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
2367         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2368
2369         /*
2370          * keep track of user level virtual address
2371          */
2372         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2373         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2374
2375         return 0;
2376
2377 error:
2378         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2379 error_kmem:
2380         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2381
2382         return -ENOMEM;
2383 }
2384
2385 /*
2386  * XXX: do something better here
2387  */
2388 static int
2389 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2390 {
2391         /* inspired by ptrace_attach() */
2392         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2393                 current->uid,
2394                 current->gid,
2395                 task->euid,
2396                 task->suid,
2397                 task->uid,
2398                 task->egid,
2399                 task->sgid));
2400
2401         return ((current->uid != task->euid)
2402             || (current->uid != task->suid)
2403             || (current->uid != task->uid)
2404             || (current->gid != task->egid)
2405             || (current->gid != task->sgid)
2406             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2407 }
2408
2409 static int
2410 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2411 {
2412         int ctx_flags;
2413
2414         /* valid signal */
2415
2416         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2417
2418         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2419
2420                 /*
2421                  * cannot block in this mode
2422                  */
2423                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2424                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2425                         return -EINVAL;
2426                 }
2427         } else {
2428         }
2429         /* probably more to add here */
2430
2431         return 0;
2432 }
2433
2434 static int
2435 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2436                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2437 {
2438         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2439         unsigned long size = 0UL;
2440         void *uaddr = NULL;
2441         void *fmt_arg = NULL;
2442         int ret = 0;
2443 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2444
2445         /* invoke and lock buffer format, if found */
2446         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2447         if (fmt == NULL) {
2448                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2449                 return -EINVAL;
2450         }
2451
2452         /*
2453          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2454          */
2455         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2456
2457         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2458
2459         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2460
2461         if (ret) goto error;
2462
2463         /* link buffer format and context */
2464         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2465
2466         /*
2467          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2468          */
2469         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2470         if (ret) goto error;
2471
2472         if (size) {
2473                 /*
2474                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2475                  */
2476                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2477                 if (ret) goto error;
2478
2479                 /* keep track of user address of buffer */
2480                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2481         }
2482         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2483
2484 error:
2485         return ret;
2486 }
2487
2488 static void
2489 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2490 {
2491         int i;
2492
2493         /*
2494          * install reset values for PMC.
2495          */
2496         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2497                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2498                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2499                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2500         }
2501         /*
2502          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2503          */
2504
2505         /*
2506          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2507          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2508          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2509          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2510          * process because they may change what is being measured.
2511          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2512          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2513          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2514          *
2515          * The problem with PMD is information leaking especially
2516          * to user level when psr.sp=0
2517          *
2518          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2519          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2520          * pfm_load_regs() function.
2521          */
2522
2523          /*
2524           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2525           *
2526           * PMC0 is treated differently.
2527           */
2528         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2529
2530         /*
2531          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2532          */
2533         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2534
2535         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2536
2537         /*
2538          * useful in case of re-enable after disable
2539          */
2540         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2541         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2542 }
2543
2544 static int
2545 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2546 {
2547         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2548         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2549
2550         *sz = 0;
2551
2552         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2553
2554         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2555         if (fmt == NULL) {
2556                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2557                 return -EINVAL;
2558         }
2559         /* get just enough to copy in user parameters */
2560         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2561         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2562
2563         return 0;
2564 }
2565
2566
2567
2568 /*
2569  * cannot attach if :
2570  *      - kernel task
2571  *      - task not owned by caller
2572  *      - task incompatible with context mode
2573  */
2574 static int
2575 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2576 {
2577         /*
2578          * no kernel task or task not owner by caller
2579          */
2580         if (task->mm == NULL) {
2581                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2582                 return -EPERM;
2583         }
2584         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2585                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2586                 return -EPERM;
2587         }
2588         /*
2589          * cannot block in self-monitoring mode
2590          */
2591         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2592                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2593                 return -EINVAL;
2594         }
2595
2596         if (task->state == TASK_ZOMBIE) {
2597                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2598                 return -EBUSY;
2599         }
2600
2601         /*
2602          * always ok for self
2603          */
2604         if (task == current) return 0;
2605
2606         if (task->state != TASK_STOPPED) {
2607                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2608                 return -EBUSY;
2609         }
2610         /*
2611          * make sure the task is off any CPU
2612          */
2613         wait_task_inactive(task);
2614
2615         /* more to come... */
2616
2617         return 0;
2618 }
2619
2620 static int
2621 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2622 {
2623         struct task_struct *p = current;
2624         int ret;
2625
2626         /* XXX: need to add more checks here */
2627         if (pid < 2) return -EPERM;
2628
2629         if (pid != current->pid) {
2630
2631                 read_lock(&tasklist_lock);
2632
2633                 p = find_task_by_pid(pid);
2634
2635                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2636                 if (p) get_task_struct(p);
2637
2638                 read_unlock(&tasklist_lock);
2639
2640                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2641         }
2642
2643         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2644         if (ret == 0) {
2645                 *task = p;
2646         } else if (p != current) {
2647                 pfm_put_task(p);
2648         }
2649         return ret;
2650 }
2651
2652
2653
2654 static int
2655 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2656 {
2657         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2658         struct file *filp;
2659         int ctx_flags;
2660         int ret;
2661
2662         /* let's check the arguments first */
2663         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2664         if (ret < 0) return ret;
2665
2666         ctx_flags = req->ctx_flags;
2667
2668         ret = -ENOMEM;
2669
2670         ctx = pfm_context_alloc();
2671         if (!ctx) goto error;
2672
2673         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = pfm_alloc_fd(&filp);
2674         if (req->ctx_fd < 0) goto error_file;
2675
2676         /*
2677          * attach context to file
2678          */
2679         filp->private_data = ctx;
2680
2681         /*
2682          * does the user want to sample?
2683          */
2684         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2685                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2686                 if (ret) goto buffer_error;
2687         }
2688
2689         /*
2690          * init context protection lock
2691          */
2692         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2693
2694         /*
2695          * context is unloaded
2696          */
2697         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2698
2699         /*
2700          * initialization of context's flags
2701          */
2702         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2703         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2704         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2705         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2706         /*
2707          * will move to set properties
2708          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2709          */
2710
2711         /*
2712          * init restart semaphore to locked
2713          */
2714         sema_init(&ctx->ctx_restart_sem, 0);
2715
2716         /*
2717          * activation is used in SMP only
2718          */
2719         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2720         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2721
2722         /*
2723          * initialize notification message queue
2724          */
2725         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2726         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2727         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2728
2729         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2730                 ctx,
2731                 ctx_flags,
2732                 ctx->ctx_fl_system,
2733                 ctx->ctx_fl_block,
2734                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2735                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2736                 ctx->ctx_fd));
2737
2738         /*
2739          * initialize soft PMU state
2740          */
2741         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2742
2743         return 0;
2744
2745 buffer_error:
2746         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2747
2748         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2749                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2750         }
2751 error_file:
2752         pfm_context_free(ctx);
2753
2754 error:
2755         return ret;
2756 }
2757
2758 static inline unsigned long
2759 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2760 {
2761         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2762         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2763         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2764
2765         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2766                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2767                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2768                 if ((mask >> 32) != 0)
2769                         /* construct a full 64-bit random value: */
2770                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2771                 reg->seed = new_seed;
2772         }
2773         reg->lval = val;
2774         return val;
2775 }
2776
2777 static void
2778 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2779 {
2780         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2781         unsigned long reset_others = 0UL;
2782         unsigned long val;
2783         int i;
2784
2785         /*
2786          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2787          */
2788         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2789         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2790
2791                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2792
2793                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2794                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2795
2796                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2797         }
2798
2799         /*
2800          * Now take care of resetting the other registers
2801          */
2802         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2803
2804                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2805
2806                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2807
2808                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2809                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2810         }
2811 }
2812
2813 static void
2814 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2815 {
2816         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2817         unsigned long reset_others = 0UL;
2818         unsigned long val;
2819         int i;
2820
2821         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2822
2823         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2824                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2825                 return;
2826         }
2827
2828         /*
2829          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2830          */
2831         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2832         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2833
2834                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2835
2836                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2837                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2838
2839                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2840
2841                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2842         }
2843
2844         /*
2845          * Now take care of resetting the other registers
2846          */
2847         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2848
2849                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2850
2851                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2852
2853                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2854                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2855                 } else {
2856                         ia64_set_pmd(i, val);
2857                 }
2858                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2859                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2860         }
2861         ia64_srlz_d();
2862 }
2863
2864 static int
2865 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2866 {
2867         struct thread_struct *thread = NULL;
2868         struct task_struct *task;
2869         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2870         unsigned long value, pmc_pm;
2871         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2872         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2873         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2874         int is_monitor, is_counting, state;
2875         int ret = -EINVAL;
2876         pfm_reg_check_t wr_func;
2877 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2878
2879         state     = ctx->ctx_state;
2880         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2881         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2882         task      = ctx->ctx_task;
2883         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2884
2885         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2886
2887         if (is_loaded) {
2888                 thread = &task->thread;
2889                 /*
2890                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2891                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2892                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2893                  */
2894                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2895                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2896                         return -EBUSY;
2897                 }
2898                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2899         }
2900         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
2901
2902         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2903
2904                 cnum       = req->reg_num;
2905                 reg_flags  = req->reg_flags;
2906                 value      = req->reg_value;
2907                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2908                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2909                 flags      = 0;
2910
2911
2912                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2913                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2914                         goto error;
2915                 }
2916
2917                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2918                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2919                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2920                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2921
2922                 /*
2923                  * we reject all non implemented PMC as well
2924                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2925                  * as status registers by the PMU
2926                  */
2927                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2928                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2929                         goto error;
2930                 }
2931                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2932                 /*
2933                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2934                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2935                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2936                  */
2937                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2938                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2939                                 cnum,
2940                                 pmc_pm,
2941                                 is_system));
2942                         goto error;
2943                 }
2944
2945                 if (is_counting) {
2946                         /*
2947                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2948                          * CPUs.
