static void
 886 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
 887 {
 888         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
 889         struct thread_struct *th = &task->thread;
 890         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
 891         int i;
 892
 893         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task->pid));
 894
 895         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
 896         /*
 897          * monitoring can only be masked as a result of a valid
 898          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
 899          * has an owner. Note that the owner can be different
 900          * from the current task. However the PMU state belongs
 901          * to the owner.
 902          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
 903          * current. Therefore if we come here, we know that
 904          * the PMU state belongs to the current task, therefore
 905          * we can access the live registers.
 906          *
 907          * So in both cases, the live register contains the owner's
 908          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
 909          *
 910          * As a consequence to this call, the thread->pmds[] array
 911          * contains stale information which must be ignored
 912          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
 913          * pfm_restart).
 914          */
 915         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
 916         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
 917                 /* skip non used pmds */
 918                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
 919                 val = ia64_get_pmd(i);
 920
 921                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
 922                         /*
 923                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
 924                          */
 925                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
 926                 } else {
 927                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
 928                 }
 929                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
 930                         i,
 931                         ctx->ctx_pmds[i].val,
 932                         val & ovfl_mask));
 933         }
 934         /*
 935          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
 936          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
 937          * the user
 938          *
 939          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
 940          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
 941          */
 942         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
 943         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
 944                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
 945                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i] & ~0xfUL);
 946                 th->pmcs[i] &= ~0xfUL;
 947                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, th->pmcs[i]));
 948         }
 949         /*
 950          * make all of this visible
 951          */
 952         ia64_srlz_d();
 953 }
 954
 955 /*
 956  * must always be done with task == current
 957  *
 958  * context must be in MASKED state when calling
 959  */
 960 static void
 961 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
 962 {
 963         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
 964         struct thread_struct *th = &task->thread;
 965         unsigned long mask, ovfl_mask;
 966         unsigned long psr, val;
 967         int i, is_system;
 968
 969         is_system = ctx->ctx_fl_system;
 970         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
 971
 972         if (task != current) {
 973                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task->pid, current->pid);
 974                 return;
 975         }
 976         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
 977                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
 978                         task->pid, current->pid, ctx->ctx_state);
 979                 return;
 980         }
 981         psr = pfm_get_psr();
 982         /*
 983          * monitoring is masked via the PMC.
 984          * As we restore their value, we do not want each counter to
 985          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
 986          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
 987          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
 988          * this point, because monitoring was MASKED.
 989          *
 990          * system-wide session are pinned and self-monitoring
 991          */
 992         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
 993                 /* disable dcr pp */
 994                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
 995                 pfm_clear_psr_pp();
 996         } else {
 997                 pfm_clear_psr_up();
 998         }
 999         /*
1000          * first, we restore the PMD
1001          */
1002         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
1003         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
1004                 /* skip non used pmds */
1005                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1006
1007                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1008                         /*
1009                          * we split the 64bit value according to
1010                          * counter width
1011                          */
1012                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
1013                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
1014                 } else {
1015                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1016                 }
1017                 ia64_set_pmd(i, val);
1018
1019                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1020                         i,
1021                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1022                         val));
1023         }
1024         /*
1025          * restore the PMCs
1026          */
1027         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1028         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1029                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1030                 th->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1031                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i]);
1032                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n", task->pid, i, th->pmcs[i]));
1033         }
1034         ia64_srlz_d();
1035
1036         /*
1037          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1038          * XXX: need to optimize
1039          */
1040         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1041                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1042                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1043         }
1044
1045         /*
1046          * now restore PSR
1047          */
1048         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1049                 /* enable dcr pp */
1050                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1051                 ia64_srlz_i();
1052         }
1053         pfm_set_psr_l(psr);
1054 }
1055
1056 static inline void
1057 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1058 {
1059         int i;
1060
1061         ia64_srlz_d();
1062
1063         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1064                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1065         }
1066 }
1067
1068 /*
1069  * reload from thread state (used for ctxw only)
1070  */
1071 static inline void
1072 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1073 {
1074         int i;
1075         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1076
1077         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1078                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1079                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1080                 ia64_set_pmd(i, val);
1081         }
1082         ia64_srlz_d();
1083 }
1084
1085 /*
1086  * propagate PMD from context to thread-state
1087  */
1088 static inline void
1089 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1090 {
1091         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1092         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1093         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1094         unsigned long val;
1095         int i;
1096
1097         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1098
1099         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1100
1101                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1102
1103                 /*
1104                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1105                  * the lower bits go to the machine state in the
1106                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1107                  * The upper part stays in the soft-counter.
1108                  */
1109                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1110                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1111                          val &= ovfl_val;
1112                 }
1113                 thread->pmds[i] = val;
1114
1115                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1116                         i,
1117                         thread->pmds[i],
1118                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1119         }
1120 }
1121
1122 /*
1123  * propagate PMC from context to thread-state
1124  */
1125 static inline void
1126 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1127 {
1128         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1129         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1130         int i;
1131
1132         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1133
1134         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1135                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1136                 thread->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1137                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, thread->pmcs[i]));
1138         }
1139 }
1140
1141
1142
1143 static inline void
1144 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1145 {
1146         int i;
1147
1148         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1149                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1150                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1151         }
1152         ia64_srlz_d();
1153 }
1154
1155 static inline int
1156 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1157 {
1158         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1159 }
1160
1161 static inline int
1162 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1163 {
1164         int ret = 0;
1165         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1166         return ret;
1167 }
1168
1169 static inline int
1170 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1171 {
1172         int ret = 0;
1173         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1174         return ret;
1175 }
1176
1177
1178 static inline int
1179 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1180                      int cpu, void *arg)
1181 {
1182         int ret = 0;
1183         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1184         return ret;
1185 }
1186
1187 static inline int
1188 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1189                      int cpu, void *arg)
1190 {
1191         int ret = 0;
1192         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1193         return ret;
1194 }
1195
1196 static inline int
1197 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1198 {
1199         int ret = 0;
1200         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1201         return ret;
1202 }
1203
1204 static inline int
1205 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)
1206 {
1207         int ret = 0;
1208         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1209         return ret;
1210 }
1211
1212 static pfm_buffer_fmt_t *
1213 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1214 {
1215         struct list_head * pos;
1216         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1217
1218         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1219                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1220                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1221                         return entry;
1222         }
1223         return NULL;
1224 }
1225
1226 /*
1227  * find a buffer format based on its uuid
1228  */
1229 static pfm_buffer_fmt_t *
1230 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1231 {
1232         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1233         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1234         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1235         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1236         return fmt;
1237 }
1238
1239 int
1240 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1241 {
1242         int ret = 0;
1243
1244         /* some sanity checks */
1245         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1246
1247         /* we need at least a handler */
1248         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1249
1250         /*
1251          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1252          */
1253
1254         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1255
1256         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1257                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1258                 ret = -EBUSY;
1259                 goto out;
1260         }
1261         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1262         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1263
1264 out:
1265         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1266         return ret;
1267 }
1268 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1269
1270 int
1271 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1272 {
1273         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1274         int ret = 0;
1275
1276         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1277
1278         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1279         if (!fmt) {
1280                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1281                 ret = -EINVAL;
1282                 goto out;
1283         }
1284         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1285         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1286
1287 out:
1288         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1289         return ret;
1290
1291 }
1292 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1293
1294 static int
1295 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1296 {
1297         unsigned long flags;
1298         /*
1299          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1300          */
1301         LOCK_PFS(flags);
1302
1303         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1304                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1305                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1306                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1307                 is_syswide,
1308                 cpu));
1309
1310         if (is_syswide) {
1311                 /*
1312                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1313                  */
1314                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1315                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1316                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1317                         goto abort;
1318                 }
1319
1320                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1321
1322                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1323
1324                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1325
1326                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1327
1328         } else {
1329                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1330                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1331         }
1332
1333         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1334                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1335                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1336                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1337                 is_syswide,
1338                 cpu));
1339
1340         UNLOCK_PFS(flags);
1341
1342         return 0;
1343
1344 error_conflict:
1345         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1346                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]->pid,
1347                 smp_processor_id()));
1348 abort:
1349         UNLOCK_PFS(flags);
1350
1351         return -EBUSY;
1352
1353 }
1354
1355 static int
1356 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1357 {
1358         unsigned long flags;
1359         /*
1360          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1361          */
1362         LOCK_PFS(flags);
1363
1364         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1365                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1366                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1367                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1368                 is_syswide,
1369                 cpu));
1370
1371
1372         if (is_syswide) {
1373                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1374                 /*
1375                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1376                  */
1377                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1378                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1379                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1380                         } else {
1381                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1382                         }
1383                 }
1384                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1385         } else {
1386                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1387         }
1388         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1389                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1390                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1391                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1392                 is_syswide,
1393                 cpu));
1394
1395         UNLOCK_PFS(flags);
1396
1397         return 0;
1398 }
1399
1400 /*
1401  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1402  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1403  * a PROTECT_CTX() section.
1404  */
1405 static int
1406 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1407 {
1408         int r;
1409
1410         /* sanity checks */
1411         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1412                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task->pid, task->mm);
1413                 return -EINVAL;
1414         }
1415
1416         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1417
1418         /*
1419          * does the actual unmapping
1420          */
1421         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1422
1423         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1424
1425         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1426
1427         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1428         if (r !=0) {
1429                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task->pid, vaddr, size);
1430         }
1431
1432         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1433
1434         return 0;
1435 }
1436
1437 /*
1438  * free actual physical storage used by sampling buffer
1439  */
1440 #if 0
1441 static int
1442 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1443 {
1444         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1445
1446         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1447
1448         /*
1449          * we won't use the buffer format anymore
1450          */
1451         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1452
1453         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1454                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1455                 ctx->ctx_smpl_size,
1456                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1457
1458         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1459
1460         /*
1461          * free the buffer
1462          */
1463         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1464
1465         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1466         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1467
1468         return 0;
1469
1470 invalid_free:
1471         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", current->pid);
1472         return -EINVAL;
1473 }
1474 #endif
1475
1476 static inline void
1477 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1478 {
1479         if (fmt == NULL) return;
1480
1481         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1482
1483 }
1484
1485 /*
1486  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1487  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1488  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1489  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1490  */
1491 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1492
1493 static int __init
1494 init_pfm_fs(void)
1495 {
1496         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1497         if (!err) {
1498                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1499                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1500                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1501                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1502                 else
1503                         err = 0;
1504         }
1505         return err;
1506 }
1507
1508 static void __exit
1509 exit_pfm_fs(void)
1510 {
1511         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1512         mntput(pfmfs_mnt);
1513 }
1514
1515 static loff_t
1516 pfm_lseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
1517 {
1518         DPRINT(("pfm_lseek called\n"));
1519         return -ESPIPE;
1520 }
1521
1522 static ssize_t
1523 pfm_read(struct file *filp, char *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1524 {
1525         pfm_context_t *ctx;
1526         pfm_msg_t *msg;
1527         ssize_t ret;
1528         unsigned long flags;
1529         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1530         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1531                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1532                 return -EINVAL;
1533         }
1534
1535         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1536         if (ctx == NULL) {
1537                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1538                 return -EINVAL;
1539         }
1540
1541         /*
1542          * check even when there is no message
1543          */
1544         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1545                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1546                 return -EINVAL;
1547         }
1548         /*
1549          * seeks are not allowed on message queues
1550          */
1551         if (ppos != &filp->f_pos) return -ESPIPE;
1552
1553         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1554
1555         /*
1556          * put ourselves on the wait queue
1557          */
1558         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1559
1560
1561         for(;;) {
1562                 /*
1563                  * check wait queue
1564                  */
1565
1566                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1567
1568                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1569
1570                 ret = 0;
1571                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1572
1573                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1574
1575                 /*
1576                  * check non-blocking read
1577                  */
1578                 ret = -EAGAIN;
1579                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1580
1581                 /*
1582                  * check pending signals
1583                  */
1584                 if(signal_pending(current)) {
1585                         ret = -EINTR;
1586                         break;
1587                 }
1588                 /*
1589                  * no message, so wait
1590                  */
1591                 schedule();
1592
1593                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1594         }
1595         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", current->pid, ret));
1596         set_current_state(TASK_RUNNING);
1597         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1598
1599         if (ret < 0) goto abort;
1600
1601         ret = -EINVAL;
1602         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1603         if (msg == NULL) {
1604                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, current->pid);
1605                 goto abort_locked;
1606         }
1607
1608         DPRINT(("[%d] fd=%d type=%d\n", current->pid, msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1609
1610         ret = -EFAULT;
1611         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1612
1613 abort_locked:
1614         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1615 abort:
1616         return ret;
1617 }
1618
1619 static ssize_t
1620 pfm_write(struct file *file, const char *ubuf,
1621                           size_t size, loff_t *ppos)
1622 {
1623         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1624         return -EINVAL;
1625 }
1626
1627 static unsigned int
1628 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1629 {
1630         pfm_context_t *ctx;
1631         unsigned long flags;
1632         unsigned int mask = 0;
1633
1634         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1635                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1636                 return 0;
1637         }
1638
1639         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1640         if (ctx == NULL) {
1641                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1642                 return 0;
1643         }
1644
1645
1646         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1647
1648         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1649
1650         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1651
1652         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1653                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1654
1655         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1656
1657         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1658
1659         return mask;
1660 }
1661
1662 static int
1663 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1664 {
1665         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1666         return -EINVAL;
1667 }
1668
1669 /*
1670  * context is locked when coming here and interrupts are disabled
1671  */
1672 static inline int
1673 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1674 {
1675         int ret;
1676
1677         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1678
1679         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1680                 current->pid,
1681                 fd,
1682                 on,
1683                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1684
1685         return ret;
1686 }
1687
1688 static int
1689 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1690 {
1691         pfm_context_t *ctx;
1692         unsigned long flags;
1693         int ret;
1694
1695         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1696                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", current->pid);
1697                 return -EBADF;
1698         }
1699
1700         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1701         if (ctx == NULL) {
1702                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1703                 return -EBADF;
1704         }
1705
1706
1707         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1708
1709         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1710
1711         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1712                 fd,
1713                 on,
1714                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1715
1716         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1717
1718         return ret;
1719 }
1720
1721 #ifdef CONFIG_SMP
1722 /*
1723  * this function is exclusively called from pfm_close().
