upgrade to linux 2.6.10-1.12_FC2
[linux-2.6.git] / arch / ia64 / kernel / perfmon.c
1 /*
2  * This file implements the perfmon-2 subsystem which is used
3  * to program the IA-64 Performance Monitoring Unit (PMU).
4  *
5  * The initial version of perfmon.c was written by
6  * Ganesh Venkitachalam, IBM Corp.
7  *
8  * Then it was modified for perfmon-1.x by Stephane Eranian and 
9  * David Mosberger, Hewlett Packard Co.
10  * 
11  * Version Perfmon-2.x is a rewrite of perfmon-1.x
12  * by Stephane Eranian, Hewlett Packard Co. 
13  *
14  * Copyright (C) 1999-2003  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 #include <linux/vs_memory.h>
42 #include <linux/vs_cvirt.h>
43 #include <linux/bitops.h>
44
45 #include <asm/errno.h>
46 #include <asm/intrinsics.h>
47 #include <asm/page.h>
48 #include <asm/perfmon.h>
49 #include <asm/processor.h>
50 #include <asm/signal.h>
51 #include <asm/system.h>
52 #include <asm/uaccess.h>
53 #include <asm/delay.h>
54
55 #ifdef CONFIG_PERFMON
56 /*
57  * perfmon context state
58  */
59 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
60 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
61 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
62 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
63
64 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
65
66 /*
67  * depth of message queue
68  */
69 #define PFM_MAX_MSGS            32
70 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
71
72 /*
73  * type of a PMU register (bitmask).
74  * bitmask structure:
75  *      bit0   : register implemented
76  *      bit1   : end marker
77  *      bit2-3 : reserved
78  *      bit4   : pmc has pmc.pm
79  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
80  *      bit6-7 : register type
81  *      bit8-31: reserved
82  */
83 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
84 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
85 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
86 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
87 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
88 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
89 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
90 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
91
92 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
93 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
94
95 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
96
97 /* i assumed unsigned */
98 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
99 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
100
101 /* XXX: these assume that register i is implemented */
102 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
103 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
104 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
105 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
106
107 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].default_value
108 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf->pmc_desc[i].reserved_mask
109 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmd_desc[i].dep_pmd[0]
110 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].dep_pmd[0]
111
112 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
113 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
114
115 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
116 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
117 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
118
119 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
120
121 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
122 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
123 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
124
125 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
126
127 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
128 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
129 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
130 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
131 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
132
133 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
134 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
135 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
136
137 #define RDEP(x) (1UL<<(x))
138
139 /*
140  * context protection macros
141  * in SMP:
142  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
143  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
144  * in UP:
145  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
146  *
147  * spin_lock_irqsave()/spin_lock_irqrestore():
148  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
149  *      in UP : local_irq_disable
150  *
151  * spin_lock()/spin_lock():
152  *      in UP : removed automatically
153  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
154  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
155  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
156  */
157 #define PROTECT_CTX(c, f) \
158         do {  \
159                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
160                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
161                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, current->pid)); \
162         } while(0)
163
164 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
165         do { \
166                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
167                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
168         } while(0)
169
170 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
171         do {  \
172                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
173         } while(0)
174
175
176 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
177         do { \
178                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
179         } while(0)
180
181
182 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
183         do {  \
184                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
185         } while(0)
186
187 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
188         do { \
189                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
190         } while(0)
191
192
193 #ifdef CONFIG_SMP
194
195 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
196 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
197 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
198
199 #else /* !CONFIG_SMP */
200 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
201 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
202 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
203 #endif /* CONFIG_SMP */
204
205 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
206 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
207 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
208
209 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
210 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
211
212 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
213
214 /*
215  * cmp0 must be the value of pmc0
216  */
217 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
218
219 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
220
221 /*
222  * debugging
223  */
224 #define PFM_DEBUGGING 1
225 #ifdef PFM_DEBUGGING
226 #define DPRINT(a) \
227         do { \
228                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
229         } while (0)
230
231 #define DPRINT_ovfl(a) \
232         do { \
233                 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; } \
234         } while (0)
235 #endif
236
237 /*
238  * 64-bit software counter structure