2949                          */
2950                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2951
2952                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2953                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2954                         }
2955
2956                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2957
2958                         /* verify validity of smpl_pmds */
2959                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2960                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2961                                 goto error;
2962                         }
2963
2964                         /* verify validity of reset_pmds */
2965                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2966                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2967                                 goto error;
2968                         }
2969                 } else {
2970                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2971                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2972                                 goto error;
2973                         }
2974                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2975                 }
2976
2977                 /*
2978                  * execute write checker, if any
2979                  */
2980                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2981                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2982                         if (ret) goto error;
2983                         ret = -EINVAL;
2984                 }
2985
2986                 /*
2987                  * no error on this register
2988                  */
2989                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2990
2991                 /*
2992                  * Now we commit the changes to the software state
2993                  */
2994
2995                 /*
2996                  * update overflow information
2997                  */
2998                 if (is_counting) {
2999                         /*
3000                          * full flag update each time a register is programmed
3001                          */
3002                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
3003
3004                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
3005                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
3006                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
3007
3008                         /*
3009                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
3010                          *
3011                          * We do not keep track of PMC because we have to
3012                          * systematically restore ALL of them.
3013                          *
3014                          * We do not update the used_monitors mask, because
3015                          * if we have not programmed them, then will be in
3016                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3017                          * mask/restore then when context is MASKED.
3018                          */
3019                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3020                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3021                         /*
3022                          * make sure we do not try to reset on
3023                          * restart because we have established new values
3024                          */
3025                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3026                 }
3027                 /*
3028                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3029                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3030                  * possible leak here.
3031                  */
3032                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3033
3034                 /*
3035                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3036                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3037                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3038                  * place it in the saved state area so that it will be
3039                  * picked up later by the context switch code.
3040                  *
3041                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3042                  *
3043                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3044                  * monitoring needs to be stopped.
3045                  */
3046                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3047
3048                 /*
3049                  * update context state
3050                  */
3051                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3052
3053                 if (is_loaded) {
3054                         /*
3055                          * write thread state
3056                          */
3057                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3058
3059                         /*
3060                          * write hardware register if we can
3061                          */
3062                         if (can_access_pmu) {
3063                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3064                         }
3065 #ifdef CONFIG_SMP
3066                         else {
3067                                 /*
3068                                  * per-task SMP only here
3069                                  *
3070                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3071                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3072                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3073                                  */
3074                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3075                         }
3076 #endif
3077                 }
3078
3079                 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",
3080                           cnum,
3081                           value,
3082                           is_loaded,
3083                           can_access_pmu,
3084                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3085                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3086                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3087                           smpl_pmds,
3088                           reset_pmds,
3089                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3090                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3091                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3092         }
3093
3094         /*
3095          * make sure the changes are visible
3096          */
3097         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3098
3099         return 0;
3100 error:
3101         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3102         return ret;
3103 }
3104
3105 static int
3106 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3107 {
3108         struct thread_struct *thread = NULL;
3109         struct task_struct *task;
3110         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3111         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3112         unsigned int cnum;
3113         int i, can_access_pmu = 0, state;
3114         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3115         int ret = -EINVAL;
3116         pfm_reg_check_t wr_func;
3117
3118
3119         state     = ctx->ctx_state;
3120         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3121         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3122         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3123         task      = ctx->ctx_task;
3124
3125         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3126
3127         /*
3128          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3129          * the owner of the local PMU.
3130          */
3131         if (likely(is_loaded)) {
3132                 thread = &task->thread;
3133                 /*
3134                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3135                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3136                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3137                  */
3138                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3139                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3140                         return -EBUSY;
3141                 }
3142                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3143         }
3144         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3145
3146         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3147
3148                 cnum  = req->reg_num;
3149                 value = req->reg_value;
3150
3151                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3152                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3153                         goto abort_mission;
3154                 }
3155                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3156                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3157
3158                 /*
3159                  * execute write checker, if any
3160                  */
3161                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3162                         unsigned long v = value;
3163
3164                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3165                         if (ret) goto abort_mission;
3166
3167                         value = v;
3168                         ret   = -EINVAL;
3169                 }
3170
3171                 /*
3172                  * no error on this register
3173                  */
3174                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3175
3176                 /*
3177                  * now commit changes to software state
3178                  */
3179                 hw_value = value;
3180
3181                 /*
3182                  * update virtualized (64bits) counter
3183                  */
3184                 if (is_counting) {
3185                         /*
3186                          * write context state
3187                          */
3188                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3189
3190                         /*
3191                          * when context is load we use the split value
3192                          */
3193                         if (is_loaded) {
3194                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3195                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3196                         }
3197                 }
3198                 /*
3199                  * update reset values (not just for counters)
3200                  */
3201                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3202                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3203
3204                 /*
3205                  * update randomization parameters (not just for counters)
3206                  */
3207                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3208                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3209
3210                 /*
3211                  * update context value
3212                  */
3213                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3214
3215                 /*
3216                  * Keep track of what we use
3217                  *
3218                  * We do not keep track of PMC because we have to
3219                  * systematically restore ALL of them.
3220                  */
3221                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3222
3223                 /*
3224                  * mark this PMD register used as well
3225                  */
3226                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3227
3228                 /*
3229                  * make sure we do not try to reset on
3230                  * restart because we have established new values
3231                  */
3232                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3233                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3234                 }
3235
3236                 if (is_loaded) {
3237                         /*
3238                          * write thread state
3239                          */
3240                         if (is_system == 0) thread->pmds[cnum] = hw_value;
3241
3242                         /*
3243                          * write hardware register if we can
3244                          */
3245                         if (can_access_pmu) {
3246                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3247                         } else {
3248 #ifdef CONFIG_SMP
3249                                 /*
3250                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3251                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3252                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3253                                  */
3254                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3255 #endif
3256                         }
3257                 }
3258
3259                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx loaded=%d access_pmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3260                           "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",
3261                         cnum,
3262                         value,
3263                         is_loaded,
3264                         can_access_pmu,
3265                         hw_value,
3266                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3267                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3268                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3269                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3270                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3271                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3272                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3273                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3274                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3275         }
3276
3277         /*
3278          * make changes visible
3279          */
3280         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3281
3282         return 0;
3283
3284 abort_mission:
3285         /*
3286          * for now, we have only one possibility for error
3287          */
3288         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3289         return ret;
3290 }
3291
3292 /*
3293  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3294  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3295  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3296  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3297  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3298  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3299  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3300  */
3301 static int
3302 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3303 {
3304         struct thread_struct *thread = NULL;
3305         struct task_struct *task;
3306         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3307         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3308         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3309         int i, can_access_pmu = 0, state;
3310         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3311         int ret = -EINVAL;
3312         pfm_reg_check_t rd_func;
3313
3314         /*
3315          * access is possible when loaded only for
3316          * self-monitoring tasks or in UP mode
3317          */
3318
3319         state     = ctx->ctx_state;
3320         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3321         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3322         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3323         task      = ctx->ctx_task;
3324
3325         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3326
3327         if (likely(is_loaded)) {
3328                 thread = &task->thread;
3329                 /*
3330                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3331                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3332                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3333                  */
3334                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3335                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3336                         return -EBUSY;
3337                 }
3338                 /*
3339                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3340                  */
3341                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3342
3343                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3344         }
3345         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3346
3347         DPRINT(("loaded=%d access_pmu=%d ctx_state=%d\n",
3348                 is_loaded,
3349                 can_access_pmu,
3350                 state));
3351
3352         /*
3353          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3354          * the task is the owner of the local PMU.
3355          */
3356
3357         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3358
3359                 cnum        = req->reg_num;
3360                 reg_flags   = req->reg_flags;
3361
3362                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3363                 /*
3364                  * we can only read the register that we use. That includes
3365                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3366                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3367                  *
3368                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3369                  * without compromising security (leaks)
3370                  */
3371                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3372
3373                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3374                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3375                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3376
3377                 /*
3378                  * If the task is not the current one, then we check if the
3379                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3380                  * If true, then we read directly from the registers.
3381                  */
3382                 if (can_access_pmu){
3383                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3384                 } else {
3385                         /*
3386                          * context has been saved
3387                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3388                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3389                          */
3390                         val = is_loaded ? thread->pmds[cnum] : 0UL;
3391                 }
3392                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3393
3394                 if (is_counting) {
3395                         /*
3396                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3397                          */
3398                         val &= ovfl_mask;
3399                         val += sval;
3400                 }
3401
3402                 /*
3403                  * execute read checker, if any
3404                  */
3405                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3406                         unsigned long v = val;
3407                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3408                         if (ret) goto error;
3409                         val = v;
3410                         ret = -EINVAL;
3411                 }
3412
3413                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3414
3415                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3416
3417                 /*
3418                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3419                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3420                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3421                  */
3422                 req->reg_value            = val;
3423                 req->reg_flags            = reg_flags;
3424                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3425         }
3426
3427         return 0;
3428
3429 error:
3430         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3431         return ret;
3432 }
3433
3434 int
3435 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3436 {
3437         pfm_context_t *ctx;
3438
3439         if (req == NULL) return -EINVAL;
3440
3441         ctx = GET_PMU_CTX();
3442
3443         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3444
3445         /*
3446          * for now limit to current task, which is enough when calling
3447          * from overflow handler
3448          */
3449         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3450
3451         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3452 }
3453 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3454
3455 int
3456 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3457 {
3458         pfm_context_t *ctx;
3459
3460         if (req == NULL) return -EINVAL;
3461
3462         ctx = GET_PMU_CTX();
3463
3464         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3465
3466         /*
3467          * for now limit to current task, which is enough when calling
3468          * from overflow handler
3469          */
3470         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3471
3472         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3473 }
3474 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3475
3476 /*
3477  * Only call this function when a process it trying to
3478  * write the debug registers (reading is always allowed)
3479  */
3480 int
3481 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3482 {
3483         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3484         unsigned long flags;
3485         int ret = 0;
3486
3487         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3488
3489         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3490
3491         /*
3492          * do it only once
3493          */
3494         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3495
3496         /*
3497          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3498          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3499          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3500          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3501          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3502          * So this is always safe.