1724  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1725  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1726  */
1727 static void
1728 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1729 {
1730         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1731         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(current);
1732         struct task_struct *owner;
1733         unsigned long flags;
1734         int ret;
1735
1736         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1737                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1738                         ctx->ctx_cpu,
1739                         smp_processor_id());
1740                 return;
1741         }
1742         owner = GET_PMU_OWNER();
1743         if (owner != ctx->ctx_task) {
1744                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1745                         smp_processor_id(),
1746                         owner->pid, ctx->ctx_task->pid);
1747                 return;
1748         }
1749         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1750                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1751                         smp_processor_id(),
1752                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1753                 return;
1754         }
1755
1756         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), ctx->ctx_task->pid));
1757         /*
1758          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1759          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1760          * this CPU
1761          */
1762         local_irq_save(flags);
1763
1764         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1765         if (ret) {
1766                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1767         }
1768
1769         /*
1770          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1771          */
1772         local_irq_restore(flags);
1773 }
1774
1775 static void
1776 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1777 {
1778         int ret;
1779
1780         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1781         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1782         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1783 }
1784 #endif /* CONFIG_SMP */
1785
1786 /*
1787  * called for each close(). Partially free resources.
1788  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1789  */
1790 static int
1791 pfm_flush(struct file *filp)
1792 {
1793         pfm_context_t *ctx;
1794         struct task_struct *task;
1795         struct pt_regs *regs;
1796         unsigned long flags;
1797         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1798         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1799         int state, is_system;
1800
1801         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1802                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1803                 return -EBADF;
1804         }
1805
1806         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1807         if (ctx == NULL) {
1808                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1809                 return -EBADF;
1810         }
1811
1812         /*
1813          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1814          * This can be done without the context being protected. We come
1815          * here when the context has become unreacheable by other tasks.
1816          *
1817          * We may still have active monitoring at this point and we may
1818          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1819          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1820          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1821          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1822          * invoked after, it will find an empty queue and no
1823          * signal will be sent. In both case, we are safe
1824          */
1825         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1826                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1827                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1828         }
1829
1830         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1831
1832         state     = ctx->ctx_state;
1833         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1834
1835         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1836         regs = ia64_task_regs(task);
1837
1838         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1839                 state,
1840                 task == current ? 1 : 0));
1841
1842         /*
1843          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1844          */
1845
1846         /*
1847          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1848          */
1849         if (task == current) {
1850 #ifdef CONFIG_SMP
1851                 /*
1852                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1853                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1854                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1855                  *
1856                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1857                  */
1858                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1859
1860                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1861                         /*
1862                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1863                          */
1864                         local_irq_restore(flags);
1865
1866                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1867
1868                         /*
1869                          * restore interrupt masking
1870                          */
1871                         local_irq_save(flags);
1872
1873                         /*
1874                          * context is unloaded at this point
1875                          */
1876                 } else
1877 #endif /* CONFIG_SMP */
1878                 {
1879
1880                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1881                         /*
1882                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1883                         * and session unreserved.
1884                         */
1885                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1886
1887                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1888                 }
1889         }
1890
1891         /*
1892          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1893          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1894          *
1895          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1896          * by every task with access to the context
1897          *
1898          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1899          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1900          * do anything here
1901          */
1902         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1903                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1904                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1905         }
1906
1907         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1908
1909         /*
1910          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1911          * at this point. Cannot be done inside critical section
1912          * because some VM function reenables interrupts.
1913          *
1914          */
1915         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1916
1917         return 0;
1918 }
1919 /*
1920  * called either on explicit close() or from exit_files().
1921  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1922  * called only ONCE.
1923  *
1924  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero
1925  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the
1926  * file at this point.
1927  *
1928  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1929  * is executed before exit_files().
1930  *
1931  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1932  * flush the PMU state to the context.
1933  */
1934 static int
1935 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1936 {
1937         pfm_context_t *ctx;
1938         struct task_struct *task;
1939         struct pt_regs *regs;
1940         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1941         unsigned long flags;
1942         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1943         void *smpl_buf_addr = NULL;
1944         int free_possible = 1;
1945         int state, is_system;
1946
1947         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1948
1949         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1950                 DPRINT(("bad magic\n"));
1951                 return -EBADF;
1952         }
1953
1954         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1955         if (ctx == NULL) {
1956                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1957                 return -EBADF;
1958         }
1959
1960         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1961
1962         state     = ctx->ctx_state;
1963         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1964
1965         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1966         regs = ia64_task_regs(task);
1967
1968         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1969                 state,
1970                 task == current ? 1 : 0));
1971
1972         /*
1973          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1974          */
1975         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1976
1977         /*
1978          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1979          * either force an unload or go zombie
1980          */
1981
1982         /*
1983          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
1984          * we must force it to wakeup to get out of the
1985          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
1986          *
1987          * This situation is only possible for per-task mode
1988          */
1989         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
1990
1991                 /*
1992                  * set a "partial" zombie state to be checked
1993                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
1994                  *
1995                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
1996                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
1997                  * In such case, it would free the context and then we would
1998                  * return to pfm_handle_work() which would access the
1999                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
2000                  * but visible to pfm_handle_work().
2001                  *
2002                  * For some window of time, we have a zombie context with
2003                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
2004                  */
2005                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
2006
2007                 /*
2008                  * force task to wake up from MASKED state
2009                  */
2010                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
2011
2012                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
2013
2014                 /*
2015                  * put ourself to sleep waiting for the other
2016                  * task to report completion
2017                  *
2018                  * the context is protected by mutex, therefore there
2019                  * is no risk of being notified of completion before
2020                  * begin actually on the waitq.
2021                  */
2022                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2023                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2024
2025                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2026
2027                 /*
2028                  * XXX: check for signals :
2029                  *      - ok of explicit close
2030                  *      - not ok when coming from exit_files()
2031                  */
2032                 schedule();
2033
2034
2035                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2036
2037
2038                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2039                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2040
2041                 /*
2042                  * context is unloaded at this point
2043                  */
2044                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2045         }
2046         else if (task != current) {
2047 #ifdef CONFIG_SMP
2048                 /*
2049                  * switch context to zombie state
2050                  */
2051                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2052
2053                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task->pid));
2054                 /*
2055                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2056                  * the task notices the ZOMBIE state
2057                  */
2058                 free_possible = 0;
2059 #else
2060                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2061 #endif
2062         }
2063
2064 doit:
2065         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2066         state = ctx->ctx_state;
2067
2068         /*
2069          * the context is still attached to a task (possibly current)
2070          * we cannot destroy it right now
2071          */
2072
2073         /*
2074          * we must free the sampling buffer right here because
2075          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2076          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2077          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2078          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2079          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2080          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2081          */
2082         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2083                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2084                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2085                 /* no more sampling */
2086                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2087                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2088         }
2089
2090         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2091                 state,
2092                 free_possible,
2093                 smpl_buf_addr,
2094                 smpl_buf_size));
2095
2096         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2097
2098         /*
2099          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2100          */
2101         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2102                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2103         }
2104
2105         /*
2106          * disconnect file descriptor from context must be done
2107          * before we unlock.
2108          */
2109         filp->private_data = NULL;
2110
2111         /*
2112          * if we free on the spot, the context is now completely unreacheable
2113          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2114          * can freely cut.
2115          *
2116          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2117          */
2118         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2119
2120         /*
2121          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2122          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2123          */
2124         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2125
2126         /*
2127          * return the memory used by the context
2128          */
2129         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2130
2131         return 0;
2132 }
2133
2134 static int
2135 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2136 {
2137         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2138         return -ENXIO;
2139 }
2140
2141
2142
2143 static struct file_operations pfm_file_ops = {
2144         .llseek   = pfm_lseek,
2145         .read     = pfm_read,
2146         .write    = pfm_write,
2147         .poll     = pfm_poll,
2148         .ioctl    = pfm_ioctl,
2149         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2150         .fasync   = pfm_fasync,
2151         .release  = pfm_close,
2152         .flush    = pfm_flush
2153 };
2154
2155 static int
2156 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2157 {
2158         return 1;
2159 }
2160
2161 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2162         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2163 };
2164
2165
2166 static int
2167 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2168 {
2169         int fd, ret = 0;
2170         struct file *file = NULL;
2171         struct inode * inode;
2172         char name[32];
2173         struct qstr this;
2174
2175         fd = get_unused_fd();
2176         if (fd < 0) return -ENFILE;
2177
2178         ret = -ENFILE;
2179
2180         file = get_empty_filp();
2181         if (!file) goto out;
2182
2183         /*
2184          * allocate a new inode
2185          */
2186         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2187         if (!inode) goto out;
2188
2189         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2190
2191         inode->i_sb   = pfmfs_mnt->mnt_sb;
2192         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2193         inode->i_sock = 0;
2194         inode->i_uid  = current->fsuid;
2195         inode->i_gid  = current->fsgid;
2196
2197         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2198         this.name = name;
2199         this.len  = strlen(name);
2200         this.hash = inode->i_ino;
2201
2202         ret = -ENOMEM;
2203
2204         /*
2205          * allocate a new dcache entry
2206          */
2207         file->f_dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2208         if (!file->f_dentry) goto out;
2209
2210         file->f_dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2211
2212         d_add(file->f_dentry, inode);
2213         file->f_vfsmnt = mntget(pfmfs_mnt);
2214         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2215
2216         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2217         file->f_mode  = FMODE_READ;
2218         file->f_flags = O_RDONLY;
2219         file->f_pos   = 0;
2220
2221         /*
2222          * may have to delay until context is attached?
2223          */
2224         fd_install(fd, file);
2225
2226         /*
2227          * the file structure we will use
2228          */
2229         *cfile = file;
2230
2231         return fd;
2232 out:
2233         if (file) put_filp(file);
2234         put_unused_fd(fd);
2235         return ret;
2236 }
2237
2238 static void
2239 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2240 {
2241         if (file) put_filp(file);
2242         put_unused_fd(fd);
2243 }
2244
2245 static int
2246 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2247 {
2248         unsigned long page;
2249
2250         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2251
2252         while (size > 0) {
2253                 page = pfm_kvirt_to_pa(buf);
2254
2255                 if (pfm_remap_page_range(vma, addr, page, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY)) return -ENOMEM;
2256
2257                 addr  += PAGE_SIZE;
2258                 buf   += PAGE_SIZE;
2259                 size  -= PAGE_SIZE;
2260         }
2261         return 0;
2262 }
2263
2264 /*
2265  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2266  */
2267 static int
2268 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2269 {
2270         struct mm_struct *mm = task->mm;
2271         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2272         unsigned long size;
2273         void *smpl_buf;
2274
2275
2276         /*
2277          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2278          */
2279         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2280
2281         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2282
2283         /*
2284          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2285          * XXX: may have to refine this test
2286          * Check against address space limit.