239  *
240  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
241  */
242 typedef struct {
243         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
244         unsigned long   lval;           /* last reset value */
245         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
246         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
247         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
248         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
249         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
250         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
251         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
252         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
253 } pfm_counter_t;
254
255 /*
256  * context flags
257  */
258 typedef struct {
259         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
260         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
261         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
262         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
263         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
264         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
265         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
266         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
267         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
268         unsigned int reserved:22;
269 } pfm_context_flags_t;
270
271 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
272 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
273 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
274
275
276 /*
277  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
278  */
279
280 typedef struct pfm_context {
281         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
282
283         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
284         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
285
286         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
287
288         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
289
290         struct semaphore        ctx_restart_sem;        /* use for blocking notification mode */
291
292         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
293         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
294         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
295
296         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
297         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
298         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
299
300         unsigned long           ctx_pmcs[IA64_NUM_PMC_REGS];    /*  saved copies of PMC values */
301
302         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
303         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
304         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
305         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
306
307         pfm_counter_t           ctx_pmds[IA64_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
308
309         u64                     ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
310
311         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
312         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
313         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
314
315         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
316         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
317
318         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
319         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
320         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
321         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
322
323         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
324         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
325         int                     ctx_msgq_head;
326         int                     ctx_msgq_tail;
327         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
328
329         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
330 } pfm_context_t;
331
332 /*
333  * magic number used to verify that structure is really
334  * a perfmon context
335  */
336 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
337
338 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
339
340 #ifdef CONFIG_SMP
341 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
342 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
343 #else
344 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
345 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
346 #endif
347
348
349 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
350 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
351 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
352 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
353 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
354 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
355 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
356 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
357 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
358
359 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
360 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
361
362 /*
363  * global information about all sessions
364  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
365  */
366 typedef struct {
367         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
368
369         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
370         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
371         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
372         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
373         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
374 } pfm_session_t;
375
376 /*
377  * information about a PMC or PMD.
378  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
379  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
380  */
381 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
382 typedef struct {
383         unsigned int            type;
384         int                     pm_pos;
385         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
386         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
387         pfm_reg_check_t         read_check;
388         pfm_reg_check_t         write_check;
389         unsigned long           dep_pmd[4];
390         unsigned long           dep_pmc[4];
391 } pfm_reg_desc_t;
392
393 /* assume cnum is a valid monitor */
394 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
395
396 /*
397  * This structure is initialized at boot time and contains
398  * a description of the PMU main characteristics.
399  *
400  * If the probe function is defined, detection is based
401  * on its return value: 
402  *      - 0 means recognized PMU
403  *      - anything else means not supported
404  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
405  * is used and it must match the host CPU family such that:
406  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
407  */
408 typedef struct {
409         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
410
411         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
412         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
413
414         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
415         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
416         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