3503          */
3504         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3505
3506         LOCK_PFS(flags);
3507
3508         /*
3509          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3510          * sessions are using the debug registers.
3511          */
3512         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3513                 ret = -1;
3514         else
3515                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3516
3517         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3518                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3519                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3520                   task->pid, ret));
3521
3522         UNLOCK_PFS(flags);
3523
3524         return ret;
3525 }
3526
3527 /*
3528  * This function is called for every task that exits with the
3529  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3530  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3531  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3532  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3533  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3534  */
3535 int
3536 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3537 {
3538         unsigned long flags;
3539         int ret;
3540
3541         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3542
3543         LOCK_PFS(flags);
3544         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3545                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3546                 ret = -1;
3547         }  else {
3548                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3549                 ret = 0;
3550         }
3551         UNLOCK_PFS(flags);
3552
3553         return ret;
3554 }
3555
3556 static int
3557 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3558 {
3559         struct task_struct *task;
3560         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3561         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3562         int state, is_system;
3563         int ret = 0;
3564
3565         state     = ctx->ctx_state;
3566         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3567         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3568         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3569
3570         switch(state) {
3571                 case PFM_CTX_MASKED:
3572                         break;
3573                 case PFM_CTX_LOADED:
3574                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3575                         /* fall through */
3576                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3577                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3578                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3579                         return -EBUSY;
3580                 default:
3581                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3582                         return -EINVAL;
3583         }
3584
3585         /*
3586          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3587          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3588          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3589          */
3590         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3591                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3592                 return -EBUSY;
3593         }
3594
3595         /* sanity check */
3596         if (unlikely(task == NULL)) {
3597                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3598                 return -EINVAL;
3599         }
3600
3601         if (task == current || is_system) {
3602
3603                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3604
3605                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3606                         task->pid,
3607                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3608
3609                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3610
3611                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3612
3613                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3614                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3615
3616                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3617                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3618                         else
3619                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3620                 } else {
3621                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3622                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3623                 }
3624
3625                 if (ret == 0) {
3626                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3627                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3628
3629                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3630                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3631
3632                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3633                         } else {
3634                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3635
3636                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3637                         }
3638                 }
3639                 /*
3640                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3641                  */
3642                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3643
3644                 /*
3645                  * back to LOADED state
3646                  */
3647                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3648
3649                 /*
3650                  * XXX: not really useful for self monitoring
3651                  */
3652                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3653
3654                 return 0;
3655         }
3656
3657         /*
3658          * restart another task
3659          */
3660
3661         /*
3662          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous
3663          * one is seen by the task.
3664          */
3665         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3666                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3667                 /*
3668                  * will prevent subsequent restart before this one is
3669                  * seen by other task
3670                  */
3671                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3672         }
3673
3674         /*
3675          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3676          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3677          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3678          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3679          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3680          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3681          *
3682          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3683          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3684          *
3685          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3686          * be done by the task itself. This works for system wide because
3687          * the tool that is controlling the session is logically doing
3688          * "self-monitoring".
3689          */
3690         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3691                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3692                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
3693         } else {
3694                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3695
3696                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3697
3698                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3699
3700                 pfm_set_task_notify(task);
3701
3702                 /*
3703                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3704                  */
3705         }
3706         return 0;
3707 }
3708
3709 static int
3710 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3711 {
3712         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3713
3714         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3715
3716         pfm_debug_var = pfm_sysctl.debug;
3717
3718         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3719
3720         if (m == 0) {
3721                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3722                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3723         }
3724         return 0;
3725 }
3726
3727 /*
3728  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3729  */
3730 static int
3731 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3732 {
3733         struct thread_struct *thread = NULL;
3734         struct task_struct *task;
3735         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3736         unsigned long flags;
3737         dbreg_t dbreg;
3738         unsigned int rnum;
3739         int first_time;
3740         int ret = 0, state;
3741         int i, can_access_pmu = 0;
3742         int is_system, is_loaded;
3743
3744         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3745
3746         state     = ctx->ctx_state;
3747         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3748         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3749         task      = ctx->ctx_task;
3750
3751         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3752
3753         /*
3754          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3755          * the owner of the local PMU.
3756          */
3757         if (is_loaded) {
3758                 thread = &task->thread;
3759                 /*
3760                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3761                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3762                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3763                  */
3764                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3765                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3766                         return -EBUSY;
3767                 }
3768                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3769         }
3770
3771         /*
3772          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3773          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3774          *
3775          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3776          */
3777
3778         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3779
3780         /*
3781          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3782          */
3783         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3784                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3785                 return -EBUSY;
3786         }
3787
3788         /*
3789          * check for debug registers in system wide mode
3790          *
3791          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3792          * we must repeat it here, in case the registers are
3793          * written after the context is loaded
3794          */
3795         if (is_loaded) {
3796                 LOCK_PFS(flags);
3797
3798                 if (first_time && is_system) {
3799                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3800                                 ret = -EBUSY;
3801                         else
3802                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3803                 }
3804                 UNLOCK_PFS(flags);
3805         }
3806
3807         if (ret != 0) return ret;
3808
3809         /*
3810          * mark ourself as user of the debug registers for
3811          * perfmon purposes.
3812          */
3813         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3814
3815         /*
3816          * clear hardware registers to make sure we don't
3817          * pick up stale state.
3818          *
3819          * for a system wide session, we do not use
3820          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3821          * never leaves the current CPU and the state
3822          * is shared by all processes running on it
3823          */
3824         if (first_time && can_access_pmu) {
3825                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3826                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3827                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3828                         ia64_dv_serialize_instruction();
3829                 }
3830                 ia64_srlz_i();
3831                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3832                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3833                         ia64_dv_serialize_data();
3834                 }
3835                 ia64_srlz_d();
3836         }
3837
3838         /*
3839          * Now install the values into the registers
3840          */
3841         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3842
3843                 rnum      = req->dbreg_num;
3844                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3845
3846                 ret = -EINVAL;
3847
3848                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3849                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3850                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3851
3852                         goto abort_mission;
3853                 }
3854
3855                 /*
3856                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3857                  */
3858                 if (rnum & 0x1) {
3859                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3860                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3861                         else
3862                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3863                 }
3864
3865                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3866
3867                 /*
3868                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3869                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3870                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3871                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3872                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3873                  * to save them on context switch out. This is made possible
3874                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3875                  * won't be able to modify them concurrently.
3876                  */
3877                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3878                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3879
3880                         if (can_access_pmu) {
3881                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3882                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3883                         }
3884
3885                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3886
3887                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x is_loaded=%d access_pmu=%d\n",
3888                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3889                 } else {
3890                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3891
3892                         if (can_access_pmu) {
3893                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3894                                 ia64_dv_serialize_data();
3895                         }
3896                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3897
3898                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x is_loaded=%d access_pmu=%d\n",
3899                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3900                 }
3901         }
3902
3903         return 0;
3904
3905 abort_mission:
3906         /*
3907          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3908          */
3909         if (first_time) {
3910                 LOCK_PFS(flags);
3911                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3912                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3913                 }
3914                 UNLOCK_PFS(flags);
3915                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3916         }
3917         /*
3918          * install error return flag
3919          */
3920         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3921
3922         return ret;
3923 }
3924
3925 static int
3926 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3927 {
3928         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3929 }
3930
3931 static int
3932 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3933 {
3934         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3935 }
3936
3937 int
3938 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3939 {
3940         pfm_context_t *ctx;
3941
3942         if (req == NULL) return -EINVAL;
3943
3944         ctx = GET_PMU_CTX();
3945
3946         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3947
3948         /*
3949          * for now limit to current task, which is enough when calling
3950          * from overflow handler
3951          */
3952         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3953
3954         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3955 }
3956 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3957
3958 int
3959 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3960 {
3961         pfm_context_t *ctx;
3962
3963         if (req == NULL) return -EINVAL;
3964
3965         ctx = GET_PMU_CTX();
3966
3967         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3968
3969         /*
3970          * for now limit to current task, which is enough when calling
3971          * from overflow handler
3972          */
3973         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3974
3975         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3976 }
3977 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3978
3979
3980 static int
3981 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3982 {
3983         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3984
3985         req->ft_version = PFM_VERSION;
3986         return 0;
3987 }
3988
3989 static int
3990 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3991 {
3992         struct pt_regs *tregs;
3993         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3994         int state, is_system;
3995
3996         state     = ctx->ctx_state;
3997         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3998
3999         if (state != PFM_CTX_LOADED && state != PFM_CTX_MASKED) return -EINVAL;
4000
4001         /*
4002          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4003          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4004          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4005          */
4006         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4007                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4008                 return -EBUSY;
4009         }
4010         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4011                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
4012                 state,
4013                 is_system));
4014         /*
4015          * in system mode, we need to update the PMU directly
4016          * and the user level state of the caller, which may not
4017          * necessarily be the creator of the context.