2287          *
2288          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2289          *      return -ENOMEM;
2290          */
2291         if (size > task->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur) return -EAGAIN;
2292
2293         /*
2294          * We do the easy to undo allocations first.
2295          *
2296          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2297          */
2298         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2299         if (smpl_buf == NULL) {
2300                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2301                 return -ENOMEM;
2302         }
2303
2304         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2305
2306         /* allocate vma */
2307         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);
2308         if (!vma) {
2309                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2310                 goto error_kmem;
2311         }
2312         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
2313
2314         /*
2315          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2316          *
2317          * The VM_DONTCOPY flag is very important as it ensures that the mapping
2318          * will never be inherited for any child process (via fork()) which is always
2319          * what we want.
2320          */
2321         vma->vm_mm           = mm;
2322         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2323         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2324
2325         /*
2326          * Now we have everything we need and we can initialize
2327          * and connect all the data structures
2328          */
2329
2330         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2331         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2332
2333         /*
2334          * Let's do the difficult operations next.
2335          *
2336          * now we atomically find some area in the address space and
2337          * remap the buffer in it.
2338          */
2339         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2340
2341         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2342         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2343         if (vma->vm_start == 0UL) {
2344                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2345                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2346                 goto error;
2347         }
2348         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2349
2350         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2351
2352         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2353         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2354                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2355                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2356                 goto error;
2357         }
2358
2359         /*
2360          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2361          * done with mmap lock held
2362          */
2363         insert_vm_struct(mm, vma);
2364
2365         // mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2366         vx_vmpages_add(mm, size >> PAGE_SHIFT);
2367
2368         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2369
2370         /*
2371          * keep track of user level virtual address
2372          */
2373         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2374         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2375
2376         return 0;
2377
2378 error:
2379         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2380 error_kmem:
2381         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2382
2383         return -ENOMEM;
2384 }
2385
2386 /*
2387  * XXX: do something better here
2388  */
2389 static int
2390 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2391 {
2392         /* inspired by ptrace_attach() */
2393         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2394                 current->uid,
2395                 current->gid,
2396                 task->euid,
2397                 task->suid,
2398                 task->uid,
2399                 task->egid,
2400                 task->sgid));
2401
2402         return ((current->uid != task->euid)
2403             || (current->uid != task->suid)
2404             || (current->uid != task->uid)
2405             || (current->gid != task->egid)
2406             || (current->gid != task->sgid)
2407             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2408 }
2409
2410 static int
2411 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2412 {
2413         int ctx_flags;
2414
2415         /* valid signal */
2416
2417         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2418
2419         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2420
2421                 /*
2422                  * cannot block in this mode
2423                  */
2424                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2425                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2426                         return -EINVAL;
2427                 }
2428         } else {
2429         }
2430         /* probably more to add here */
2431
2432         return 0;
2433 }
2434
2435 static int
2436 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2437                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2438 {
2439         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2440         unsigned long size = 0UL;
2441         void *uaddr = NULL;
2442         void *fmt_arg = NULL;
2443         int ret = 0;
2444 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2445
2446         /* invoke and lock buffer format, if found */
2447         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2448         if (fmt == NULL) {
2449                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2450                 return -EINVAL;
2451         }
2452
2453         /*
2454          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2455          */
2456         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2457
2458         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2459
2460         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2461
2462         if (ret) goto error;
2463
2464         /* link buffer format and context */
2465         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2466
2467         /*
2468          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2469          */
2470         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2471         if (ret) goto error;
2472
2473         if (size) {
2474                 /*
2475                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2476                  */
2477                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2478                 if (ret) goto error;
2479
2480                 /* keep track of user address of buffer */
2481                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2482         }
2483         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2484
2485 error:
2486         return ret;
2487 }
2488
2489 static void
2490 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2491 {
2492         int i;
2493
2494         /*
2495          * install reset values for PMC.
2496          */
2497         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2498                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2499                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2500                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2501         }
2502         /*
2503          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2504          */
2505
2506         /*
2507          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2508          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2509          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2510          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2511          * process because they may change what is being measured.
2512          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2513          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2514          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2515          *
2516          * The problem with PMD is information leaking especially
2517          * to user level when psr.sp=0
2518          *
2519          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2520          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2521          * pfm_load_regs() function.
2522          */
2523
2524          /*
2525           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2526           *
2527           * PMC0 is treated differently.
2528           */
2529         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2530
2531         /*
2532          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2533          */
2534         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2535
2536         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2537
2538         /*
2539          * useful in case of re-enable after disable
2540          */
2541         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2542         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2543 }
2544
2545 static int
2546 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2547 {
2548         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2549         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2550
2551         *sz = 0;
2552
2553         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2554
2555         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2556         if (fmt == NULL) {
2557                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2558                 return -EINVAL;
2559         }
2560         /* get just enough to copy in user parameters */
2561         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2562         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2563
2564         return 0;
2565 }
2566
2567
2568
2569 /*
2570  * cannot attach if :
2571  *      - kernel task
2572  *      - task not owned by caller
2573  *      - task incompatible with context mode
2574  */
2575 static int
2576 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2577 {
2578         /*
2579          * no kernel task or task not owner by caller
2580          */
2581         if (task->mm == NULL) {
2582                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2583                 return -EPERM;
2584         }
2585         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2586                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2587                 return -EPERM;
2588         }
2589         /*
2590          * cannot block in self-monitoring mode
2591          */
2592         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2593                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2594                 return -EINVAL;
2595         }
2596
2597         if (task->state == TASK_ZOMBIE) {
2598                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2599                 return -EBUSY;
2600         }
2601
2602         /*
2603          * always ok for self
2604          */
2605         if (task == current) return 0;
2606
2607         if (task->state != TASK_STOPPED) {
2608                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2609                 return -EBUSY;
2610         }
2611         /*
2612          * make sure the task is off any CPU
2613          */
2614         wait_task_inactive(task);
2615
2616         /* more to come... */
2617
2618         return 0;
2619 }
2620
2621 static int
2622 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2623 {
2624         struct task_struct *p = current;
2625         int ret;
2626
2627         /* XXX: need to add more checks here */
2628         if (pid < 2) return -EPERM;
2629
2630         if (pid != current->pid) {
2631
2632                 read_lock(&tasklist_lock);
2633
2634                 p = find_task_by_pid(pid);
2635
2636                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2637                 if (p) get_task_struct(p);
2638
2639                 read_unlock(&tasklist_lock);
2640
2641                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2642         }
2643
2644         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2645         if (ret == 0) {
2646                 *task = p;
2647         } else if (p != current) {
2648                 pfm_put_task(p);
2649         }
2650         return ret;
2651 }
2652
2653
2654
2655 static int
2656 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2657 {
2658         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2659         struct file *filp;
2660         int ctx_flags;
2661         int ret;
2662
2663         /* let's check the arguments first */
2664         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2665         if (ret < 0) return ret;
2666
2667         ctx_flags = req->ctx_flags;
2668
2669         ret = -ENOMEM;
2670
2671         ctx = pfm_context_alloc();
2672         if (!ctx) goto error;
2673
2674         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = pfm_alloc_fd(&filp);
2675         if (req->ctx_fd < 0) goto error_file;
2676
2677         /*
2678          * attach context to file
2679          */
2680         filp->private_data = ctx;
2681
2682         /*
2683          * does the user want to sample?
2684          */
2685         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2686                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2687                 if (ret) goto buffer_error;
2688         }
2689
2690         /*
2691          * init context protection lock
2692          */
2693         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2694
2695         /*
2696          * context is unloaded
2697          */
2698         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2699
2700         /*
2701          * initialization of context's flags
2702          */
2703         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2704         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2705         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2706         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2707         /*
2708          * will move to set properties
2709          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2710          */
2711
2712         /*
2713          * init restart semaphore to locked
2714          */
2715         sema_init(&ctx->ctx_restart_sem, 0);
2716
2717         /*
2718          * activation is used in SMP only
2719          */
2720         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2721         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2722
2723         /*
2724          * initialize notification message queue
2725          */
2726         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2727         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2728         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2729
2730         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2731                 ctx,
2732                 ctx_flags,
2733                 ctx->ctx_fl_system,
2734                 ctx->ctx_fl_block,
2735                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2736                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2737                 ctx->ctx_fd));
2738
2739         /*
2740          * initialize soft PMU state
2741          */
2742         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2743
2744         return 0;
2745
2746 buffer_error:
2747         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2748
2749         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2750                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2751         }
2752 error_file:
2753         pfm_context_free(ctx);
2754
2755 error:
2756         return ret;
2757 }
2758
2759 static inline unsigned long
2760 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2761 {
2762         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2763         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2764         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2765
2766         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2767                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2768                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2769                 if ((mask >> 32) != 0)
2770                         /* construct a full 64-bit random value: */
2771                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2772                 reg->seed = new_seed;
2773         }
2774         reg->lval = val;
2775         return val;
2776 }
2777
2778 static void
2779 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2780 {
2781         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2782         unsigned long reset_others = 0UL;
2783         unsigned long val;
2784         int i;
2785
2786         /*
2787          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2788          */
2789         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2790         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2791
2792                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2793
2794                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2795                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2796
2797                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2798         }
2799
2800         /*
2801          * Now take care of resetting the other registers
2802          */
2803         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2804
2805                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2806
2807                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2808
2809                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2810                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2811         }
2812 }
2813
2814 static void
2815 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2816 {
2817         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2818         unsigned long reset_others = 0UL;
2819         unsigned long val;
2820         int i;
2821
2822         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2823
2824         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2825                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2826                 return;
2827         }
2828
2829         /*
2830          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2831          */
2832         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2833         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2834
2835                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2836
2837                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2838                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2839
2840                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2841
2842                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2843         }
2844
2845         /*
2846          * Now take care of resetting the other registers
2847          */
2848         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2849
2850                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2851
2852                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2853
2854                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2855                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2856                 } else {
2857                         ia64_set_pmd(i, val);
2858                 }
2859                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2860                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2861         }
2862         ia64_srlz_d();
2863 }
2864
2865 static int
2866 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2867 {
2868         struct thread_struct *thread = NULL;
2869         struct task_struct *task;
2870         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2871         unsigned long value, pmc_pm;
2872         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2873         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2874         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2875         int is_monitor, is_counting, state;
2876         int ret = -EINVAL;
2877         pfm_reg_check_t wr_func;
2878 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2879
2880         state     = ctx->ctx_state;
2881         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2882         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2883         task      = ctx->ctx_task;
2884         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2885
2886         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2887
2888         if (is_loaded) {
2889                 thread = &task->thread;
2890                 /*
2891                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2892                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2893                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2894                  */
2895                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2896                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2897                         return -EBUSY;
2898                 }
2899                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2900         }
2901         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
2902
2903         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2904
2905                 cnum       = req->reg_num;
2906                 reg_flags  = req->reg_flags;
2907                 value      = req->reg_value;
2908                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2909                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2910                 flags      = 0;
2911
2912
2913                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2914                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2915                         goto error;
2916                 }
2917
2918                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2919                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2920                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2921                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2922
2923                 /*
2924                  * we reject all non implemented PMC as well
2925                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2926                  * as status registers by the PMU
2927                  */
2928                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2929                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2930                         goto error;
2931                 }
2932                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2933                 /*
2934                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2935                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2936                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2937                  */
2938                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2939                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2940                                 cnum,
2941                                 pmc_pm,
2942                                 is_system));
2943                         goto error;
2944                 }
2945
2946                 if (is_counting) {
2947                         /*
2948                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2949                          * CPUs.