417         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
418
419         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
420         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
421         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
422         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
423         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
424         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
425         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
426         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
427 } pmu_config_t;
428 /*
429  * PMU specific flags
430  */
431 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
432
433 /*
434  * debug register related type definitions
435  */
436 typedef struct {
437         unsigned long ibr_mask:56;
438         unsigned long ibr_plm:4;
439         unsigned long ibr_ig:3;
440         unsigned long ibr_x:1;
441 } ibr_mask_reg_t;
442
443 typedef struct {
444         unsigned long dbr_mask:56;
445         unsigned long dbr_plm:4;
446         unsigned long dbr_ig:2;
447         unsigned long dbr_w:1;
448         unsigned long dbr_r:1;
449 } dbr_mask_reg_t;
450
451 typedef union {
452         unsigned long  val;
453         ibr_mask_reg_t ibr;
454         dbr_mask_reg_t dbr;
455 } dbreg_t;
456
457
458 /*
459  * perfmon command descriptions
460  */
461 typedef struct {
462         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
463         char            *cmd_name;
464         int             cmd_flags;
465         unsigned int    cmd_narg;
466         size_t          cmd_argsize;
467         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
468 } pfm_cmd_desc_t;
469
470 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
471 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
472 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
473 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
474
475
476 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
477 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
478 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
479 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
480 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
481
482 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
483
484 typedef struct {
485         int     debug;          /* turn on/off debugging via syslog */
486         int     debug_ovfl;     /* turn on/off debug printk in overflow handler */
487         int     fastctxsw;      /* turn on/off fast (unsecure) ctxsw */
488         int     expert_mode;    /* turn on/off value checking */
489         int     debug_pfm_read;
490 } pfm_sysctl_t;
491
492 typedef struct {
493         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
494         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
495         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
496         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
497         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
498         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
499         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
500         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
501         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
502 } pfm_stats_t;
503
504 /*
505  * perfmon internal variables
506  */
507 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
508 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
509
510 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
511 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
512
513 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
514 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
515
516 static pmu_config_t             *pmu_conf;
517
518 /* sysctl() controls */
519 static pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
520 int pfm_debug_var;
521
522 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
523         {1, "debug", &pfm_sysctl.debug, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
524         {2, "debug_ovfl", &pfm_sysctl.debug_ovfl, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
525         {3, "fastctxsw", &pfm_sysctl.fastctxsw, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
526         {4, "expert_mode", &pfm_sysctl.expert_mode, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
527         { 0, },
528 };
529 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
530         {1, "perfmon", NULL, 0, 0755, pfm_ctl_table, },
531         {0,},
532 };
533 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
534         {1, "kernel", NULL, 0, 0755, pfm_sysctl_dir, },
535         {0,},
536 };
537 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
538
539 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
540 static int pfm_flush(struct file *filp);
541
542 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
543 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
544
545 static inline void
546 pfm_put_task(struct task_struct *task)
547 {
548         if (task != current) put_task_struct(task);
549 }
550
551 static inline void
552 pfm_set_task_notify(struct task_struct *task)
553 {
554         struct thread_info *info;
555
556         info = (struct thread_info *) ((char *) task + IA64_TASK_SIZE);
557         set_bit(TIF_NOTIFY_RESUME, &info->flags);
558 }
559
560 static inline void
561 pfm_clear_task_notify(void)
562 {
563         clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
564 }
565
566 static inline void
567 pfm_reserve_page(unsigned long a)
568 {
569         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
570 }
571 static inline void
572 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
573 {
574         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
575 }
576
577 static inline unsigned long
578 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
579 {
580         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
581         return 0UL;
582 }
583
584 static inline unsigned long
585 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
586 {
587         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
588 }
589
590 static inline unsigned int
591 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
592 {
593         return do_munmap(mm, addr, len);
594 }
595
596 static inline unsigned long 
597 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
598 {
599         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
600 }
601
602
603 static struct super_block *
604 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
605 {
606         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC);
607 }
608
609 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
610         .name     = "pfmfs",
611         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
612         .kill_sb  = kill_anon_super,
613 };
614
615 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
616 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
617 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
618 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
619
620
621 /* forward declaration */
622 static struct file_operations pfm_file_ops;
623
624 /*
625  * forward declarations
626  */
627 #ifndef CONFIG_SMP
628 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
629 #endif
630
631 void dump_pmu_state(const char *);
632 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
633
634 #include "perfmon_itanium.h"
635 #include "perfmon_mckinley.h"
636 #include "perfmon_generic.h"
637
638 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
639         &pmu_conf_mck,