4018          */
4019         if (is_system) {
4020                 /*
4021                  * Update local PMU first
4022                  *
4023                  * disable dcr pp
4024                  */
4025                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4026                 ia64_srlz_i();
4027
4028                 /*
4029                  * update local cpuinfo
4030                  */
4031                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4032
4033                 /*
4034                  * stop monitoring, does srlz.i
4035                  */
4036                 pfm_clear_psr_pp();
4037
4038                 /*
4039                  * stop monitoring in the caller
4040                  */
4041                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4042
4043                 return 0;
4044         }
4045         /*
4046          * per-task mode
4047          */
4048
4049         if (task == current) {
4050                 /* stop monitoring  at kernel level */
4051                 pfm_clear_psr_up();
4052
4053                 /*
4054                  * stop monitoring at the user level
4055                  */
4056                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4057         } else {
4058                 tregs = ia64_task_regs(task);
4059
4060                 /*
4061                  * stop monitoring at the user level
4062                  */
4063                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4064
4065                 /*
4066                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4067                  */
4068                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4069                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4070         }
4071         return 0;
4072 }
4073
4074
4075 static int
4076 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4077 {
4078         struct pt_regs *tregs;
4079         int state, is_system;
4080
4081         state     = ctx->ctx_state;
4082         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4083
4084         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4085
4086         /*
4087          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4088          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4089          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4090          */
4091         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4092                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4093                 return -EBUSY;
4094         }
4095
4096         /*
4097          * in system mode, we need to update the PMU directly
4098          * and the user level state of the caller, which may not
4099          * necessarily be the creator of the context.
4100          */
4101         if (is_system) {
4102
4103                 /*
4104                  * set user level psr.pp for the caller
4105                  */
4106                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4107
4108                 /*
4109                  * now update the local PMU and cpuinfo
4110                  */
4111                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4112
4113                 /*
4114                  * start monitoring at kernel level
4115                  */
4116                 pfm_set_psr_pp();
4117
4118                 /* enable dcr pp */
4119                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4120                 ia64_srlz_i();
4121
4122                 return 0;
4123         }
4124
4125         /*
4126          * per-process mode
4127          */
4128
4129         if (ctx->ctx_task == current) {
4130
4131                 /* start monitoring at kernel level */
4132                 pfm_set_psr_up();
4133
4134                 /*
4135                  * activate monitoring at user level
4136                  */
4137                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4138
4139         } else {
4140                 tregs = ia64_task_regs(ctx->ctx_task);
4141
4142                 /*
4143                  * start monitoring at the kernel level the next
4144                  * time the task is scheduled
4145                  */
4146                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4147
4148                 /*
4149                  * activate monitoring at user level
4150                  */
4151                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4152         }
4153         return 0;
4154 }
4155
4156 static int
4157 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4158 {
4159         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4160         unsigned int cnum;
4161         int i;
4162         int ret = -EINVAL;
4163
4164         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4165
4166                 cnum = req->reg_num;
4167
4168                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4169
4170                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4171
4172                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4173
4174                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4175         }
4176         return 0;
4177
4178 abort_mission:
4179         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4180         return ret;
4181 }
4182
4183 static int
4184 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4185 {
4186         struct task_struct *g, *t;
4187         int ret = -ESRCH;
4188
4189         read_lock(&tasklist_lock);
4190
4191         do_each_thread (g, t) {
4192                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4193                         ret = 0;
4194                         break;
4195                 }
4196         } while_each_thread (g, t);
4197
4198         read_unlock(&tasklist_lock);
4199
4200         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4201
4202         return ret;
4203 }
4204
4205 static int
4206 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4207 {
4208         struct task_struct *task;
4209         struct thread_struct *thread;
4210         struct pfm_context_t *old;
4211         unsigned long flags;
4212 #ifndef CONFIG_SMP
4213         struct task_struct *owner_task = NULL;
4214 #endif
4215         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4216         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4217         int the_cpu;
4218         int ret = 0;
4219         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4220
4221         state     = ctx->ctx_state;
4222         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4223         /*
4224          * can only load from unloaded or terminated state
4225          */
4226         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4227                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4228                         req->load_pid,
4229                         ctx->ctx_state));
4230                 return -EINVAL;
4231         }
4232
4233         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4234
4235         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4236                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4237                 return -EINVAL;
4238         }
4239
4240         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4241         if (ret) {
4242                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4243                 return ret;
4244         }
4245
4246         ret = -EINVAL;
4247
4248         /*
4249          * system wide is self monitoring only
4250          */
4251         if (is_system && task != current) {
4252                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4253                         req->load_pid));
4254                 goto error;
4255         }
4256
4257         thread = &task->thread;
4258
4259         ret = 0;
4260         /*
4261          * cannot load a context which is using range restrictions,
4262          * into a task that is being debugged.
4263          */
4264         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4265                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4266                         ret = -EBUSY;
4267                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4268                         goto error;
4269                 }
4270                 LOCK_PFS(flags);
4271
4272                 if (is_system) {
4273                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4274                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4275                                 ret = -EBUSY;
4276                         } else {
4277                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4278                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4279                                 set_dbregs = 1;
4280                         }
4281                 }
4282
4283                 UNLOCK_PFS(flags);
4284
4285                 if (ret) goto error;
4286         }
4287
4288         /*
4289          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4290          *
4291          * The programming model expects the task to
4292          * be pinned on a CPU throughout the session.
4293          * Here we take note of the current CPU at the
4294          * time the context is loaded. No call from
4295          * another CPU will be allowed.
4296          *
4297          * The pinning via shed_setaffinity()
4298          * must be done by the calling task prior
4299          * to this call.
4300          *
4301          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4302          */
4303         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4304
4305         ret = -EBUSY;
4306         /*
4307          * now reserve the session
4308          */
4309         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4310         if (ret) goto error;
4311
4312         /*
4313          * task is necessarily stopped at this point.
4314          *
4315          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4316          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4317          * If we see a context, then this is an active context
4318          *
4319          * XXX: needs to be atomic
4320          */
4321         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4322                 thread->pfm_context, ctx));
4323
4324         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4325         if (old != NULL) {
4326                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4327                 goto error_unres;
4328         }
4329
4330         pfm_reset_msgq(ctx);
4331
4332         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4333
4334         /*
4335          * link context to task
4336          */
4337         ctx->ctx_task = task;
4338
4339         if (is_system) {
4340                 /*
4341                  * we load as stopped
4342                  */
4343                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4344                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4345
4346                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4347         } else {
4348                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4349         }
4350
4351         /*
4352          * propagate into thread-state
4353          */
4354         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4355         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4356
4357         pmcs_source = thread->pmcs;
4358         pmds_source = thread->pmds;
4359
4360         /*
4361          * always the case for system-wide
4362          */
4363         if (task == current) {
4364
4365                 if (is_system == 0) {
4366
4367                         /* allow user level control */
4368                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4369                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4370
4371                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4372                         INC_ACTIVATION();
4373                         SET_ACTIVATION(ctx);
4374 #ifndef CONFIG_SMP
4375                         /*
4376                          * push the other task out, if any
4377                          */
4378                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4379                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4380 #endif
4381                 }
4382                 /*
4383                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4384                  * restore all PMC from ctx to PMU
4385                  */
4386                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4387                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4388
4389                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4390                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4391
4392                 /*
4393                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4394                  */
4395                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4396                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4397                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4398                 }
4399                 /*
4400                  * set new ownership
4401                  */
4402                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4403
4404                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4405         } else {
4406                 /*
4407                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4408                  */
4409                 regs = ia64_task_regs(task);
4410
4411                 /* force a full reload */
4412                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4413                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4414
4415                 /* initial saved psr (stopped) */
4416                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4417                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4418         }
4419
4420         ret = 0;
4421
4422 error_unres:
4423         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4424 error:
4425         /*
4426          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4427          */
4428         if (ret && set_dbregs) {
4429                 LOCK_PFS(flags);
4430                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4431                 UNLOCK_PFS(flags);
4432         }
4433         /*
4434          * release task, there is now a link with the context
4435          */
4436         if (is_system == 0 && task != current) {
4437                 pfm_put_task(task);
4438
4439                 if (ret == 0) {
4440                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4441                         if (ret) {
4442                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4443                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4444                         }
4445                 }
4446         }
4447         return ret;
4448 }
4449
4450 /*
4451  * in this function, we do not need to increase the use count
4452  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4453  * context lock. If the task were to disappear while having
4454  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4455  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4456  * until we are here.
4457  */
4458 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4459
4460 static int
4461 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4462 {
4463         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4464         struct pt_regs *tregs;
4465         int prev_state, is_system;
4466         int ret;
4467
4468         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4469
4470         prev_state = ctx->ctx_state;
4471         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4472
4473         /*
4474          * unload only when necessary
4475          */
4476         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4477                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4478                 return 0;
4479         }
4480
4481         /*
4482          * clear psr and dcr bits
4483          */
4484         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4485         if (ret) return ret;
4486
4487         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4488
4489         /*
4490          * in system mode, we need to update the PMU directly
4491          * and the user level state of the caller, which may not
4492          * necessarily be the creator of the context.
4493          */
4494         if (is_system) {
4495
4496                 /*
4497                  * Update cpuinfo
4498                  *
4499                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4500                  */
4501                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4502                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4503
4504                 /*
4505                  * save PMDs in context
4506                  * release ownership
4507                  */
4508                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4509
4510                 /*
4511                  * at this point we are done with the PMU
4512                  * so we can unreserve the resource.
4513                  */
4514                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4515                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4516
4517                 /*
4518                  * disconnect context from task
4519                  */
4520                 task->thread.pfm_context = NULL;
4521                 /*
4522                  * disconnect task from context
4523                  */
4524                 ctx->ctx_task = NULL;
4525
4526                 /*
4527                  * There is nothing more to cleanup here.
4528                  */
4529                 return 0;
4530         }
4531
4532         /*
4533          * per-task mode
4534          */
4535         tregs = task == current ? regs : ia64_task_regs(task);
4536
4537         if (task == current) {
4538                 /*
4539                  * cancel user level control
4540                  */
4541                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4542
4543                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4544         }
4545         /*
4546          * save PMDs to context
4547          * release ownership
4548          */
4549         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4550
4551         /*
4552          * at this point we are done with the PMU
4553          * so we can unreserve the resource.