2950                          */
2951                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2952
2953                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2954                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2955                         }
2956
2957                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2958
2959                         /* verify validity of smpl_pmds */
2960                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2961                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2962                                 goto error;
2963                         }
2964
2965                         /* verify validity of reset_pmds */
2966                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2967                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2968                                 goto error;
2969                         }
2970                 } else {
2971                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2972                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2973                                 goto error;
2974                         }
2975                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2976                 }
2977
2978                 /*
2979                  * execute write checker, if any
2980                  */
2981                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2982                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2983                         if (ret) goto error;
2984                         ret = -EINVAL;
2985                 }
2986
2987                 /*
2988                  * no error on this register
2989                  */
2990                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2991
2992                 /*
2993                  * Now we commit the changes to the software state
2994                  */
2995
2996                 /*
2997                  * update overflow information
2998                  */
2999                 if (is_counting) {
3000                         /*
3001                          * full flag update each time a register is programmed
3002                          */
3003                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
3004
3005                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
3006                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
3007                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
3008
3009                         /*
3010                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
3011                          *
3012                          * We do not keep track of PMC because we have to
3013                          * systematically restore ALL of them.
3014                          *
3015                          * We do not update the used_monitors mask, because
3016                          * if we have not programmed them, then will be in
3017                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3018                          * mask/restore then when context is MASKED.
3019                          */
3020                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3021                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3022                         /*
3023                          * make sure we do not try to reset on
3024                          * restart because we have established new values
3025                          */
3026                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3027                 }
3028                 /*
3029                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3030                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3031                  * possible leak here.
3032                  */
3033                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3034
3035                 /*
3036                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3037                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3038                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3039                  * place it in the saved state area so that it will be
3040                  * picked up later by the context switch code.
3041                  *
3042                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3043                  *
3044                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3045                  * monitoring needs to be stopped.
3046                  */
3047                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3048
3049                 /*
3050                  * update context state
3051                  */
3052                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3053
3054                 if (is_loaded) {
3055                         /*
3056                          * write thread state
3057                          */
3058                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3059
3060                         /*
3061                          * write hardware register if we can
3062                          */
3063                         if (can_access_pmu) {
3064                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3065                         }
3066 #ifdef CONFIG_SMP
3067                         else {
3068                                 /*
3069                                  * per-task SMP only here
3070                                  *
3071                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3072                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3073                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3074                                  */
3075                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3076                         }
3077 #endif
3078                 }
3079
3080                 DPRINT(("pmc[%u]=0x%lx loaded=%d access_pmu=%d 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",
3081                           cnum,
3082                           value,
3083                           is_loaded,
3084                           can_access_pmu,
3085                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3086                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3087                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3088                           smpl_pmds,
3089                           reset_pmds,
3090                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3091                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3092                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3093         }
3094
3095         /*
3096          * make sure the changes are visible
3097          */
3098         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3099
3100         return 0;
3101 error:
3102         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3103         return ret;
3104 }
3105
3106 static int
3107 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3108 {
3109         struct thread_struct *thread = NULL;
3110         struct task_struct *task;
3111         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3112         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3113         unsigned int cnum;
3114         int i, can_access_pmu = 0, state;
3115         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3116         int ret = -EINVAL;
3117         pfm_reg_check_t wr_func;
3118
3119
3120         state     = ctx->ctx_state;
3121         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3122         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3123         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3124         task      = ctx->ctx_task;
3125
3126         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3127
3128         /*
3129          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3130          * the owner of the local PMU.
3131          */
3132         if (likely(is_loaded)) {
3133                 thread = &task->thread;
3134                 /*
3135                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3136                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3137                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3138                  */
3139                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3140                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3141                         return -EBUSY;
3142                 }
3143                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3144         }
3145         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3146
3147         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3148
3149                 cnum  = req->reg_num;
3150                 value = req->reg_value;
3151
3152                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3153                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3154                         goto abort_mission;
3155                 }
3156                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3157                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3158
3159                 /*
3160                  * execute write checker, if any
3161                  */
3162                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3163                         unsigned long v = value;
3164
3165                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3166                         if (ret) goto abort_mission;
3167
3168                         value = v;
3169                         ret   = -EINVAL;
3170                 }
3171
3172                 /*
3173                  * no error on this register
3174                  */
3175                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3176
3177                 /*
3178                  * now commit changes to software state
3179                  */
3180                 hw_value = value;
3181
3182                 /*
3183                  * update virtualized (64bits) counter
3184                  */
3185                 if (is_counting) {
3186                         /*
3187                          * write context state
3188                          */
3189                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3190
3191                         /*
3192                          * when context is load we use the split value
3193                          */
3194                         if (is_loaded) {
3195                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3196                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3197                         }
3198                 }
3199                 /*
3200                  * update reset values (not just for counters)
3201                  */
3202                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3203                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3204
3205                 /*
3206                  * update randomization parameters (not just for counters)
3207                  */
3208                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3209                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3210
3211                 /*
3212                  * update context value
3213                  */
3214                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3215
3216                 /*
3217                  * Keep track of what we use
3218                  *
3219                  * We do not keep track of PMC because we have to
3220                  * systematically restore ALL of them.
3221                  */
3222                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3223
3224                 /*
3225                  * mark this PMD register used as well
3226                  */
3227                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3228
3229                 /*
3230                  * make sure we do not try to reset on
3231                  * restart because we have established new values
3232                  */
3233                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3234                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3235                 }
3236
3237                 if (is_loaded) {
3238                         /*
3239                          * write thread state
3240                          */
3241                         if (is_system == 0) thread->pmds[cnum] = hw_value;
3242
3243                         /*
3244                          * write hardware register if we can
3245                          */
3246                         if (can_access_pmu) {
3247                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3248                         } else {
3249 #ifdef CONFIG_SMP
3250                                 /*
3251                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3252                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3253                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3254                                  */
3255                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3256 #endif
3257                         }
3258                 }
3259
3260                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx loaded=%d access_pmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3261                           "long_reset=0x%lx notify=%c used_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reload_pmds=0x%lx all_pmds=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3262                         cnum,
3263                         value,
3264                         is_loaded,
3265                         can_access_pmu,
3266                         hw_value,
3267                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3268                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3269                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3270                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
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(("loaded=%d access_pmu=%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                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
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         pfm_debug_var = pfm_sysctl.debug;
3718
3719         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3720
3721         if (m == 0) {
3722                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3723                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3724         }
3725         return 0;
3726 }
3727
3728 /*
3729  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3730  */
3731 static int
3732 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3733 {
3734         struct thread_struct *thread = NULL;
3735         struct task_struct *task;
3736         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3737         unsigned long flags;
3738         dbreg_t dbreg;
3739         unsigned int rnum;
3740         int first_time;
3741         int ret = 0, state;
3742         int i, can_access_pmu = 0;
3743         int is_system, is_loaded;
3744
3745         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3746
3747         state     = ctx->ctx_state;
3748         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3749         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3750         task      = ctx->ctx_task;
3751
3752         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3753
3754         /*
3755          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3756          * the owner of the local PMU.
3757          */
3758         if (is_loaded) {
3759                 thread = &task->thread;
3760                 /*
3761                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3762                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3763                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3764                  */
3765                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3766                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3767                         return -EBUSY;
3768                 }
3769                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3770         }
3771
3772         /*
3773          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3774          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3775          *
3776          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3777          */
3778
3779         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3780
3781         /*
3782          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3783          */
3784         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3785                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3786                 return -EBUSY;
3787         }
3788
3789         /*
3790          * check for debug registers in system wide mode
3791          *
3792          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3793          * we must repeat it here, in case the registers are
3794          * written after the context is loaded
3795          */
3796         if (is_loaded) {
3797                 LOCK_PFS(flags);
3798
3799                 if (first_time && is_system) {
3800                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3801                                 ret = -EBUSY;
3802                         else
3803                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3804                 }
3805                 UNLOCK_PFS(flags);
3806         }
3807
3808         if (ret != 0) return ret;
3809
3810         /*
3811          * mark ourself as user of the debug registers for
3812          * perfmon purposes.
3813          */
3814         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3815
3816         /*
3817          * clear hardware registers to make sure we don't
3818          * pick up stale state.
3819          *
3820          * for a system wide session, we do not use
3821          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3822          * never leaves the current CPU and the state
3823          * is shared by all processes running on it
3824          */
3825         if (first_time && can_access_pmu) {
3826                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3827                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3828                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3829                         ia64_dv_serialize_instruction();
3830                 }
3831                 ia64_srlz_i();
3832                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3833                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3834                         ia64_dv_serialize_data();
3835                 }
3836                 ia64_srlz_d();
3837         }
3838
3839         /*
3840          * Now install the values into the registers
3841          */
3842         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3843
3844                 rnum      = req->dbreg_num;
3845                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3846
3847                 ret = -EINVAL;
3848
3849                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3850                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3851                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3852
3853                         goto abort_mission;
3854                 }
3855
3856                 /*
3857                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3858                  */
3859                 if (rnum & 0x1) {
3860                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3861                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3862                         else
3863                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3864                 }
3865
3866                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3867
3868                 /*
3869                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3870                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3871                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3872                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3873                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3874                  * to save them on context switch out. This is made possible
3875                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3876                  * won't be able to modify them concurrently.
3877                  */
3878                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3879                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3880
3881                         if (can_access_pmu) {
3882                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3883                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3884                         }
3885
3886                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3887
3888                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x is_loaded=%d access_pmu=%d\n",
3889                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3890                 } else {
3891                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3892
3893                         if (can_access_pmu) {
3894                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3895                                 ia64_dv_serialize_data();
3896                         }
3897                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3898
3899                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x is_loaded=%d access_pmu=%d\n",
3900                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3901                 }
3902         }
3903
3904         return 0;
3905
3906 abort_mission:
3907         /*
3908          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3909          */
3910         if (first_time) {
3911                 LOCK_PFS(flags);
3912                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3913                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3914                 }
3915                 UNLOCK_PFS(flags);
3916                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3917         }
3918         /*
3919          * install error return flag
3920          */
3921         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3922
3923         return ret;
3924 }
3925
3926 static int
3927 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3928 {
3929         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3930 }
3931
3932 static int
3933 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3934 {
3935         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3936 }
3937
3938 int
3939 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3940 {
3941         pfm_context_t *ctx;
3942
3943         if (req == NULL) return -EINVAL;
3944
3945         ctx = GET_PMU_CTX();
3946
3947         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3948
3949         /*
3950          * for now limit to current task, which is enough when calling
3951          * from overflow handler
3952          */
3953         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3954
3955         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3956 }
3957 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3958
3959 int
3960 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3961 {
3962         pfm_context_t *ctx;
3963
3964         if (req == NULL) return -EINVAL;
3965
3966         ctx = GET_PMU_CTX();
3967
3968         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3969
3970         /*
3971          * for now limit to current task, which is enough when calling
3972          * from overflow handler
3973          */
3974         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3975
3976         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3977 }
3978 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3979
3980
3981 static int
3982 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3983 {
3984         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3985
3986         req->ft_version = PFM_VERSION;
3987         return 0;
3988 }
3989
3990 static int
3991 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3992 {
3993         struct pt_regs *tregs;
3994         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3995         int state, is_system;
3996
3997         state     = ctx->ctx_state;
3998         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3999
4000         if (state != PFM_CTX_LOADED && state != PFM_CTX_MASKED) return -EINVAL;
4001
4002         /*
4003          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4004          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4005          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4006          */
4007         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4008                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4009                 return -EBUSY;
4010         }
4011         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4012                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
4013                 state,
4014                 is_system));
4015         /*
4016          * in system mode, we need to update the PMU directly
4017          * and the user level state of the caller, which may not
4018          * necessarily be the creator of the context.