640         &pmu_conf_ita,
641         &pmu_conf_gen, /* must be last */
642         NULL
643 };
644
645
646 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
647
648 static inline void
649 pfm_clear_psr_pp(void)
650 {
651         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
652         ia64_srlz_i();
653 }
654
655 static inline void
656 pfm_set_psr_pp(void)
657 {
658         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
659         ia64_srlz_i();
660 }
661
662 static inline void
663 pfm_clear_psr_up(void)
664 {
665         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
666         ia64_srlz_i();
667 }
668
669 static inline void
670 pfm_set_psr_up(void)
671 {
672         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
673         ia64_srlz_i();
674 }
675
676 static inline unsigned long
677 pfm_get_psr(void)
678 {
679         unsigned long tmp;
680         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
681         ia64_srlz_i();
682         return tmp;
683 }
684
685 static inline void
686 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
687 {
688         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
689         ia64_srlz_i();
690 }
691
692 static inline void
693 pfm_freeze_pmu(void)
694 {
695         ia64_set_pmc(0,1UL);
696         ia64_srlz_d();
697 }
698
699 static inline void
700 pfm_unfreeze_pmu(void)
701 {
702         ia64_set_pmc(0,0UL);
703         ia64_srlz_d();
704 }
705
706 static inline void
707 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
708 {
709         int i;
710
711         for (i=0; i < nibrs; i++) {
712                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
713                 ia64_dv_serialize_instruction();
714         }
715         ia64_srlz_i();
716 }
717
718 static inline void
719 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
720 {
721         int i;
722
723         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
724                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
725                 ia64_dv_serialize_data();
726         }
727         ia64_srlz_d();
728 }
729
730 /*
731  * PMD[i] must be a counter. no check is made
732  */
733 static inline unsigned long
734 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
735 {
736         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
737 }
738
739 /*
740  * PMD[i] must be a counter. no check is made
741  */
742 static inline void
743 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
744 {
745         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
746
747         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
748         /*
749          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
750          * mask off top part
751          */
752         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
753 }
754
755 static pfm_msg_t *
756 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
757 {
758         int idx, next;
759
760         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
761
762         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
763         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
764
765         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
766         ctx->ctx_msgq_tail = next;
767
768         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
769
770         return ctx->ctx_msgq+idx;
771 }
772
773 static pfm_msg_t *
774 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
775 {
776         pfm_msg_t *msg;
777
778         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
779
780         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
781
782         /*
783          * get oldest message
784          */
785         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
786
787         /*
788          * and move forward
789          */
790         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
791
792         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d type=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
793
794         return msg;
795 }
796
797 static void
798 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
799 {
800         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
801         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
802 }
803
804 static void *
805 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
806 {
807         void *mem;
808         unsigned long addr;
809
810         size = PAGE_ALIGN(size);
811         mem  = vmalloc(size);
812         if (mem) {
813                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
814                 memset(mem, 0, size);
815                 addr = (unsigned long)mem;
816                 while (size > 0) {
817                         pfm_reserve_page(addr);
818                         addr+=PAGE_SIZE;
819                         size-=PAGE_SIZE;
820                 }
821         }
822         return mem;
823 }
824
825 static void
826 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
827 {
828         unsigned long addr;
829
830         if (mem) {
831                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
832                 addr = (unsigned long) mem;
833                 while ((long) size > 0) {
834                         pfm_unreserve_page(addr);
835                         addr+=PAGE_SIZE;
836                         size-=PAGE_SIZE;
837                 }
838                 vfree(mem);
839         }
840         return;
841 }
842
843 static pfm_context_t *
844 pfm_context_alloc(void)
845 {
846         pfm_context_t *ctx;
847
848         /* 
849          * allocate context descriptor 
850          * must be able to free with interrupts disabled
851          */
852         ctx = kmalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
853         if (ctx) {
854                 memset(ctx, 0, sizeof(pfm_context_t));
855                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
856         }
857         return ctx;
858 }
859
860 static void
861 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
862 {
863         if (ctx) {
864                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
865                 kfree(ctx);
866         }
867 }
868
869 static void
870 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
871 {
872         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
873         struct thread_struct *th = &task->thread;
874         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
875         int i;
876
877         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task->pid));
878
879         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
880         /*
881          * monitoring can only be masked as a result of a valid
882          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
883          * has an owner. Note that the owner can be different
884          * from the current task. However the PMU state belongs
885          * to the owner.
886          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
887          * current. Therefore if we come here, we know that
888          * the PMU state belongs to the current task, therefore
889          * we can access the live registers.
890          *
891          * So in both cases, the live register contains the owner's
892          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
893          *
894          * As a consequence to this call, the thread->pmds[] array
895          * contains stale information which must be ignored
896          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
897          * pfm_restart).