4554          *
4555          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4556          */
4557         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4558                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4559
4560         /*
4561          * reset activation counter and psr
4562          */
4563         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4564         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4565
4566         /*
4567          * PMU state will not be restored
4568          */
4569         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4570
4571         /*
4572          * break links between context and task
4573          */
4574         task->thread.pfm_context  = NULL;
4575         ctx->ctx_task             = NULL;
4576
4577         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4578
4579         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4580         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4581         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4582
4583         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4584
4585         return 0;
4586 }
4587
4588
4589 /*
4590  * called only from exit_thread(): task == current
4591  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4592  */
4593 void
4594 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4595 {
4596         pfm_context_t *ctx;
4597         unsigned long flags;
4598         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
4599         int ret, state;
4600         int free_ok = 0;
4601
4602         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4603
4604         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4605
4606         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4607
4608         state = ctx->ctx_state;
4609         switch(state) {
4610                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4611                         /*
4612                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4613                          * be in unloaded state
4614                          */
4615                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4616                         break;
4617                 case PFM_CTX_LOADED:
4618                 case PFM_CTX_MASKED:
4619                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4620                         if (ret) {
4621                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4622                         }
4623                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4624
4625                         pfm_end_notify_user(ctx);
4626                         break;
4627                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4628                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4629                         if (ret) {
4630                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4631                         }
4632                         free_ok = 1;
4633                         break;
4634                 default:
4635                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4636                         break;
4637         }
4638         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4639
4640         { u64 psr = pfm_get_psr();
4641           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4642           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4643           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4644           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4645         }
4646
4647         /*
4648          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4649          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4650          */
4651         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4652 }
4653
4654 /*
4655  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4656  */
4657 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4658 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4659 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4660 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4661 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4662
4663 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4664 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4665 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4666 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4667 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4668 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4669 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4670 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4671 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4672 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4673 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4674 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4675 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4676 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4677 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4678 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4680 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4681 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4682 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4685 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4687 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4688 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4689 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4690 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4691 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4692 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4693 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4694 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4695 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4696 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4697 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4698 };
4699 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4700
4701 static int
4702 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4703 {
4704         struct task_struct *task;
4705         int state, old_state;
4706
4707 recheck:
4708         state = ctx->ctx_state;
4709         task  = ctx->ctx_task;
4710
4711         if (task == NULL) {
4712                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4713                 return 0;
4714         }
4715
4716         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4717                 ctx->ctx_fd,
4718                 state,
4719                 task->pid,
4720                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4721
4722         /*
4723          * self-monitoring always ok.
4724          *
4725          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4726          * context (to one to which the context is attached to) OR
4727          * a task running on the same CPU as the session.
4728          */
4729         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4730
4731         /*
4732          * no command can operate on a zombie context
4733          */
4734         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
4735                 DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4736                 return -EINVAL;
4737         }
4738
4739         /*
4740          * if context is UNLOADED, MASKED we are safe to go
4741          */
4742         if (state != PFM_CTX_LOADED) return 0;
4743
4744         /*
4745          * context is LOADED, we must make sure the task is stopped
4746          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4747          * the user has no guarantee the task would not run between
4748          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4749          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4750          * the task must be stopped.
4751          */
4752         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4753                 if (task->state != TASK_STOPPED) {
4754                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4755                         return -EBUSY;
4756                 }
4757                 /*
4758                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4759                  *
4760                  * This is an interesting point in the code.
4761                  * We need to unprotect the context because
4762                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4763                  * the same lock. There are danger in doing
4764                  * this because it leaves a window open for
4765                  * another task to get access to the context
4766                  * and possibly change its state. The one thing
4767                  * that is not possible is for the context to disappear
4768                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4769                  * get_fd()/put_fd().
4770                  */
4771                 old_state = state;
4772
4773                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4774
4775                 wait_task_inactive(task);
4776
4777                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4778
4779                 /*
4780                  * we must recheck to verify if state has changed
4781                  */
4782                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4783                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4784                         goto recheck;
4785                 }
4786         }
4787         return 0;
4788 }
4789
4790 /*
4791  * system-call entry point (must return long)
4792  */
4793 asmlinkage long
4794 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count, long arg5, long arg6, long arg7,
4795                 long arg8, long stack)
4796 {
4797         struct pt_regs *regs = (struct pt_regs *)&stack;
4798         struct file *file = NULL;
4799         pfm_context_t *ctx = NULL;
4800         unsigned long flags = 0UL;
4801         void *args_k = NULL;
4802         long ret; /* will expand int return types */
4803         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4804         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4805         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4806         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4807 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4808
4809         /*
4810          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4811          */
4812         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4813
4814         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4815                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4816                 return -EINVAL;
4817         }
4818
4819         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4820         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4821         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4822         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4823         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4824
4825         if (unlikely(func == NULL)) {
4826                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4827                 return -EINVAL;
4828         }
4829
4830         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4831                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4832                 cmd,
4833                 narg,
4834                 base_sz,
4835                 count));
4836
4837         /*
4838          * check if number of arguments matches what the command expects
4839          */
4840         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4841                 return -EINVAL;
4842
4843 restart_args:
4844         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4845         /*
4846          * limit abuse to min page size
4847          */
4848         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4849                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4850                 return -E2BIG;
4851         }
4852
4853         /*
4854          * allocate default-sized argument buffer
4855          */
4856         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4857                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4858                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4859         }
4860
4861         ret = -EFAULT;
4862
4863         /*
4864          * copy arguments
4865          *
4866          * assume sz = 0 for command without parameters
4867          */
4868         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4869                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4870                 goto error_args;
4871         }
4872
4873         /*
4874          * check if command supports extra parameters
4875          */
4876         if (completed_args == 0 && getsize) {
4877                 /*
4878                  * get extra parameters size (based on main argument)
4879                  */
4880                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4881                 if (ret) goto error_args;
4882
4883                 completed_args = 1;
4884
4885                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4886
4887                 /* retry if necessary */
4888                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4889         }
4890
4891         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4892
4893         ret = -EBADF;
4894
4895         file = fget(fd);
4896         if (unlikely(file == NULL)) {
4897                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4898                 goto error_args;
4899         }
4900         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4901                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4902                 goto error_args;
4903         }
4904
4905         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4906         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4907                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4908                 goto error_args;
4909         }
4910         prefetch(&ctx->ctx_state);
4911
4912         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4913
4914         /*
4915          * check task is stopped
4916          */
4917         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4918         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4919
4920 skip_fd:
4921         ret = (*func)(ctx, args_k, count, regs);
4922
4923         call_made = 1;
4924
4925 abort_locked:
4926         if (likely(ctx)) {
4927                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4928                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4929                 fput(file);
4930         }
4931
4932         /* copy argument back to user, if needed */
4933         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4934
4935 error_args:
4936         if (args_k) kfree(args_k);
4937
4938         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4939
4940         return ret;
4941 }
4942
4943 static void
4944 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4945 {
4946         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4947         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4948         int state;
4949         int ret = 0;
4950
4951         state = ctx->ctx_state;
4952         /*
4953          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4954          * XXX: not really needed when blocking
4955          */
4956         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4957
4958                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4959                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4960
4961                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4962                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4963                 else
4964                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4965         } else {
4966                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4967                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4968         }
4969
4970         if (ret == 0) {
4971                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4972                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4973                 }
4974                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4975                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4976                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4977                 } else {
4978                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4979                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4980                 }
4981                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4982         }
4983 }
4984
4985 /*
4986  * context MUST BE LOCKED when calling
4987  * can only be called for current
4988  */
4989 static void
4990 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4991 {
4992         if (ctx->ctx_fl_system) {
4993                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_context_force_terminate [%d] is system-wide\n", current->pid);
4994                 return;
4995         }
4996         /*
4997          * we stop the whole thing, we do no need to flush
4998          * we know we WERE masked
4999          */
5000         pfm_clear_psr_up();
5001         ia64_psr(regs)->up = 0;
5002         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5003
5004         /*
5005          * disconnect the task from the context and vice-versa
5006          */
5007         current->thread.pfm_context  = NULL;
5008         current->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5009         ctx->ctx_task = NULL;
5010
5011         DPRINT(("context terminated\n"));
5012
5013         /*
5014          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5015          */
5016         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5017
5018         /*
5019          * given that context is still locked, the controlling
5020          * task will only get access when we return from
5021          * pfm_handle_work().
5022          */
5023 }
5024
5025 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5026
5027 void
5028 pfm_handle_work(void)
5029 {
5030         pfm_context_t *ctx;
5031         struct pt_regs *regs;
5032         unsigned long flags;
5033         unsigned long ovfl_regs;
5034         unsigned int reason;
5035         int ret;
5036
5037         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5038         if (ctx == NULL) {
5039                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5040                 return;
5041         }
5042
5043         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5044
5045         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5046
5047         pfm_clear_task_notify();
5048
5049         regs = ia64_task_regs(current);
5050
5051         /*
5052          * extract reason for being here and clear
5053          */
5054         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5055         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5056         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5057
5058         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5059
5060         /*
5061          * must be done before we check for simple-reset mode
5062          */
5063         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5064
5065
5066         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5067         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5068
5069         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5070
5071         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5072
5073         /*
5074          * may go through without blocking on SMP systems
5075          * if restart has been received already by the time we call down()
5076          */
5077         ret = down_interruptible(&ctx->ctx_restart_sem);
5078
5079         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5080
5081         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5082
5083         /*
5084          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5085          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5086          * and that can changed PMD values and therefore
5087          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5088          */
5089         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5090
5091         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5092 do_zombie:
5093                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5094                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5095                 goto nothing_to_do;
5096         }
5097         /*
5098          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5099          */
5100         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5101
5102 skip_blocking:
5103         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5104         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5105
5106 nothing_to_do:
5107
5108         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5109 }
5110
5111 static int
5112 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5113 {
5114         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5115                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5116                 return 0;
5117         }
5118
5119         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5120
5121         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5122
5123         /*
5124          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5125          * we come here
5126          */
5127         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5128
5129         return 0;
5130 }
5131
5132 static int
5133 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5134 {
5135         pfm_msg_t *msg = NULL;
5136
5137         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5138                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5139                 if (msg == NULL) {
5140                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5141                         return -1;
5142                 }
5143
5144                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5145                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5146                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5147                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5148                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5149                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5150                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5151                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5152         }
5153
5154         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5155                 msg,
5156                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5157                 ctx->ctx_fd,
5158                 ovfl_pmds));
5159
5160         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5161 }
5162
5163 static int
5164 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5165 {
5166         pfm_msg_t *msg;
5167
5168         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5169         if (msg == NULL) {
5170                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5171                 return -1;
5172         }
5173         /* no leak */
5174         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5175
5176         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5177         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5178         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5179
5180         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5181                 msg,
5182                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5183                 ctx->ctx_fd));
5184
5185         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5186 }
5187
5188 /*
5189  * main overflow processing routine.