4019          */
4020         if (is_system) {
4021                 /*
4022                  * Update local PMU first
4023                  *
4024                  * disable dcr pp
4025                  */
4026                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4027                 ia64_srlz_i();
4028
4029                 /*
4030                  * update local cpuinfo
4031                  */
4032                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4033
4034                 /*
4035                  * stop monitoring, does srlz.i
4036                  */
4037                 pfm_clear_psr_pp();
4038
4039                 /*
4040                  * stop monitoring in the caller
4041                  */
4042                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4043
4044                 return 0;
4045         }
4046         /*
4047          * per-task mode
4048          */
4049
4050         if (task == current) {
4051                 /* stop monitoring  at kernel level */
4052                 pfm_clear_psr_up();
4053
4054                 /*
4055                  * stop monitoring at the user level
4056                  */
4057                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4058         } else {
4059                 tregs = ia64_task_regs(task);
4060
4061                 /*
4062                  * stop monitoring at the user level
4063                  */
4064                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4065
4066                 /*
4067                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4068                  */
4069                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4070                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4071         }
4072         return 0;
4073 }
4074
4075
4076 static int
4077 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4078 {
4079         struct pt_regs *tregs;
4080         int state, is_system;
4081
4082         state     = ctx->ctx_state;
4083         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4084
4085         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4086
4087         /*
4088          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4089          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4090          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4091          */
4092         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4093                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4094                 return -EBUSY;
4095         }
4096
4097         /*
4098          * in system mode, we need to update the PMU directly
4099          * and the user level state of the caller, which may not
4100          * necessarily be the creator of the context.
4101          */
4102         if (is_system) {
4103
4104                 /*
4105                  * set user level psr.pp for the caller
4106                  */
4107                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4108
4109                 /*
4110                  * now update the local PMU and cpuinfo
4111                  */
4112                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4113
4114                 /*
4115                  * start monitoring at kernel level
4116                  */
4117                 pfm_set_psr_pp();
4118
4119                 /* enable dcr pp */
4120                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4121                 ia64_srlz_i();
4122
4123                 return 0;
4124         }
4125
4126         /*
4127          * per-process mode
4128          */
4129
4130         if (ctx->ctx_task == current) {
4131
4132                 /* start monitoring at kernel level */
4133                 pfm_set_psr_up();
4134
4135                 /*
4136                  * activate monitoring at user level
4137                  */
4138                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4139
4140         } else {
4141                 tregs = ia64_task_regs(ctx->ctx_task);
4142
4143                 /*
4144                  * start monitoring at the kernel level the next
4145                  * time the task is scheduled
4146                  */
4147                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4148
4149                 /*
4150                  * activate monitoring at user level
4151                  */
4152                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4153         }
4154         return 0;
4155 }
4156
4157 static int
4158 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4159 {
4160         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4161         unsigned int cnum;
4162         int i;
4163         int ret = -EINVAL;
4164
4165         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4166
4167                 cnum = req->reg_num;
4168
4169                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4170
4171                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4172
4173                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4174
4175                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4176         }
4177         return 0;
4178
4179 abort_mission:
4180         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4181         return ret;
4182 }
4183
4184 static int
4185 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4186 {
4187         struct task_struct *g, *t;
4188         int ret = -ESRCH;
4189
4190         read_lock(&tasklist_lock);
4191
4192         do_each_thread (g, t) {
4193                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4194                         ret = 0;
4195                         break;
4196                 }
4197         } while_each_thread (g, t);
4198
4199         read_unlock(&tasklist_lock);
4200
4201         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4202
4203         return ret;
4204 }
4205
4206 static int
4207 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4208 {
4209         struct task_struct *task;
4210         struct thread_struct *thread;
4211         struct pfm_context_t *old;
4212         unsigned long flags;
4213 #ifndef CONFIG_SMP
4214         struct task_struct *owner_task = NULL;
4215 #endif
4216         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4217         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4218         int the_cpu;
4219         int ret = 0;
4220         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4221
4222         state     = ctx->ctx_state;
4223         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4224         /*
4225          * can only load from unloaded or terminated state
4226          */
4227         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4228                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4229                         req->load_pid,
4230                         ctx->ctx_state));
4231                 return -EINVAL;
4232         }
4233
4234         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4235
4236         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4237                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4238                 return -EINVAL;
4239         }
4240
4241         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4242         if (ret) {
4243                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4244                 return ret;
4245         }
4246
4247         ret = -EINVAL;
4248
4249         /*
4250          * system wide is self monitoring only
4251          */
4252         if (is_system && task != current) {
4253                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4254                         req->load_pid));
4255                 goto error;
4256         }
4257
4258         thread = &task->thread;
4259
4260         ret = 0;
4261         /*
4262          * cannot load a context which is using range restrictions,
4263          * into a task that is being debugged.
4264          */
4265         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4266                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4267                         ret = -EBUSY;
4268                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4269                         goto error;
4270                 }
4271                 LOCK_PFS(flags);
4272
4273                 if (is_system) {
4274                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4275                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4276                                 ret = -EBUSY;
4277                         } else {
4278                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4279                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4280                                 set_dbregs = 1;
4281                         }
4282                 }
4283
4284                 UNLOCK_PFS(flags);
4285
4286                 if (ret) goto error;
4287         }
4288
4289         /*
4290          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4291          *
4292          * The programming model expects the task to
4293          * be pinned on a CPU throughout the session.
4294          * Here we take note of the current CPU at the
4295          * time the context is loaded. No call from
4296          * another CPU will be allowed.
4297          *
4298          * The pinning via shed_setaffinity()
4299          * must be done by the calling task prior
4300          * to this call.
4301          *
4302          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4303          */
4304         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4305
4306         ret = -EBUSY;
4307         /*
4308          * now reserve the session
4309          */
4310         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4311         if (ret) goto error;
4312
4313         /*
4314          * task is necessarily stopped at this point.
4315          *
4316          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4317          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4318          * If we see a context, then this is an active context
4319          *
4320          * XXX: needs to be atomic
4321          */
4322         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4323                 thread->pfm_context, ctx));
4324
4325         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4326         if (old != NULL) {
4327                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4328                 goto error_unres;
4329         }
4330
4331         pfm_reset_msgq(ctx);
4332
4333         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4334
4335         /*
4336          * link context to task
4337          */
4338         ctx->ctx_task = task;
4339
4340         if (is_system) {
4341                 /*
4342                  * we load as stopped
4343                  */
4344                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4345                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4346
4347                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4348         } else {
4349                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4350         }
4351
4352         /*
4353          * propagate into thread-state
4354          */
4355         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4356         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4357
4358         pmcs_source = thread->pmcs;
4359         pmds_source = thread->pmds;
4360
4361         /*
4362          * always the case for system-wide
4363          */
4364         if (task == current) {
4365
4366                 if (is_system == 0) {
4367
4368                         /* allow user level control */
4369                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4370                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4371
4372                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4373                         INC_ACTIVATION();
4374                         SET_ACTIVATION(ctx);
4375 #ifndef CONFIG_SMP
4376                         /*
4377                          * push the other task out, if any
4378                          */
4379                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4380                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4381 #endif
4382                 }
4383                 /*
4384                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4385                  * restore all PMC from ctx to PMU
4386                  */
4387                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4388                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4389
4390                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4391                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4392
4393                 /*
4394                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4395                  */
4396                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4397                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4398                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4399                 }
4400                 /*
4401                  * set new ownership
4402                  */
4403                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4404
4405                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4406         } else {
4407                 /*
4408                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4409                  */
4410                 regs = ia64_task_regs(task);
4411
4412                 /* force a full reload */
4413                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4414                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4415
4416                 /* initial saved psr (stopped) */
4417                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4418                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4419         }
4420
4421         ret = 0;
4422
4423 error_unres:
4424         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4425 error:
4426         /*
4427          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4428          */
4429         if (ret && set_dbregs) {
4430                 LOCK_PFS(flags);
4431                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4432                 UNLOCK_PFS(flags);
4433         }
4434         /*
4435          * release task, there is now a link with the context
4436          */
4437         if (is_system == 0 && task != current) {
4438                 pfm_put_task(task);
4439
4440                 if (ret == 0) {
4441                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4442                         if (ret) {
4443                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4444                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4445                         }
4446                 }
4447         }
4448         return ret;
4449 }
4450
4451 /*
4452  * in this function, we do not need to increase the use count
4453  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4454  * context lock. If the task were to disappear while having
4455  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4456  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4457  * until we are here.
4458  */
4459 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4460
4461 static int
4462 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4463 {
4464         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4465         struct pt_regs *tregs;
4466         int prev_state, is_system;
4467         int ret;
4468
4469         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4470
4471         prev_state = ctx->ctx_state;
4472         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4473
4474         /*
4475          * unload only when necessary
4476          */
4477         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4478                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4479                 return 0;
4480         }
4481
4482         /*
4483          * clear psr and dcr bits
4484          */
4485         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4486         if (ret) return ret;
4487
4488         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4489
4490         /*
4491          * in system mode, we need to update the PMU directly
4492          * and the user level state of the caller, which may not
4493          * necessarily be the creator of the context.
4494          */
4495         if (is_system) {
4496
4497                 /*
4498                  * Update cpuinfo
4499                  *
4500                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4501                  */
4502                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4503                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4504
4505                 /*
4506                  * save PMDs in context
4507                  * release ownership
4508                  */
4509                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4510
4511                 /*
4512                  * at this point we are done with the PMU
4513                  * so we can unreserve the resource.
4514                  */
4515                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4516                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4517
4518                 /*
4519                  * disconnect context from task
4520                  */
4521                 task->thread.pfm_context = NULL;
4522                 /*
4523                  * disconnect task from context
4524                  */
4525                 ctx->ctx_task = NULL;
4526
4527                 /*
4528                  * There is nothing more to cleanup here.
4529                  */
4530                 return 0;
4531         }
4532
4533         /*
4534          * per-task mode
4535          */
4536         tregs = task == current ? regs : ia64_task_regs(task);
4537
4538         if (task == current) {
4539                 /*
4540                  * cancel user level control
4541                  */
4542                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4543
4544                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4545         }
4546         /*
4547          * save PMDs to context
4548          * release ownership
4549          */
4550         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4551
4552         /*
4553          * at this point we are done with the PMU
4554          * so we can unreserve the resource.
4555          *
4556          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4557          */
4558         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4559                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4560
4561         /*
4562          * reset activation counter and psr
4563          */
4564         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4565         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4566
4567         /*
4568          * PMU state will not be restored
4569          */
4570         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4571
4572         /*
4573          * break links between context and task
4574          */
4575         task->thread.pfm_context  = NULL;
4576         ctx->ctx_task             = NULL;
4577
4578         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4579
4580         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4581         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4582         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4583
4584         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4585
4586         return 0;
4587 }
4588
4589
4590 /*
4591  * called only from exit_thread(): task == current
4592  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4593  */
4594 void
4595 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4596 {
4597         pfm_context_t *ctx;
4598         unsigned long flags;
4599         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
4600         int ret, state;
4601         int free_ok = 0;
4602
4603         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4604
4605         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4606
4607         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4608
4609         state = ctx->ctx_state;
4610         switch(state) {
4611                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4612                         /*
4613                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4614                          * be in unloaded state
4615                          */
4616                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4617                         break;
4618                 case PFM_CTX_LOADED:
4619                 case PFM_CTX_MASKED:
4620                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4621                         if (ret) {
4622                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4623                         }
4624                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4625
4626                         pfm_end_notify_user(ctx);
4627                         break;
4628                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4629                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4630                         if (ret) {
4631                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4632                         }
4633                         free_ok = 1;
4634                         break;
4635                 default:
4636                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4637                         break;
4638         }
4639         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4640
4641         { u64 psr = pfm_get_psr();
4642           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4643           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4644           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4645           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4646         }
4647
4648         /*
4649          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4650          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4651          */
4652         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4653 }
4654
4655 /*
4656  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4657  */
4658 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4659 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4660 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4661 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4662 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4663
4664 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4665 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4666 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4667 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4668 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4669 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4670 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4671 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4672 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4673 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4674 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4675 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4676 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4677 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4678 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4679 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4681 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4682 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4683 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4685 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4687 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4688 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4689 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4690 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4691 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4692 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4693 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4694 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4695 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4696 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4697 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4698 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4699 };
4700 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4701
4702 static int
4703 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4704 {
4705         struct task_struct *task;
4706         int state, old_state;
4707
4708 recheck:
4709         state = ctx->ctx_state;
4710         task  = ctx->ctx_task;
4711
4712         if (task == NULL) {
4713                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4714                 return 0;
4715         }
4716
4717         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4718                 ctx->ctx_fd,
4719                 state,
4720                 task->pid,
4721                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4722
4723         /*
4724          * self-monitoring always ok.
4725          *
4726          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4727          * context (to one to which the context is attached to) OR
4728          * a task running on the same CPU as the session.