898          */
899         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
900         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
901                 /* skip non used pmds */
902                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
903                 val = ia64_get_pmd(i);
904
905                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
906                         /*
907                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
908                          */
909                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
910                 } else {
911                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
912                 }
913                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
914                         i,
915                         ctx->ctx_pmds[i].val,
916                         val & ovfl_mask));
917         }
918         /*
919          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
920          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
921          * the user
922          *
923          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
924          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
925          */
926         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
927         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
928                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
929                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i] & ~0xfUL);
930                 th->pmcs[i] &= ~0xfUL;
931                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, th->pmcs[i]));
932         }
933         /*
934          * make all of this visible
935          */
936         ia64_srlz_d();
937 }
938
939 /*
940  * must always be done with task == current
941  *
942  * context must be in MASKED state when calling
943  */
944 static void
945 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
946 {
947         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
948         struct thread_struct *th = &task->thread;
949         unsigned long mask, ovfl_mask;
950         unsigned long psr, val;
951         int i, is_system;
952
953         is_system = ctx->ctx_fl_system;
954         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
955
956         if (task != current) {
957                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task->pid, current->pid);
958                 return;
959         }
960         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
961                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
962                         task->pid, current->pid, ctx->ctx_state);
963                 return;
964         }
965         psr = pfm_get_psr();
966         /*
967          * monitoring is masked via the PMC.
968          * As we restore their value, we do not want each counter to
969          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
970          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
971          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
972          * this point, because monitoring was MASKED.
973          *
974          * system-wide session are pinned and self-monitoring
975          */
976         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
977                 /* disable dcr pp */
978                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
979                 pfm_clear_psr_pp();
980         } else {
981                 pfm_clear_psr_up();
982         }
983         /*
984          * first, we restore the PMD
985          */
986         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
987         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
988                 /* skip non used pmds */
989                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
990
991                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
992                         /*
993                          * we split the 64bit value according to
994                          * counter width
995                          */
996                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
997                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
998                 } else {
999                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1000                 }
1001                 ia64_set_pmd(i, val);
1002
1003                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1004                         i,
1005                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1006                         val));
1007         }
1008         /*
1009          * restore the PMCs
1010          */
1011         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1012         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1013                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1014                 th->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1015                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i]);
1016                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n", task->pid, i, th->pmcs[i]));
1017         }
1018         ia64_srlz_d();
1019
1020         /*
1021          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1022          * XXX: need to optimize 
1023          */
1024         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1025                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1026                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1027         }
1028
1029         /*
1030          * now restore PSR
1031          */
1032         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1033                 /* enable dcr pp */
1034                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1035                 ia64_srlz_i();
1036         }
1037         pfm_set_psr_l(psr);
1038 }
1039
1040 static inline void
1041 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1042 {
1043         int i;
1044
1045         ia64_srlz_d();
1046
1047         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1048                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1049         }
1050 }
1051
1052 /*
1053  * reload from thread state (used for ctxw only)
1054  */
1055 static inline void
1056 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1057 {
1058         int i;
1059         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1060
1061         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1062                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1063                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1064                 ia64_set_pmd(i, val);
1065         }
1066         ia64_srlz_d();
1067 }
1068
1069 /*
1070  * propagate PMD from context to thread-state
1071  */
1072 static inline void
1073 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1074 {
1075         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1076         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1077         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1078         unsigned long val;
1079         int i;
1080
1081         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1082
1083         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1084
1085                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1086
1087                 /*
1088                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1089                  * the lower bits go to the machine state in the
1090                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1091                  * The upper part stays in the soft-counter.