5190  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5191  */
5192 static void
5193 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5194 {
5195         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5196         unsigned long mask;
5197         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5198         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5199         unsigned long tstamp;
5200         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5201         unsigned int i, has_smpl;
5202         int must_notify = 0;
5203
5204         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5205
5206         /*
5207          * sanity test. Should never happen
5208          */
5209         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5210
5211         tstamp   = ia64_get_itc();
5212         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5213         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5214         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5215
5216         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5217                      "used_pmds=0x%lx\n",
5218                         pmc0,
5219                         task ? task->pid: -1,
5220                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5221                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5222                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5223
5224
5225         /*
5226          * first we update the virtual counters
5227          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5228          */
5229         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5230
5231                 /* skip pmd which did not overflow */
5232                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5233
5234                 /*
5235                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5236                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5237                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5238                  * pfm_read_pmds().
5239                  */
5240                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5241                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5242                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5243
5244                 /*
5245                  * check for overflow condition
5246                  */
5247                 if (likely(old_val > new_val)) {
5248                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5249                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5250                 }
5251
5252                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5253                         i,
5254                         new_val,
5255                         old_val,
5256                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5257                         ovfl_pmds,
5258                         ovfl_notify));
5259         }
5260
5261         /*
5262          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5263          */
5264         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5265
5266         /*
5267          * reset all control bits
5268          */
5269         ovfl_ctrl.val = 0;
5270         reset_pmds    = 0UL;
5271
5272         /*
5273          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by
5274          * calling the module's handler() routine.
5275          */
5276         if (has_smpl) {
5277                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5278                 unsigned long pmd_mask;
5279                 int j, k, ret = 0;
5280                 int this_cpu = smp_processor_id();
5281
5282                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5283                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5284
5285                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5286
5287                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5288
5289                         mask = 1UL << i;
5290
5291                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5292
5293                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5294                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5295                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5296                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5297                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5298
5299                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5300                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5301                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5302
5303                         /*
5304                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5305                          * into sampling buffer.
5306                          */
5307                         if (smpl_pmds) {
5308                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5309                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5310                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5311                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5312                                 }
5313                         }
5314
5315                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5316
5317                         start_cycles = ia64_get_itc();
5318
5319                         /*
5320                          * call custom buffer format record (handler) routine
5321                          */
5322                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5323
5324                         end_cycles = ia64_get_itc();
5325
5326                         /*
5327                          * For those controls, we take the union because they have
5328                          * an all or nothing behavior.
5329                          */
5330                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5331                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5332                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5333                         /*
5334                          * build the bitmask of pmds to reset now
5335                          */
5336                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5337
5338                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5339                 }
5340                 /*
5341                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5342                  */
5343                 if (ret && pmd_mask) {
5344                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5345                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5346                 }
5347                 /*
5348                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5349                  */
5350                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5351         } else {
5352                 /*
5353                  * when no sampling module is used, then the default
5354                  * is to notify on overflow if requested by user
5355                  */
5356                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5357                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5358                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5359                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5360                 /*
5361                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5362                  */
5363                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5364         }
5365
5366         DPRINT(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n",
5367                 ovfl_pmds,
5368                 reset_pmds));
5369         /*
5370          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5371          */
5372         if (reset_pmds) {
5373                 unsigned long bm = reset_pmds;
5374                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5375         }
5376
5377         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5378                 /*
5379                  * keep track of what to reset when unblocking
5380                  */
5381                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5382
5383                 /*
5384                  * check for blocking context
5385                  */
5386                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5387
5388                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5389
5390                         /*
5391                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5392                          */
5393                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5394
5395                         /*
5396                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5397                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5398                          */
5399                         pfm_set_task_notify(task);
5400                 }
5401                 /*
5402                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5403                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5404                  */
5405                 must_notify = 1;
5406         }
5407
5408         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5409                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5410                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5411                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5412                         ovfl_pmds,
5413                         ovfl_notify,
5414                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5415         /*
5416          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5417          */
5418         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5419                 pfm_mask_monitoring(task);
5420                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5421                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5422         }
5423
5424         /*
5425          * send notification now
5426          */
5427         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5428
5429         return;
5430
5431 sanity_check:
5432         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5433                         smp_processor_id(),
5434                         task ? task->pid : -1,
5435                         pmc0);
5436         return;
5437
5438 stop_monitoring:
5439         /*
5440          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5441          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5442          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5443          * can access the PMU  hardware directly.
5444          *
5445          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5446          *
5447          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5448          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5449          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5450          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5451          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5452          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5453          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5454          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5455          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5456          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5457          *
5458          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5459          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5460          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5461          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5462          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5463          * also push our zombie context out.
5464          *
5465          * Overall pretty hairy stuff....
5466          */
5467         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5468         pfm_clear_psr_up();
5469         ia64_psr(regs)->up = 0;
5470         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5471         return;
5472 }
5473
5474 static int
5475 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5476 {
5477         struct task_struct *task;
5478         pfm_context_t *ctx;
5479         unsigned long flags;
5480         u64 pmc0;
5481         int this_cpu = smp_processor_id();
5482         int retval = 0;
5483
5484         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5485
5486         /*
5487          * srlz.d done before arriving here
5488          */
5489         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5490
5491         task = GET_PMU_OWNER();
5492         ctx  = GET_PMU_CTX();
5493
5494         /*
5495          * if we have some pending bits set
5496          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5497          */
5498         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5499                 /*
5500                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5501                  */
5502
5503                 /* sanity check */
5504                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5505
5506                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)
5507                         goto report_spurious2;
5508
5509                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5510
5511                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5512
5513                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5514
5515         } else {
5516                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5517                 retval = -1;
5518         }
5519         /*
5520          * keep it unfrozen at all times
5521          */
5522         pfm_unfreeze_pmu();
5523
5524         return retval;
5525
5526 report_spurious1:
5527         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5528                 this_cpu, task->pid);
5529         pfm_unfreeze_pmu();
5530         return -1;
5531 report_spurious2:
5532         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n",
5533                 this_cpu,
5534                 task->pid);
5535         pfm_unfreeze_pmu();
5536         return -1;
5537 }
5538
5539 static irqreturn_t
5540 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5541 {
5542         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5543         unsigned long min, max;
5544         int this_cpu;
5545         int ret;
5546
5547         this_cpu = get_cpu();
5548         min      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5549         max      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5550
5551         start_cycles = ia64_get_itc();
5552
5553         ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5554
5555         total_cycles = ia64_get_itc();
5556
5557         /*
5558          * don't measure spurious interrupts
5559          */
5560         if (likely(ret == 0)) {
5561                 total_cycles -= start_cycles;
5562
5563                 if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5564                 if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5565
5566                 pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5567         }
5568         put_cpu_no_resched();
5569         return IRQ_HANDLED;
5570 }
5571
5572 /*
5573  * /proc/perfmon interface, for debug only
5574  */
5575
5576 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5577
5578 static void *
5579 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5580 {
5581         if (*pos == 0) {
5582                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5583         }
5584
5585         while (*pos <= NR_CPUS) {
5586                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5587                         return (void *)*pos;
5588                 }
5589                 ++*pos;
5590         }
5591         return NULL;
5592 }
5593
5594 static void *
5595 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5596 {
5597         ++*pos;
5598         return pfm_proc_start(m, pos);
5599 }
5600
5601 static void
5602 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5603 {
5604 }
5605
5606 static void
5607 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5608 {
5609         struct list_head * pos;
5610         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5611         unsigned long flags;
5612
5613         seq_printf(m,
5614                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5615                 "model                     : %s\n"
5616                 "fastctxsw                 : %s\n"
5617                 "expert mode               : %s\n"
5618                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5619                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5620                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5621                 pmu_conf->pmu_name,
5622                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5623                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5624                 pmu_conf->ovfl_val,
5625                 pmu_conf->flags);
5626
5627         LOCK_PFS(flags);
5628
5629         seq_printf(m,
5630                 "proc_sessions             : %u\n"
5631                 "sys_sessions              : %u\n"
5632                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5633                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5634                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5635                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5636                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5637                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5638
5639         UNLOCK_PFS(flags);
5640
5641         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5642
5643         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5644                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5645                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5646                         entry->fmt_uuid[0],
5647                         entry->fmt_uuid[1],
5648                         entry->fmt_uuid[2],
5649                         entry->fmt_uuid[3],
5650                         entry->fmt_uuid[4],
5651                         entry->fmt_uuid[5],
5652                         entry->fmt_uuid[6],
5653                         entry->fmt_uuid[7],
5654                         entry->fmt_uuid[8],
5655                         entry->fmt_uuid[9],
5656                         entry->fmt_uuid[10],
5657                         entry->fmt_uuid[11],
5658                         entry->fmt_uuid[12],
5659                         entry->fmt_uuid[13],
5660                         entry->fmt_uuid[14],
5661                         entry->fmt_uuid[15],
5662                         entry->fmt_name);
5663         }
5664         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5665
5666 }
5667
5668 static int
5669 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5670 {
5671         unsigned long psr;
5672         unsigned int i;
5673         int cpu;
5674
5675         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5676                 pfm_proc_show_header(m);
5677                 return 0;
5678         }
5679
5680         /* show info for CPU (v - 1) */
5681
5682         cpu = (long)v - 1;
5683         seq_printf(m,
5684                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5685                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5686                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5687                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5688                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5689                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5690                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5691                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5692                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5693                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5694                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5695                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5696                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5697                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5698                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5699                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5700                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5701                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5702                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5703                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5704                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5705                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5706                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5707                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5708                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5709                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5710                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5711                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5712
5713         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5714
5715                 psr = pfm_get_psr();
5716
5717                 ia64_srlz_d();
5718
5719                 seq_printf(m,
5720                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5721                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n",
5722                         cpu, psr,
5723                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5724
5725                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5726                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5727                         seq_printf(m,
5728                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5729                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n",
5730                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5731                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5732                 }
5733         }
5734         return 0;
5735 }
5736
5737 struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5738         .start =        pfm_proc_start,
5739         .next =         pfm_proc_next,
5740         .stop =         pfm_proc_stop,
5741         .show =         pfm_proc_show
5742 };
5743
5744 static int
5745 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5746 {
5747         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5748 }
5749
5750
5751 /*
5752  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5753  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5754  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5755  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5756  */
5757 void
5758 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5759 {
5760         struct pt_regs *regs;
5761         unsigned long dcr;
5762         unsigned long dcr_pp;
5763
5764         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5765
5766         /*
5767          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5768          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5769          */
5770         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5771                 regs = ia64_task_regs(task);
5772                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5773                 return;
5774         }
5775         /*
5776          * if monitoring has started
5777          */
5778         if (dcr_pp) {
5779                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5780                 /*
5781                  * context switching in?