4729          */
4730         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4731
4732         /*
4733          * no command can operate on a zombie context
4734          */
4735         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
4736                 DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4737                 return -EINVAL;
4738         }
4739
4740         /*
4741          * if context is UNLOADED, MASKED we are safe to go
4742          */
4743         if (state != PFM_CTX_LOADED) return 0;
4744
4745         /*
4746          * context is LOADED, we must make sure the task is stopped
4747          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4748          * the user has no guarantee the task would not run between
4749          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4750          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4751          * the task must be stopped.
4752          */
4753         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4754                 if (task->state != TASK_STOPPED) {
4755                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4756                         return -EBUSY;
4757                 }
4758                 /*
4759                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4760                  *
4761                  * This is an interesting point in the code.
4762                  * We need to unprotect the context because
4763                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4764                  * the same lock. There are danger in doing
4765                  * this because it leaves a window open for
4766                  * another task to get access to the context
4767                  * and possibly change its state. The one thing
4768                  * that is not possible is for the context to disappear
4769                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4770                  * get_fd()/put_fd().
4771                  */
4772                 old_state = state;
4773
4774                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4775
4776                 wait_task_inactive(task);
4777
4778                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4779
4780                 /*
4781                  * we must recheck to verify if state has changed
4782                  */
4783                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4784                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4785                         goto recheck;
4786                 }
4787         }
4788         return 0;
4789 }
4790
4791 /*
4792  * system-call entry point (must return long)
4793  */
4794 asmlinkage long
4795 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count, long arg5, long arg6, long arg7,
4796                 long arg8, long stack)
4797 {
4798         struct pt_regs *regs = (struct pt_regs *)&stack;
4799         struct file *file = NULL;
4800         pfm_context_t *ctx = NULL;
4801         unsigned long flags = 0UL;
4802         void *args_k = NULL;
4803         long ret; /* will expand int return types */
4804         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4805         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4806         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4807         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4808 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4809
4810         /*
4811          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4812          */
4813         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4814
4815         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4816                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4817                 return -EINVAL;
4818         }
4819
4820         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4821         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4822         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4823         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4824         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4825
4826         if (unlikely(func == NULL)) {
4827                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4828                 return -EINVAL;
4829         }
4830
4831         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4832                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4833                 cmd,
4834                 narg,
4835                 base_sz,
4836                 count));
4837
4838         /*
4839          * check if number of arguments matches what the command expects
4840          */
4841         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4842                 return -EINVAL;
4843
4844 restart_args:
4845         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4846         /*
4847          * limit abuse to min page size
4848          */
4849         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4850                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4851                 return -E2BIG;
4852         }
4853
4854         /*
4855          * allocate default-sized argument buffer
4856          */
4857         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4858                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4859                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4860         }
4861
4862         ret = -EFAULT;
4863
4864         /*
4865          * copy arguments
4866          *
4867          * assume sz = 0 for command without parameters
4868          */
4869         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4870                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4871                 goto error_args;
4872         }
4873
4874         /*
4875          * check if command supports extra parameters
4876          */
4877         if (completed_args == 0 && getsize) {
4878                 /*
4879                  * get extra parameters size (based on main argument)
4880                  */
4881                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4882                 if (ret) goto error_args;
4883
4884                 completed_args = 1;
4885
4886                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4887
4888                 /* retry if necessary */
4889                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4890         }
4891
4892         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4893
4894         ret = -EBADF;
4895
4896         file = fget(fd);
4897         if (unlikely(file == NULL)) {
4898                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4899                 goto error_args;
4900         }
4901         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4902                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4903                 goto error_args;
4904         }
4905
4906         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4907         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4908                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4909                 goto error_args;
4910         }
4911         prefetch(&ctx->ctx_state);
4912
4913         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4914
4915         /*
4916          * check task is stopped
4917          */
4918         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4919         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4920
4921 skip_fd:
4922         ret = (*func)(ctx, args_k, count, regs);
4923
4924         call_made = 1;
4925
4926 abort_locked:
4927         if (likely(ctx)) {
4928                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4929                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4930                 fput(file);
4931         }
4932
4933         /* copy argument back to user, if needed */
4934         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4935
4936 error_args:
4937         if (args_k) kfree(args_k);
4938
4939         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4940
4941         return ret;
4942 }
4943
4944 static void
4945 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4946 {
4947         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4948         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4949         int state;
4950         int ret = 0;
4951
4952         state = ctx->ctx_state;
4953         /*
4954          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4955          * XXX: not really needed when blocking
4956          */
4957         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4958
4959                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4960                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4961
4962                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4963                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4964                 else
4965                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4966         } else {
4967                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4968                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4969         }
4970
4971         if (ret == 0) {
4972                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4973                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4974                 }
4975                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4976                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4977                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4978                 } else {
4979                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4980                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4981                 }
4982                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4983         }
4984 }
4985
4986 /*
4987  * context MUST BE LOCKED when calling
4988  * can only be called for current
4989  */
4990 static void
4991 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4992 {
4993         if (ctx->ctx_fl_system) {
4994                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_context_force_terminate [%d] is system-wide\n", current->pid);
4995                 return;
4996         }
4997         /*
4998          * we stop the whole thing, we do no need to flush
4999          * we know we WERE masked
5000          */
5001         pfm_clear_psr_up();
5002         ia64_psr(regs)->up = 0;
5003         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5004
5005         /*
5006          * disconnect the task from the context and vice-versa
5007          */
5008         current->thread.pfm_context  = NULL;
5009         current->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5010         ctx->ctx_task = NULL;
5011
5012         DPRINT(("context terminated\n"));
5013
5014         /*
5015          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5016          */
5017         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5018
5019         /*
5020          * given that context is still locked, the controlling
5021          * task will only get access when we return from
5022          * pfm_handle_work().
5023          */
5024 }
5025
5026 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5027
5028 void
5029 pfm_handle_work(void)
5030 {
5031         pfm_context_t *ctx;
5032         struct pt_regs *regs;
5033         unsigned long flags;
5034         unsigned long ovfl_regs;
5035         unsigned int reason;
5036         int ret;
5037
5038         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5039         if (ctx == NULL) {
5040                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5041                 return;
5042         }
5043
5044         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5045
5046         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5047
5048         pfm_clear_task_notify();
5049
5050         regs = ia64_task_regs(current);
5051
5052         /*
5053          * extract reason for being here and clear
5054          */
5055         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5056         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5057         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5058
5059         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5060
5061         /*
5062          * must be done before we check for simple-reset mode
5063          */
5064         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5065
5066
5067         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5068         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5069
5070         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5071
5072         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5073
5074         /*
5075          * may go through without blocking on SMP systems
5076          * if restart has been received already by the time we call down()
5077          */
5078         ret = down_interruptible(&ctx->ctx_restart_sem);
5079
5080         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5081
5082         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5083
5084         /*
5085          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5086          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5087          * and that can changed PMD values and therefore
5088          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5089          */
5090         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5091
5092         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5093 do_zombie:
5094                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5095                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5096                 goto nothing_to_do;
5097         }
5098         /*
5099          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5100          */
5101         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5102
5103 skip_blocking:
5104         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5105         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5106
5107 nothing_to_do:
5108
5109         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5110 }
5111
5112 static int
5113 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5114 {
5115         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5116                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5117                 return 0;
5118         }
5119
5120         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5121
5122         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5123
5124         /*
5125          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5126          * we come here
5127          */
5128         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5129
5130         return 0;
5131 }
5132
5133 static int
5134 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5135 {
5136         pfm_msg_t *msg = NULL;
5137
5138         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5139                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5140                 if (msg == NULL) {
5141                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5142                         return -1;
5143                 }
5144
5145                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5146                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5147                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5148                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5149                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5150                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5151                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5152                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5153         }
5154
5155         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5156                 msg,
5157                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5158                 ctx->ctx_fd,
5159                 ovfl_pmds));
5160
5161         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5162 }
5163
5164 static int
5165 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5166 {
5167         pfm_msg_t *msg;
5168
5169         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5170         if (msg == NULL) {
5171                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5172                 return -1;
5173         }
5174         /* no leak */
5175         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5176
5177         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5178         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5179         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5180
5181         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5182                 msg,
5183                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5184                 ctx->ctx_fd));
5185
5186         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5187 }
5188
5189 /*
5190  * main overflow processing routine.
5191  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5192  */
5193 static void
5194 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5195 {
5196         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5197         unsigned long mask;
5198         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5199         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5200         unsigned long tstamp;
5201         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5202         unsigned int i, has_smpl;
5203         int must_notify = 0;
5204
5205         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5206
5207         /*
5208          * sanity test. Should never happen
5209          */
5210         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5211
5212         tstamp   = ia64_get_itc();
5213         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5214         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5215         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5216
5217         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5218                      "used_pmds=0x%lx\n",
5219                         pmc0,
5220                         task ? task->pid: -1,
5221                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5222                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5223                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5224
5225
5226         /*
5227          * first we update the virtual counters
5228          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5229          */
5230         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5231
5232                 /* skip pmd which did not overflow */
5233                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5234
5235                 /*
5236                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5237                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5238                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5239                  * pfm_read_pmds().
5240                  */
5241                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5242                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5243                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5244
5245                 /*
5246                  * check for overflow condition
5247                  */
5248                 if (likely(old_val > new_val)) {
5249                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5250                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5251                 }
5252
5253                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5254                         i,
5255                         new_val,
5256                         old_val,
5257                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5258                         ovfl_pmds,
5259                         ovfl_notify));
5260         }
5261
5262         /*
5263          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5264          */
5265         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5266
5267         /*
5268          * reset all control bits
5269          */
5270         ovfl_ctrl.val = 0;
5271         reset_pmds    = 0UL;
5272
5273         /*
5274          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by
5275          * calling the module's handler() routine.
5276          */
5277         if (has_smpl) {
5278                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5279                 unsigned long pmd_mask;
5280                 int j, k, ret = 0;
5281                 int this_cpu = smp_processor_id();
5282
5283                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5284                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5285
5286                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5287
5288                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5289
5290                         mask = 1UL << i;
5291
5292                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5293
5294                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5295                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5296                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5297                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5298                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5299
5300                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5301                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5302                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5303
5304                         /*
5305                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5306                          * into sampling buffer.
5307                          */
5308                         if (smpl_pmds) {
5309                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5310                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5311                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5312                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5313                                 }
5314                         }
5315
5316                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5317
5318                         start_cycles = ia64_get_itc();
5319
5320                         /*
5321                          * call custom buffer format record (handler) routine
5322                          */
5323                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5324
5325                         end_cycles = ia64_get_itc();
5326
5327                         /*
5328                          * For those controls, we take the union because they have
5329                          * an all or nothing behavior.
5330                          */
5331                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5332                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5333                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5334                         /*
5335                          * build the bitmask of pmds to reset now
5336                          */
5337                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5338
5339                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5340                 }
5341                 /*
5342                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5343                  */
5344                 if (ret && pmd_mask) {
5345                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5346                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5347                 }
5348                 /*
5349                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5350                  */
5351                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5352         } else {
5353                 /*
5354                  * when no sampling module is used, then the default
5355                  * is to notify on overflow if requested by user
5356                  */
5357                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5358                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5359                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5360                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5361                 /*
5362                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5363                  */
5364                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5365         }
5366
5367         DPRINT(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n",
5368                 ovfl_pmds,
5369                 reset_pmds));
5370         /*
5371          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5372          */
5373         if (reset_pmds) {
5374                 unsigned long bm = reset_pmds;
5375                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5376         }
5377
5378         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5379                 /*
5380                  * keep track of what to reset when unblocking
5381                  */
5382                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5383
5384                 /*
5385                  * check for blocking context
5386                  */
5387                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5388
5389                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5390
5391                         /*
5392                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5393                          */
5394                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5395
5396                         /*
5397                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5398                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5399                          */
5400                         pfm_set_task_notify(task);
5401                 }
5402                 /*
5403                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5404                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5405                  */
5406                 must_notify = 1;
5407         }
5408
5409         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5410                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5411                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5412                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5413                         ovfl_pmds,
5414                         ovfl_notify,
5415                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5416         /*
5417          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5418          */
5419         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5420                 pfm_mask_monitoring(task);
5421                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5422                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5423         }
5424
5425         /*
5426          * send notification now
5427          */
5428         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5429
5430         return;
5431
5432 sanity_check:
5433         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5434                         smp_processor_id(),
5435                         task ? task->pid : -1,
5436                         pmc0);
5437         return;
5438
5439 stop_monitoring:
5440         /*
5441          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5442          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5443          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5444          * can access the PMU  hardware directly.