1092                  */
1093                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1094                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1095                          val &= ovfl_val;
1096                 }
1097                 thread->pmds[i] = val;
1098
1099                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1100                         i,
1101                         thread->pmds[i],
1102                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1103         }
1104 }
1105
1106 /*
1107  * propagate PMC from context to thread-state
1108  */
1109 static inline void
1110 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1111 {
1112         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1113         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1114         int i;
1115
1116         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1117
1118         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1119                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1120                 thread->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1121                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, thread->pmcs[i]));
1122         }
1123 }
1124
1125
1126
1127 static inline void
1128 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1129 {
1130         int i;
1131
1132         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1133                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1134                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1135         }
1136         ia64_srlz_d();
1137 }
1138
1139 static inline int
1140 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1141 {
1142         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1143 }
1144
1145 static inline int
1146 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1147 {
1148         int ret = 0;
1149         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1150         return ret;
1151 }
1152
1153 static inline int
1154 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1155 {
1156         int ret = 0;
1157         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1158         return ret;
1159 }
1160
1161
1162 static inline int
1163 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1164                      int cpu, void *arg)
1165 {
1166         int ret = 0;
1167         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1168         return ret;
1169 }
1170
1171 static inline int
1172 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1173                      int cpu, void *arg)
1174 {
1175         int ret = 0;
1176         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1177         return ret;
1178 }
1179
1180 static inline int
1181 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1182 {
1183         int ret = 0;
1184         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1185         return ret;
1186 }
1187
1188 static inline int
1189 pfm_buf_fmt_restart_active(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1190 {
1191         int ret = 0;
1192         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1193         return ret;
1194 }
1195
1196 static pfm_buffer_fmt_t *
1197 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1198 {
1199         struct list_head * pos;
1200         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1201
1202         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1203                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1204                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1205                         return entry;
1206         }
1207         return NULL;
1208 }
1209  
1210 /*
1211  * find a buffer format based on its uuid
1212  */
1213 static pfm_buffer_fmt_t *
1214 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1215 {
1216         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1217         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1218         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1219         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1220         return fmt;
1221 }
1222  
1223 int
1224 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1225 {
1226         int ret = 0;
1227
1228         /* some sanity checks */
1229         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1230
1231         /* we need at least a handler */
1232         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1233
1234         /*
1235          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1236          */
1237
1238         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1239
1240         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1241                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1242                 ret = -EBUSY;
1243                 goto out;
1244         } 
1245         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1246         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1247
1248 out:
1249         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1250         return ret;
1251 }
1252 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1253
1254 int
1255 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1256 {
1257         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1258         int ret = 0;
1259
1260         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1261
1262         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1263         if (!fmt) {
1264                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1265                 ret = -EINVAL;
1266                 goto out;
1267         }
1268         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1269         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1270
1271 out:
1272         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1273         return ret;
1274
1275 }
1276 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1277
1278 static int
1279 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1280 {
1281         unsigned long flags;
1282         /*
1283          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1284          */
1285         LOCK_PFS(flags);
1286
1287         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1288                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1289                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1290                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1291                 is_syswide,
1292                 cpu));
1293
1294         if (is_syswide) {
1295                 /*
1296                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1297                  */
1298                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1299                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1300                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1301                         goto abort;
1302                 }
1303
1304                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1305
1306                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1307
1308                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1309
1310                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1311
1312         } else {
1313                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1314                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1315         }
1316
1317         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1318                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1319                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1320                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1321                 is_syswide,
1322                 cpu));
1323
1324         UNLOCK_PFS(flags);
1325
1326         return 0;
1327
1328 error_conflict:
1329         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1330                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]->pid,
1331                 smp_processor_id()));
1332 abort:
1333         UNLOCK_PFS(flags);
1334
1335         return -EBUSY;
1336
1337 }
1338
1339 static int
1340 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1341 {
1342         unsigned long flags;
1343         /*
1344          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1345          */
1346         LOCK_PFS(flags);
1347
1348         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1349                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1350                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1351                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1352                 is_syswide,
1353                 cpu));
1354
1355
1356         if (is_syswide) {
1357                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1358                 /*
1359                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1360                  */
1361                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1362                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1363                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1364                         } else {
1365                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1366                         }
1367                 }
1368                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1369         } else {
1370                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1371         }
1372         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1373                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1374                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1375                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1376                 is_syswide,
1377                 cpu));
1378
1379         UNLOCK_PFS(flags);
1380
1381         return 0;
1382 }
1383
1384 /*
1385  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1386  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1387  * a PROTECT_CTX() section.