5782                  */
5783                 if (is_ctxswin) {
5784                         /* mask monitoring for the idle task */
5785                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5786                         pfm_clear_psr_pp();
5787                         ia64_srlz_i();
5788                         return;
5789                 }
5790                 /*
5791                  * context switching out
5792                  * restore monitoring for next task
5793                  *
5794                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5795                  * better code.
5796                  */
5797                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5798                 pfm_set_psr_pp();
5799                 ia64_srlz_i();
5800         }
5801 }
5802
5803 #ifdef CONFIG_SMP
5804
5805 static void
5806 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5807 {
5808         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5809
5810         ia64_psr(regs)->up = 0;
5811         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5812
5813         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5814                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
5815                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5816         }
5817
5818         /*
5819          * disconnect the task from the context and vice-versa
5820          */
5821         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5822
5823         task->thread.pfm_context  = NULL;
5824         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5825
5826         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task->pid));
5827 }
5828
5829
5830 /*
5831  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5832  */
5833 void
5834 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5835 {
5836         pfm_context_t *ctx;
5837         struct thread_struct *t;
5838         unsigned long flags;
5839         u64 psr;
5840
5841
5842         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5843         if (ctx == NULL) return;
5844         t = &task->thread;
5845
5846         /*
5847          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5848          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5849          * access, not CPU concurrency.
5850          */
5851         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5852
5853         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5854                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
5855
5856                 pfm_clear_psr_up();
5857
5858                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5859
5860                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5861
5862                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5863
5864                 pfm_context_free(ctx);
5865                 return;
5866         }
5867
5868         /*
5869          * sanity check
5870          */
5871         if (ctx->ctx_last_activation != GET_ACTIVATION()) {
5872                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5873                 return;
5874         }
5875
5876         /*
5877          * save current PSR: needed because we modify it
5878          */
5879         ia64_srlz_d();
5880         psr = pfm_get_psr();
5881
5882         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5883
5884         /*
5885          * stop monitoring:
5886          * This is the last instruction which may generate an overflow
5887          *
5888          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5889          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5890          */
5891         pfm_clear_psr_up();
5892
5893         /*
5894          * keep a copy of psr.up (for reload)
5895          */
5896         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5897
5898         /*
5899          * release ownership of this PMU.
5900          * PM interrupts are masked, so nothing
5901          * can happen.
5902          */
5903         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5904
5905         /*
5906          * we systematically save the PMD as we have no
5907          * guarantee we will be schedule at that same
5908          * CPU again.
5909          */
5910         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5911
5912         /*
5913          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5914          * we will need it on the restore path to check
5915          * for pending overflow.
5916          */
5917         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5918
5919         /*
5920          * unfreeze PMU if had pending overflows
5921          */
5922         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5923
5924         /*
5925          * finally, allow context access.
5926          * interrupts will still be masked after this call.
5927          */
5928         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5929 }
5930
5931 #else /* !CONFIG_SMP */
5932 void
5933 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5934 {
5935         pfm_context_t *ctx;
5936         u64 psr;
5937
5938         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5939         if (ctx == NULL) return;
5940
5941         /*
5942          * save current PSR: needed because we modify it
5943          */
5944         psr = pfm_get_psr();
5945
5946         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5947
5948         /*
5949          * stop monitoring:
5950          * This is the last instruction which may generate an overflow
5951          *
5952          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5953          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5954          */
5955         pfm_clear_psr_up();
5956
5957         /*
5958          * keep a copy of psr.up (for reload)
5959          */
5960         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5961 }
5962
5963 static void
5964 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5965 {
5966         pfm_context_t *ctx;
5967         struct thread_struct *t;
5968         unsigned long flags;
5969
5970         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5971           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5972         }
5973
5974         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5975         t   = &task->thread;
5976
5977         /*
5978          * we need to mask PMU overflow here to
5979          * make sure that we maintain pmc0 until
5980          * we save it. overflow interrupts are
5981          * treated as spurious if there is no
5982          * owner.
5983          *
5984          * XXX: I don't think this is necessary
5985          */
5986         PROTECT_CTX(ctx,flags);
5987
5988         /*
5989          * release ownership of this PMU.
5990          * must be done before we save the registers.
5991          *
5992          * after this call any PMU interrupt is treated
5993          * as spurious.
5994          */
5995         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5996
5997         /*
5998          * save all the pmds we use
5999          */
6000         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6001
6002         /*
6003          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6004          * it is needed to check for pended overflow
6005          * on the restore path
6006          */
6007         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6008
6009         /*
6010          * unfreeze PMU if had pending overflows
6011          */
6012         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6013
6014         /*
6015          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6016          * be treated as purely spurious and we will not
6017          * lose any information
6018          */
6019         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6020 }
6021 #endif /* CONFIG_SMP */
6022
6023 #ifdef CONFIG_SMP
6024 /*
6025  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6026  */
6027 void
6028 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6029 {
6030         pfm_context_t *ctx;
6031         struct thread_struct *t;
6032         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6033         unsigned long flags;
6034         u64 psr, psr_up;
6035         int need_irq_resend;
6036
6037         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6038         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6039
6040         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6041
6042         t     = &task->thread;
6043         /*
6044          * possible on unload
6045          */
6046         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6047
6048         /*
6049          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6050          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6051          * access, not CPU concurrency.
6052          */
6053         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6054         psr   = pfm_get_psr();
6055
6056         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6057
6058         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6059         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6060
6061         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6062                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
6063
6064                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6065
6066                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6067
6068                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6069
6070                 /*
6071                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6072                  */
6073                 pfm_context_free(ctx);
6074
6075                 return;
6076         }
6077
6078         /*
6079          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6080          * stale state.
6081          */
6082         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6083                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6084                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6085         }
6086         /*
6087          * retrieve saved psr.up
6088          */
6089         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6090
6091         /*
6092          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6093          * then nothing to do except restore psr
6094          */
6095         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6096
6097                 /*
6098                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6099                  */
6100                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6101                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6102
6103         } else {
6104                 /*
6105                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6106                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6107                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6108                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6109                  */
6110                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6111
6112                 /*
6113                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6114                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6115                  * up stale configuration.
6116                  *
6117                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6118                  */
6119                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6120         }
6121         /*
6122          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6123          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6124          * will be captured.
6125          *
6126          * XXX: optimize here
6127          */
6128         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6129         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6130
6131         /*
6132          * check for pending overflow at the time the state
6133          * was saved.
6134          */
6135         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6136                 /*
6137                  * reload pmc0 with the overflow information
6138                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6139                  */
6140                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6141                 ia64_srlz_d();
6142                 t->pmcs[0] = 0UL;
6143
6144                 /*
6145                  * will replay the PMU interrupt
6146                  */
6147                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6148
6149                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6150         }
6151
6152         /*
6153          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6154          */
6155         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6156         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6157
6158         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6159
6160         /*
6161          * dump activation value for this PMU
6162          */
6163         INC_ACTIVATION();
6164         /*
6165          * record current activation for this context
6166          */
6167         SET_ACTIVATION(ctx);
6168
6169         /*
6170          * establish new ownership.
6171          */
6172         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6173
6174         /*
6175          * restore the psr.up bit. measurement
6176          * is active again.
6177          * no PMU interrupt can happen at this point
6178          * because we still have interrupts disabled.
6179          */
6180         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6181
6182         /*
6183          * allow concurrent access to context
6184          */
6185         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6186 }
6187 #else /*  !CONFIG_SMP */
6188 /*
6189  * reload PMU state for UP kernels
6190  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6191  */
6192 void
6193 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6194 {
6195         struct thread_struct *t;
6196         pfm_context_t *ctx;
6197         struct task_struct *owner;
6198         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6199         u64 psr, psr_up;
6200         int need_irq_resend;
6201
6202         owner = GET_PMU_OWNER();
6203         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6204         t     = &task->thread;
6205         psr   = pfm_get_psr();
6206
6207         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6208         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6209
6210         /*
6211          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6212          * stale state.
6213          *
6214          * This must be done even when the task is still the owner
6215          * as the registers may have been modified via ptrace()
6216          * (not perfmon) by the previous task.