5445          *
5446          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5447          *
5448          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5449          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5450          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5451          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5452          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5453          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5454          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5455          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5456          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5457          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5458          *
5459          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5460          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5461          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5462          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5463          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5464          * also push our zombie context out.
5465          *
5466          * Overall pretty hairy stuff....
5467          */
5468         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5469         pfm_clear_psr_up();
5470         ia64_psr(regs)->up = 0;
5471         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5472         return;
5473 }
5474
5475 static int
5476 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5477 {
5478         struct task_struct *task;
5479         pfm_context_t *ctx;
5480         unsigned long flags;
5481         u64 pmc0;
5482         int this_cpu = smp_processor_id();
5483         int retval = 0;
5484
5485         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5486
5487         /*
5488          * srlz.d done before arriving here
5489          */
5490         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5491
5492         task = GET_PMU_OWNER();
5493         ctx  = GET_PMU_CTX();
5494
5495         /*
5496          * if we have some pending bits set
5497          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5498          */
5499         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5500                 /*
5501                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5502                  */
5503
5504                 /* sanity check */
5505                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5506
5507                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)
5508                         goto report_spurious2;
5509
5510                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5511
5512                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5513
5514                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5515
5516         } else {
5517                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5518                 retval = -1;
5519         }
5520         /*
5521          * keep it unfrozen at all times
5522          */
5523         pfm_unfreeze_pmu();
5524
5525         return retval;
5526
5527 report_spurious1:
5528         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5529                 this_cpu, task->pid);
5530         pfm_unfreeze_pmu();
5531         return -1;
5532 report_spurious2:
5533         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n",
5534                 this_cpu,
5535                 task->pid);
5536         pfm_unfreeze_pmu();
5537         return -1;
5538 }
5539
5540 static irqreturn_t
5541 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5542 {
5543         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5544         unsigned long min, max;
5545         int this_cpu;
5546         int ret;
5547
5548         this_cpu = get_cpu();
5549         min      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5550         max      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5551
5552         start_cycles = ia64_get_itc();
5553
5554         ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5555
5556         total_cycles = ia64_get_itc();
5557
5558         /*
5559          * don't measure spurious interrupts
5560          */
5561         if (likely(ret == 0)) {
5562                 total_cycles -= start_cycles;
5563
5564                 if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5565                 if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5566
5567                 pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5568         }
5569         put_cpu_no_resched();
5570         return IRQ_HANDLED;
5571 }
5572
5573 /*
5574  * /proc/perfmon interface, for debug only
5575  */
5576
5577 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5578
5579 static void *
5580 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5581 {
5582         if (*pos == 0) {
5583                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5584         }
5585
5586         while (*pos <= NR_CPUS) {
5587                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5588                         return (void *)*pos;
5589                 }
5590                 ++*pos;
5591         }
5592         return NULL;
5593 }
5594
5595 static void *
5596 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5597 {
5598         ++*pos;
5599         return pfm_proc_start(m, pos);
5600 }
5601
5602 static void
5603 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5604 {
5605 }
5606
5607 static void
5608 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5609 {
5610         struct list_head * pos;
5611         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5612         unsigned long flags;
5613
5614         seq_printf(m,
5615                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5616                 "model                     : %s\n"
5617                 "fastctxsw                 : %s\n"
5618                 "expert mode               : %s\n"
5619                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5620                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5621                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5622                 pmu_conf->pmu_name,
5623                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5624                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5625                 pmu_conf->ovfl_val,
5626                 pmu_conf->flags);
5627
5628         LOCK_PFS(flags);
5629
5630         seq_printf(m,
5631                 "proc_sessions             : %u\n"
5632                 "sys_sessions              : %u\n"
5633                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5634                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5635                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5636                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5637                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5638                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5639
5640         UNLOCK_PFS(flags);
5641
5642         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5643
5644         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5645                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5646                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5647                         entry->fmt_uuid[0],
5648                         entry->fmt_uuid[1],
5649                         entry->fmt_uuid[2],
5650                         entry->fmt_uuid[3],
5651                         entry->fmt_uuid[4],
5652                         entry->fmt_uuid[5],
5653                         entry->fmt_uuid[6],
5654                         entry->fmt_uuid[7],
5655                         entry->fmt_uuid[8],
5656                         entry->fmt_uuid[9],
5657                         entry->fmt_uuid[10],
5658                         entry->fmt_uuid[11],
5659                         entry->fmt_uuid[12],
5660                         entry->fmt_uuid[13],
5661                         entry->fmt_uuid[14],
5662                         entry->fmt_uuid[15],
5663                         entry->fmt_name);
5664         }
5665         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5666
5667 }
5668
5669 static int
5670 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5671 {
5672         unsigned long psr;
5673         unsigned int i;
5674         int cpu;
5675
5676         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5677                 pfm_proc_show_header(m);
5678                 return 0;
5679         }
5680
5681         /* show info for CPU (v - 1) */
5682
5683         cpu = (long)v - 1;
5684         seq_printf(m,
5685                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5686                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5687                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5688                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5689                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5690                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5691                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5692                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5693                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5694                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5695                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5696                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5697                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5698                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5699                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5700                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5701                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5702                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5703                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5704                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5705                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5706                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5707                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5708                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5709                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5710                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5711                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5712                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5713
5714         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5715
5716                 psr = pfm_get_psr();
5717
5718                 ia64_srlz_d();
5719
5720                 seq_printf(m,
5721                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5722                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n",
5723                         cpu, psr,
5724                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5725
5726                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5727                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5728                         seq_printf(m,
5729                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5730                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n",
5731                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5732                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5733                 }
5734         }
5735         return 0;
5736 }
5737
5738 struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5739         .start =        pfm_proc_start,
5740         .next =         pfm_proc_next,
5741         .stop =         pfm_proc_stop,
5742         .show =         pfm_proc_show
5743 };
5744
5745 static int
5746 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5747 {
5748         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5749 }
5750
5751
5752 /*
5753  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5754  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5755  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5756  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5757  */
5758 void
5759 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5760 {
5761         struct pt_regs *regs;
5762         unsigned long dcr;
5763         unsigned long dcr_pp;
5764
5765         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5766
5767         /*
5768          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5769          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5770          */
5771         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5772                 regs = ia64_task_regs(task);
5773                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5774                 return;
5775         }
5776         /*
5777          * if monitoring has started
5778          */
5779         if (dcr_pp) {
5780                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5781                 /*
5782                  * context switching in?
5783                  */
5784                 if (is_ctxswin) {
5785                         /* mask monitoring for the idle task */
5786                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5787                         pfm_clear_psr_pp();
5788                         ia64_srlz_i();
5789                         return;
5790                 }
5791                 /*
5792                  * context switching out
5793                  * restore monitoring for next task
5794                  *
5795                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5796                  * better code.
5797                  */
5798                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5799                 pfm_set_psr_pp();
5800                 ia64_srlz_i();
5801         }
5802 }
5803
5804 #ifdef CONFIG_SMP
5805
5806 static void
5807 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5808 {
5809         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5810
5811         ia64_psr(regs)->up = 0;
5812         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5813
5814         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5815                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
5816                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5817         }
5818
5819         /*
5820          * disconnect the task from the context and vice-versa
5821          */
5822         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5823
5824         task->thread.pfm_context  = NULL;
5825         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5826
5827         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task->pid));
5828 }
5829
5830
5831 /*
5832  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5833  */
5834 void
5835 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5836 {
5837         pfm_context_t *ctx;
5838         struct thread_struct *t;
5839         unsigned long flags;
5840         u64 psr;
5841
5842
5843         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5844         if (ctx == NULL) return;
5845         t = &task->thread;
5846
5847         /*
5848          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5849          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5850          * access, not CPU concurrency.
5851          */
5852         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5853
5854         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5855                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
5856
5857                 pfm_clear_psr_up();
5858
5859                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5860
5861                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5862
5863                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5864
5865                 pfm_context_free(ctx);
5866                 return;
5867         }
5868
5869         /*
5870          * sanity check
5871          */
5872         if (ctx->ctx_last_activation != GET_ACTIVATION()) {
5873                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5874                 return;
5875         }
5876
5877         /*
5878          * save current PSR: needed because we modify it
5879          */
5880         ia64_srlz_d();
5881         psr = pfm_get_psr();
5882
5883         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5884
5885         /*
5886          * stop monitoring:
5887          * This is the last instruction which may generate an overflow
5888          *
5889          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5890          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5891          */
5892         pfm_clear_psr_up();
5893
5894         /*
5895          * keep a copy of psr.up (for reload)
5896          */
5897         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5898
5899         /*
5900          * release ownership of this PMU.
5901          * PM interrupts are masked, so nothing
5902          * can happen.
5903          */
5904         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5905
5906         /*
5907          * we systematically save the PMD as we have no
5908          * guarantee we will be schedule at that same
5909          * CPU again.
5910          */
5911         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5912
5913         /*
5914          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5915          * we will need it on the restore path to check
5916          * for pending overflow.
5917          */
5918         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5919
5920         /*
5921          * unfreeze PMU if had pending overflows
5922          */
5923         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5924
5925         /*
5926          * finally, allow context access.
5927          * interrupts will still be masked after this call.
5928          */
5929         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5930 }
5931
5932 #else /* !CONFIG_SMP */
5933 void
5934 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5935 {
5936         pfm_context_t *ctx;
5937         u64 psr;
5938
5939         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5940         if (ctx == NULL) return;
5941
5942         /*
5943          * save current PSR: needed because we modify it
5944          */
5945         psr = pfm_get_psr();
5946
5947         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5948
5949         /*
5950          * stop monitoring:
5951          * This is the last instruction which may generate an overflow
5952          *
5953          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5954          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5955          */
5956         pfm_clear_psr_up();
5957
5958         /*
5959          * keep a copy of psr.up (for reload)
5960          */
5961         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5962 }
5963
5964 static void
5965 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5966 {
5967         pfm_context_t *ctx;
5968         struct thread_struct *t;
5969         unsigned long flags;
5970
5971         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5972           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5973         }
5974
5975         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5976         t   = &task->thread;
5977
5978         /*
5979          * we need to mask PMU overflow here to
5980          * make sure that we maintain pmc0 until
5981          * we save it. overflow interrupts are
5982          * treated as spurious if there is no
5983          * owner.
5984          *
5985          * XXX: I don't think this is necessary
5986          */
5987         PROTECT_CTX(ctx,flags);
5988
5989         /*
5990          * release ownership of this PMU.
5991          * must be done before we save the registers.
5992          *
5993          * after this call any PMU interrupt is treated
5994          * as spurious.
5995          */
5996         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5997
5998         /*
5999          * save all the pmds we use
6000          */
6001         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6002
6003         /*
6004          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6005          * it is needed to check for pended overflow
6006          * on the restore path
6007          */
6008         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6009
6010         /*
6011          * unfreeze PMU if had pending overflows
6012          */
6013         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6014
6015         /*
6016          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6017          * be treated as purely spurious and we will not
6018          * lose any information
6019          */
6020         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6021 }
6022 #endif /* CONFIG_SMP */
6023
6024 #ifdef CONFIG_SMP
6025 /*
6026  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6027  */
6028 void
6029 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6030 {
6031         pfm_context_t *ctx;
6032         struct thread_struct *t;
6033         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6034         unsigned long flags;
6035         u64 psr, psr_up;
6036         int need_irq_resend;
6037
6038         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6039         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6040
6041         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6042
6043         t     = &task->thread;
6044         /*
6045          * possible on unload
6046          */
6047         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6048
6049         /*
6050          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6051          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6052          * access, not CPU concurrency.
6053          */
6054         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6055         psr   = pfm_get_psr();
6056
6057         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6058
6059         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6060         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6061
6062         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6063                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
6064
6065                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6066
6067                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6068
6069                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6070
6071                 /*
6072                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6073                  */
6074                 pfm_context_free(ctx);
6075
6076                 return;
6077         }
6078
6079         /*
6080          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6081          * stale state.