1388  */
1389 static int
1390 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1391 {
1392         int r;
1393
1394         /* sanity checks */
1395         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1396                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task->pid, task->mm);
1397                 return -EINVAL;
1398         }
1399
1400         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1401
1402         /*
1403          * does the actual unmapping
1404          */
1405         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1406
1407         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1408
1409         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1410
1411         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1412         if (r !=0) {
1413                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task->pid, vaddr, size);
1414         }
1415
1416         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1417
1418         return 0;
1419 }
1420
1421 /*
1422  * free actual physical storage used by sampling buffer
1423  */
1424 #if 0
1425 static int
1426 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1427 {
1428         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1429
1430         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1431
1432         /*
1433          * we won't use the buffer format anymore
1434          */
1435         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1436
1437         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1438                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1439                 ctx->ctx_smpl_size,
1440                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1441
1442         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1443
1444         /*
1445          * free the buffer
1446          */
1447         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1448
1449         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1450         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1451
1452         return 0;
1453
1454 invalid_free:
1455         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", current->pid);
1456         return -EINVAL;
1457 }
1458 #endif
1459
1460 static inline void
1461 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1462 {
1463         if (fmt == NULL) return;
1464
1465         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1466
1467 }
1468
1469 /*
1470  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1471  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1472  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1473  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1474  */
1475 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1476
1477 static int __init
1478 init_pfm_fs(void)
1479 {
1480         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1481         if (!err) {
1482                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1483                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1484                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1485                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1486                 else
1487                         err = 0;
1488         }
1489         return err;
1490 }
1491
1492 static void __exit
1493 exit_pfm_fs(void)
1494 {
1495         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1496         mntput(pfmfs_mnt);
1497 }
1498
1499 static ssize_t
1500 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1501 {
1502         pfm_context_t *ctx;
1503         pfm_msg_t *msg;
1504         ssize_t ret;
1505         unsigned long flags;
1506         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1507         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1508                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1509                 return -EINVAL;
1510         }
1511
1512         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1513         if (ctx == NULL) {
1514                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1515                 return -EINVAL;
1516         }
1517
1518         /*
1519          * check even when there is no message
1520          */
1521         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1522                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1523                 return -EINVAL;
1524         }
1525
1526         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1527
1528         /*
1529          * put ourselves on the wait queue
1530          */
1531         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1532
1533
1534         for(;;) {
1535                 /*
1536                  * check wait queue
1537                  */
1538
1539                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1540
1541                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1542
1543                 ret = 0;
1544                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1545
1546                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1547
1548                 /*
1549                  * check non-blocking read
1550                  */
1551                 ret = -EAGAIN;
1552                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1553
1554                 /*
1555                  * check pending signals
1556                  */
1557                 if(signal_pending(current)) {
1558                         ret = -EINTR;
1559                         break;
1560                 }
1561                 /*
1562                  * no message, so wait
1563                  */
1564                 schedule();
1565
1566                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1567         }
1568         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", current->pid, ret));
1569         set_current_state(TASK_RUNNING);
1570         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1571
1572         if (ret < 0) goto abort;
1573
1574         ret = -EINVAL;
1575         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1576         if (msg == NULL) {
1577                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, current->pid);
1578                 goto abort_locked;
1579         }
1580
1581         DPRINT(("[%d] fd=%d type=%d\n", current->pid, msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1582
1583         ret = -EFAULT;
1584         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1585
1586 abort_locked:
1587         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1588 abort:
1589         return ret;
1590 }
1591
1592 static ssize_t
1593 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1594                           size_t size, loff_t *ppos)
1595 {
1596         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1597         return -EINVAL;
1598 }
1599
1600 static unsigned int
1601 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1602 {
1603         pfm_context_t *ctx;
1604         unsigned long flags;
1605         unsigned int mask = 0;
1606
1607         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1608                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1609                 return 0;
1610         }
1611
1612         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1613         if (ctx == NULL) {
1614                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1615                 return 0;
1616         }
1617
1618
1619         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1620
1621         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1622
1623         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1624
1625         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1626                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1627
1628         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1629
1630         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1631
1632         return mask;
1633 }
1634
1635 static int
1636 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1637 {
1638         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1639         return -EINVAL;
1640 }
1641
1642 /*
1643  * interrupt cannot be masked when coming here
1644  */
1645 static inline int
1646 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1647 {
1648         int ret;
1649
1650         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1651
1652         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1653                 current->pid,
1654                 fd,
1655                 on,
1656                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1657
1658         return ret;
1659 }
1660
1661 static int
1662 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1663 {
1664         pfm_context_t *ctx;
1665         int ret;
1666
1667         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1668                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", current->pid);
1669                 return -EBADF;
1670         }
1671
1672         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1673         if (ctx == NULL) {
1674                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1675                 return -EBADF;
1676         }
1677         /*
1678          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1679          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1680          *
1681          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1682          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1683          */
1684         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1685
1686
1687         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1688                 fd,
1689                 on,
1690                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1691
1692         return ret;
1693 }
1694
1695 #ifdef CONFIG_SMP
1696 /*
1697  * this function is exclusively called from pfm_close().