6217          */
6218         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6219                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6220                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6221         }
6222
6223         /*
6224          * retrieved saved psr.up
6225          */
6226         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6227         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6228
6229         /*
6230          * short path, our state is still there, just
6231          * need to restore psr and we go
6232          *
6233          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6234          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6235          * concurrency even without interrupt masking.
6236          */
6237         if (likely(owner == task)) {
6238                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6239                 return;
6240         }
6241
6242         /*
6243          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6244          * then we'll be able to install our stuff !
6245          *
6246          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6247          */
6248         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6249
6250         /*
6251          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6252          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6253          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6254          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6255          */
6256         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6257
6258         /*
6259          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6260          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6261          * up stale configuration.
6262          *
6263          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6264          */
6265         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6266
6267         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6268         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6269
6270         /*
6271          * check for pending overflow at the time the state
6272          * was saved.
6273          */
6274         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6275                 /*
6276                  * reload pmc0 with the overflow information
6277                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6278                  */
6279                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6280                 ia64_srlz_d();
6281
6282                 t->pmcs[0] = 0UL;
6283
6284                 /*
6285                  * will replay the PMU interrupt
6286                  */
6287                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6288
6289                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6290         }
6291
6292         /*
6293          * establish new ownership.
6294          */
6295         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6296
6297         /*
6298          * restore the psr.up bit. measurement
6299          * is active again.
6300          * no PMU interrupt can happen at this point
6301          * because we still have interrupts disabled.
6302          */
6303         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6304 }
6305 #endif /* CONFIG_SMP */
6306
6307 /*
6308  * this function assumes monitoring is stopped
6309  */
6310 static void
6311 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6312 {
6313         u64 pmc0;
6314         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6315         int i, can_access_pmu = 0;
6316         int is_self;
6317
6318         /*
6319          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6320          * session for system wide measurements)
6321          */
6322         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6323
6324 #ifdef CONFIG_SMP
6325         if (task == current) {
6326 #else
6327         /*
6328          * in UP, the state can still be in the registers
6329          */
6330         if (task == current || GET_PMU_OWNER() == task) {
6331 #endif
6332                 can_access_pmu = 1;
6333                 /*
6334                  * Mark the PMU as not owned
6335                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6336                  * interrupt was in-flight
6337                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6338                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6339                  * on.
6340                  */
6341                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6342
6343                 /*
6344                  * read current overflow status:
6345                  *
6346                  * we are guaranteed to read the final stable state
6347                  */
6348                 ia64_srlz_d();
6349                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6350
6351                 /*
6352                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6353                  */
6354                 pfm_unfreeze_pmu();
6355         } else {
6356                 pmc0 = task->thread.pmcs[0];
6357                 /*
6358                  * clear whatever overflow status bits there were
6359                  */
6360                 task->thread.pmcs[0] = 0;
6361         }
6362         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
6363         /*
6364          * we save all the used pmds
6365          * we take care of overflows for counting PMDs
6366          *
6367          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6368          */
6369         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6370         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6371
6372                 /* skip non used pmds */
6373                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6374
6375                 /*
6376                  * can access PMU always true in system wide mode
6377                  */
6378                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : task->thread.pmds[i];
6379
6380                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6381                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6382                                 task->pid,
6383                                 i,
6384                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6385                                 val & ovfl_val));
6386
6387                         /*
6388                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6389                          */
6390                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6391
6392                         /*
6393                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6394                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6395                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6396                          */
6397                         pmd_val = 0UL;
6398
6399                         /*
6400                          * take care of overflow inline
6401                          */
6402                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6403                                 val += 1 + ovfl_val;
6404                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task->pid, i));
6405                         }
6406                 }
6407
6408                 DPRINT(("[%d] is_self=%d ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task->pid, is_self, i, val, pmd_val));
6409
6410                 if (is_self) task->thread.pmds[i] = pmd_val;
6411
6412                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6413         }
6414 }
6415
6416 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6417         .handler = pfm_interrupt_handler,
6418         .flags   = SA_INTERRUPT,
6419         .name    = "perfmon"
6420 };
6421
6422 /*
6423  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6424  */
6425 static int init_pfm_fs(void);
6426
6427 static int __init
6428 pfm_probe_pmu(void)
6429 {
6430         pmu_config_t **p;
6431         int family;
6432
6433         family = local_cpu_data->family;
6434         p      = pmu_confs;
6435
6436         while(*p) {
6437                 if ((*p)->probe) {
6438                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6439                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6440                         goto found;
6441                 }
6442                 p++;
6443         }
6444         return -1;
6445 found:
6446         pmu_conf = *p;
6447         return 0;
6448 }
6449
6450 static struct file_operations pfm_proc_fops = {
6451         .open           = pfm_proc_open,
6452         .read           = seq_read,
6453         .llseek         = seq_lseek,
6454         .release        = seq_release,
6455 };
6456
6457 int __init
6458 pfm_init(void)
6459 {
6460         unsigned int n, n_counters, i;
6461
6462         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6463                 PFM_VERSION_MAJ,
6464                 PFM_VERSION_MIN,
6465                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6466
6467         if (pfm_probe_pmu()) {
6468                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n",
6469                                 local_cpu_data->family);
6470                 return -ENODEV;
6471         }
6472
6473         /*
6474          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6475          * description tables
6476          */
6477         n = 0;
6478         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6479                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6480                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6481                 n++;
6482         }
6483         pmu_conf->num_pmcs = n;
6484
6485         n = 0; n_counters = 0;
6486         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6487                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6488                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6489                 n++;
6490                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6491         }
6492         pmu_conf->num_pmds      = n;
6493         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6494
6495         /*
6496          * sanity checks on the number of debug registers
6497          */
6498         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6499                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6500                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6501                         pmu_conf = NULL;
6502                         return -1;
6503                 }
6504                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6505                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6506                         pmu_conf = NULL;
6507                         return -1;
6508                 }
6509         }
6510
6511         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6512                pmu_conf->pmu_name,
6513                pmu_conf->num_pmcs,
6514                pmu_conf->num_pmds,
6515                pmu_conf->num_counters,
6516                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6517
6518         /* sanity check */
6519         if (pmu_conf->num_pmds >= IA64_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= IA64_NUM_PMC_REGS) {
6520                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6521                 pmu_conf = NULL;
6522                 return -1;
6523         }
6524
6525         /*
6526          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6527          */
6528         perfmon_dir = create_proc_entry("perfmon", S_IRUGO, NULL);
6529         if (perfmon_dir == NULL) {
6530                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6531                 pmu_conf = NULL;
6532                 return -1;
6533         }
6534         /*
6535          * install customized file operations for /proc/perfmon entry
6536          */
6537         perfmon_dir->proc_fops = &pfm_proc_fops;
6538
6539         /*
6540          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6541          */
6542         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root, 0);
6543
6544         /*
6545          * initialize all our spinlocks
6546          */
6547         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6548         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6549
6550         init_pfm_fs();
6551
6552         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6553
6554         return 0;
6555 }
6556
6557 __initcall(pfm_init);
6558
6559 /*
6560  * this function is called before pfm_init()
6561  */
6562 void
6563 pfm_init_percpu (void)
6564 {
6565         /*
6566          * make sure no measurement is active
6567          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6568          */
6569         pfm_clear_psr_pp();
6570         pfm_clear_psr_up();
6571
6572         /*
6573          * we run with the PMU not frozen at all times
6574          */
6575         pfm_unfreeze_pmu();
6576
6577         if (smp_processor_id() == 0)
6578                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6579
6580         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6581         ia64_srlz_d();
6582 }
6583
6584 /*
6585  * used for debug purposes only
6586  */
6587 void
6588 dump_pmu_state(const char *from)
6589 {
6590         struct task_struct *task;
6591         struct thread_struct *t;
6592         struct pt_regs *regs;
6593         pfm_context_t *ctx;
6594         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6595         int i, this_cpu;
6596
6597         local_irq_save(flags);
6598
6599         this_cpu = smp_processor_id();
6600         regs     = ia64_task_regs(current);
6601         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6602         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6603
6604         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6605                 local_irq_restore(flags);
6606                 return;
6607         }
6608
6609         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n",
6610                 this_cpu,
6611                 from,
6612                 current->pid,
6613                 regs->cr_iip,
6614                 current->comm);
6615
6616         task = GET_PMU_OWNER();
6617         ctx  = GET_PMU_CTX();
6618
6619         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task->pid : -1, ctx);
6620
6621         psr = pfm_get_psr();
6622
6623         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",
6624                 this_cpu,
6625                 ia64_get_pmc(0),
6626                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6627                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6628                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6629                 info,
6630                 ia64_psr(regs)->up,
6631                 ia64_psr(regs)->pp);
6632
6633         ia64_psr(regs)->up = 0;
6634         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6635
6636         t = &current->thread;
6637
6638         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6639                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6640                 printk("->CPU%d pmc[%d]=0x%lx thread_pmc[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmc(i), i, t->pmcs[i]);
6641         }
6642
6643         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6644                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6645                 printk("->CPU%d pmd[%d]=0x%lx thread_pmd[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmd(i), i, t->pmds[i]);
6646         }
6647
6648         if (ctx) {
6649                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6650                                 this_cpu,
6651                                 ctx->ctx_state,
6652                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6653                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6654                                 ctx->ctx_msgq_head,
6655                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6656                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6657         }
6658         local_irq_restore(flags);
6659 }
6660
6661 /*
6662  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6663  */
6664 void
6665 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6666 {
6667         struct thread_struct *thread;
6668
6669         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task->pid));
6670
6671         thread = &task->thread;
6672
6673         /*
6674          * cut links inherited from parent (current)
6675          */
6676         thread->pfm_context = NULL;
6677
6678         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6679
6680         /*
6681          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6682          */
6683 }
6684 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6685 asmlinkage long
6686 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count, long arg5, long arg6, long arg7,
6687                 long arg8, long stack)
6688 {
6689         return -ENOSYS;
6690 }
6691 #endif /* CONFIG_PERFMON */