6082          */
6083         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6084                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6085                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6086         }
6087         /*
6088          * retrieve saved psr.up
6089          */
6090         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6091
6092         /*
6093          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6094          * then nothing to do except restore psr
6095          */
6096         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6097
6098                 /*
6099                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6100                  */
6101                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6102                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6103
6104         } else {
6105                 /*
6106                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6107                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6108                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6109                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6110                  */
6111                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6112
6113                 /*
6114                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6115                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6116                  * up stale configuration.
6117                  *
6118                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6119                  */
6120                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6121         }
6122         /*
6123          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6124          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6125          * will be captured.
6126          *
6127          * XXX: optimize here
6128          */
6129         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6130         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6131
6132         /*
6133          * check for pending overflow at the time the state
6134          * was saved.
6135          */
6136         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6137                 /*
6138                  * reload pmc0 with the overflow information
6139                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6140                  */
6141                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6142                 ia64_srlz_d();
6143                 t->pmcs[0] = 0UL;
6144
6145                 /*
6146                  * will replay the PMU interrupt
6147                  */
6148                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6149
6150                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6151         }
6152
6153         /*
6154          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6155          */
6156         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6157         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6158
6159         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6160
6161         /*
6162          * dump activation value for this PMU
6163          */
6164         INC_ACTIVATION();
6165         /*
6166          * record current activation for this context
6167          */
6168         SET_ACTIVATION(ctx);
6169
6170         /*
6171          * establish new ownership.
6172          */
6173         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6174
6175         /*
6176          * restore the psr.up bit. measurement
6177          * is active again.
6178          * no PMU interrupt can happen at this point
6179          * because we still have interrupts disabled.
6180          */
6181         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6182
6183         /*
6184          * allow concurrent access to context
6185          */
6186         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6187 }
6188 #else /*  !CONFIG_SMP */
6189 /*
6190  * reload PMU state for UP kernels
6191  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6192  */
6193 void
6194 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6195 {
6196         struct thread_struct *t;
6197         pfm_context_t *ctx;
6198         struct task_struct *owner;
6199         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6200         u64 psr, psr_up;
6201         int need_irq_resend;
6202
6203         owner = GET_PMU_OWNER();
6204         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6205         t     = &task->thread;
6206         psr   = pfm_get_psr();
6207
6208         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6209         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6210
6211         /*
6212          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6213          * stale state.
6214          *
6215          * This must be done even when the task is still the owner
6216          * as the registers may have been modified via ptrace()
6217          * (not perfmon) by the previous task.
6218          */
6219         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6220                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6221                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6222         }
6223
6224         /*
6225          * retrieved saved psr.up
6226          */
6227         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6228         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6229
6230         /*
6231          * short path, our state is still there, just
6232          * need to restore psr and we go
6233          *
6234          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6235          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6236          * concurrency even without interrupt masking.
6237          */
6238         if (likely(owner == task)) {
6239                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6240                 return;
6241         }
6242
6243         /*
6244          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6245          * then we'll be able to install our stuff !
6246          *
6247          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6248          */
6249         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6250
6251         /*
6252          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6253          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6254          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6255          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6256          */
6257         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6258
6259         /*
6260          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6261          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6262          * up stale configuration.
6263          *
6264          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6265          */
6266         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6267
6268         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6269         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6270
6271         /*
6272          * check for pending overflow at the time the state
6273          * was saved.
6274          */
6275         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6276                 /*
6277                  * reload pmc0 with the overflow information
6278                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6279                  */
6280                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6281                 ia64_srlz_d();
6282
6283                 t->pmcs[0] = 0UL;
6284
6285                 /*
6286                  * will replay the PMU interrupt
6287                  */
6288                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6289
6290                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6291         }
6292
6293         /*
6294          * establish new ownership.
6295          */
6296         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6297
6298         /*
6299          * restore the psr.up bit. measurement
6300          * is active again.
6301          * no PMU interrupt can happen at this point
6302          * because we still have interrupts disabled.
6303          */
6304         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6305 }
6306 #endif /* CONFIG_SMP */
6307
6308 /*
6309  * this function assumes monitoring is stopped
6310  */
6311 static void
6312 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6313 {
6314         u64 pmc0;
6315         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6316         int i, can_access_pmu = 0;
6317         int is_self;
6318
6319         /*
6320          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6321          * session for system wide measurements)
6322          */
6323         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6324
6325 #ifdef CONFIG_SMP
6326         if (task == current) {
6327 #else
6328         /*
6329          * in UP, the state can still be in the registers
6330          */
6331         if (task == current || GET_PMU_OWNER() == task) {
6332 #endif
6333                 can_access_pmu = 1;
6334                 /*
6335                  * Mark the PMU as not owned
6336                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6337                  * interrupt was in-flight
6338                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6339                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6340                  * on.
6341                  */
6342                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6343
6344                 /*
6345                  * read current overflow status:
6346                  *
6347                  * we are guaranteed to read the final stable state
6348                  */
6349                 ia64_srlz_d();
6350                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6351
6352                 /*
6353                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6354                  */
6355                 pfm_unfreeze_pmu();
6356         } else {
6357                 pmc0 = task->thread.pmcs[0];
6358                 /*
6359                  * clear whatever overflow status bits there were
6360                  */
6361                 task->thread.pmcs[0] = 0;
6362         }
6363         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
6364         /*
6365          * we save all the used pmds
6366          * we take care of overflows for counting PMDs
6367          *
6368          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6369          */
6370         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6371         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6372
6373                 /* skip non used pmds */
6374                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6375
6376                 /*
6377                  * can access PMU always true in system wide mode
6378                  */
6379                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : task->thread.pmds[i];
6380
6381                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6382                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6383                                 task->pid,
6384                                 i,
6385                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6386                                 val & ovfl_val));
6387
6388                         /*
6389                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6390                          */
6391                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6392
6393                         /*
6394                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6395                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6396                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6397                          */
6398                         pmd_val = 0UL;
6399
6400                         /*
6401                          * take care of overflow inline
6402                          */
6403                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6404                                 val += 1 + ovfl_val;
6405                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task->pid, i));
6406                         }
6407                 }
6408
6409                 DPRINT(("[%d] is_self=%d ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task->pid, is_self, i, val, pmd_val));
6410
6411                 if (is_self) task->thread.pmds[i] = pmd_val;
6412
6413                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6414         }
6415 }
6416
6417 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6418         .handler = pfm_interrupt_handler,
6419         .flags   = SA_INTERRUPT,
6420         .name    = "perfmon"
6421 };
6422
6423 /*
6424  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6425  */
6426 static int init_pfm_fs(void);
6427
6428 static int __init
6429 pfm_probe_pmu(void)
6430 {
6431         pmu_config_t **p;
6432         int family;
6433
6434         family = local_cpu_data->family;
6435         p      = pmu_confs;
6436
6437         while(*p) {
6438                 if ((*p)->probe) {
6439                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6440                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6441                         goto found;
6442                 }
6443                 p++;
6444         }
6445         return -1;
6446 found:
6447         pmu_conf = *p;
6448         return 0;
6449 }
6450
6451 static struct file_operations pfm_proc_fops = {
6452         .open           = pfm_proc_open,
6453         .read           = seq_read,
6454         .llseek         = seq_lseek,
6455         .release        = seq_release,
6456 };
6457
6458 int __init
6459 pfm_init(void)
6460 {
6461         unsigned int n, n_counters, i;
6462
6463         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6464                 PFM_VERSION_MAJ,
6465                 PFM_VERSION_MIN,
6466                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6467
6468         if (pfm_probe_pmu()) {
6469                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n",
6470                                 local_cpu_data->family);
6471                 return -ENODEV;
6472         }
6473
6474         /*
6475          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6476          * description tables
6477          */
6478         n = 0;
6479         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6480                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6481                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6482                 n++;
6483         }
6484         pmu_conf->num_pmcs = n;
6485
6486         n = 0; n_counters = 0;
6487         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6488                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6489                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6490                 n++;
6491                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6492         }
6493         pmu_conf->num_pmds      = n;
6494         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6495
6496         /*
6497          * sanity checks on the number of debug registers
6498          */
6499         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6500                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6501                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6502                         pmu_conf = NULL;
6503                         return -1;
6504                 }
6505                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6506                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6507                         pmu_conf = NULL;
6508                         return -1;
6509                 }
6510         }
6511
6512         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6513                pmu_conf->pmu_name,
6514                pmu_conf->num_pmcs,
6515                pmu_conf->num_pmds,
6516                pmu_conf->num_counters,
6517                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6518
6519         /* sanity check */
6520         if (pmu_conf->num_pmds >= IA64_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= IA64_NUM_PMC_REGS) {
6521                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6522                 pmu_conf = NULL;
6523                 return -1;
6524         }
6525
6526         /*
6527          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6528          */
6529         perfmon_dir = create_proc_entry("perfmon", S_IRUGO, NULL);
6530         if (perfmon_dir == NULL) {
6531                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6532                 pmu_conf = NULL;
6533                 return -1;
6534         }
6535         /*
6536          * install customized file operations for /proc/perfmon entry
6537          */
6538         perfmon_dir->proc_fops = &pfm_proc_fops;
6539
6540         /*
6541          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6542          */
6543         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root, 0);
6544
6545         /*
6546          * initialize all our spinlocks
6547          */
6548         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6549         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6550
6551         init_pfm_fs();
6552
6553         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6554
6555         return 0;
6556 }
6557
6558 __initcall(pfm_init);
6559
6560 /*
6561  * this function is called before pfm_init()
6562  */
6563 void
6564 pfm_init_percpu (void)
6565 {
6566         /*
6567          * make sure no measurement is active
6568          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6569          */
6570         pfm_clear_psr_pp();
6571         pfm_clear_psr_up();
6572
6573         /*
6574          * we run with the PMU not frozen at all times
6575          */
6576         pfm_unfreeze_pmu();
6577
6578         if (smp_processor_id() == 0)
6579                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6580
6581         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6582         ia64_srlz_d();
6583 }
6584
6585 /*
6586  * used for debug purposes only
6587  */
6588 void
6589 dump_pmu_state(const char *from)
6590 {
6591         struct task_struct *task;
6592         struct thread_struct *t;
6593         struct pt_regs *regs;
6594         pfm_context_t *ctx;
6595         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6596         int i, this_cpu;
6597
6598         local_irq_save(flags);
6599
6600         this_cpu = smp_processor_id();
6601         regs     = ia64_task_regs(current);
6602         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6603         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6604
6605         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6606                 local_irq_restore(flags);
6607                 return;
6608         }
6609
6610         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n",
6611                 this_cpu,
6612                 from,
6613                 current->pid,
6614                 regs->cr_iip,
6615                 current->comm);
6616
6617         task = GET_PMU_OWNER();
6618         ctx  = GET_PMU_CTX();
6619
6620         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task->pid : -1, ctx);
6621
6622         psr = pfm_get_psr();
6623
6624         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",
6625                 this_cpu,
6626                 ia64_get_pmc(0),
6627                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6628                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6629                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6630                 info,
6631                 ia64_psr(regs)->up,
6632                 ia64_psr(regs)->pp);
6633
6634         ia64_psr(regs)->up = 0;
6635         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6636
6637         t = &current->thread;
6638
6639         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6640                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6641                 printk("->CPU%d pmc[%d]=0x%lx thread_pmc[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmc(i), i, t->pmcs[i]);
6642         }
6643
6644         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6645                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6646                 printk("->CPU%d pmd[%d]=0x%lx thread_pmd[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmd(i), i, t->pmds[i]);
6647         }
6648
6649         if (ctx) {
6650                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6651                                 this_cpu,
6652                                 ctx->ctx_state,
6653                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6654                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6655                                 ctx->ctx_msgq_head,
6656                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6657                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6658         }
6659         local_irq_restore(flags);
6660 }
6661
6662 /*
6663  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6664  */
6665 void
6666 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6667 {
6668         struct thread_struct *thread;
6669
6670         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task->pid));
6671
6672         thread = &task->thread;
6673
6674         /*
6675          * cut links inherited from parent (current)
6676          */
6677         thread->pfm_context = NULL;
6678
6679         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6680
6681         /*
6682          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6683          */
6684 }
6685 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6686 asmlinkage long
6687 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count, long arg5, long arg6, long arg7,
6688                 long arg8, long stack)
6689 {
6690         return -ENOSYS;
6691 }
6692 #endif /* CONFIG_PERFMON */