1698  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1699  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1700  */
1701 static void
1702 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1703 {
1704         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1705         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(current);
1706         struct task_struct *owner;
1707         unsigned long flags;
1708         int ret;
1709
1710         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1711                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1712                         ctx->ctx_cpu,
1713                         smp_processor_id());
1714                 return;
1715         }
1716         owner = GET_PMU_OWNER();
1717         if (owner != ctx->ctx_task) {
1718                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1719                         smp_processor_id(),
1720                         owner->pid, ctx->ctx_task->pid);
1721                 return;
1722         }
1723         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1724                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1725                         smp_processor_id(),
1726                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1727                 return;
1728         }
1729
1730         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), ctx->ctx_task->pid));       
1731         /*
1732          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1733          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1734          * this CPU
1735          */
1736         local_irq_save(flags);
1737
1738         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1739         if (ret) {
1740                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1741         }
1742
1743         /*
1744          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1745          */
1746         local_irq_restore(flags);
1747 }
1748
1749 static void
1750 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1751 {
1752         int ret;
1753
1754         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1755         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1756         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1757 }
1758 #endif /* CONFIG_SMP */
1759
1760 /*
1761  * called for each close(). Partially free resources.
1762  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1763  */
1764 static int
1765 pfm_flush(struct file *filp)
1766 {
1767         pfm_context_t *ctx;
1768         struct task_struct *task;
1769         struct pt_regs *regs;
1770         unsigned long flags;
1771         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1772         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1773         int state, is_system;
1774
1775         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1776                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1777                 return -EBADF;
1778         }
1779
1780         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1781         if (ctx == NULL) {
1782                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1783                 return -EBADF;
1784         }
1785
1786         /*
1787          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1788          * This can be done without the context being protected. We come
1789          * here when the context has become unreacheable by other tasks.
1790          *
1791          * We may still have active monitoring at this point and we may
1792          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1793          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1794          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1795          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1796          * invoked after, it will find an empty queue and no
1797          * signal will be sent. In both case, we are safe
1798          */
1799         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1800                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1801                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1802         }
1803
1804         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1805
1806         state     = ctx->ctx_state;
1807         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1808
1809         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1810         regs = ia64_task_regs(task);
1811
1812         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1813                 state,
1814                 task == current ? 1 : 0));
1815
1816         /*
1817          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1818          */
1819
1820         /*
1821          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1822          */
1823         if (task == current) {
1824 #ifdef CONFIG_SMP
1825                 /*
1826                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1827                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1828                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1829                  *
1830                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1831                  */
1832                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1833
1834                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1835                         /*
1836                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1837                          */
1838                         local_irq_restore(flags);
1839
1840                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1841
1842                         /*
1843                          * restore interrupt masking
1844                          */
1845                         local_irq_save(flags);
1846
1847                         /*
1848                          * context is unloaded at this point
1849                          */
1850                 } else
1851 #endif /* CONFIG_SMP */
1852                 {
1853
1854                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1855                         /*
1856                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1857                         * and session unreserved.
1858                         */
1859                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1860
1861                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1862                 }
1863         }
1864
1865         /*
1866          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1867          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1868          *
1869          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1870          * by every task with access to the context
1871          *
1872          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1873          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1874          * do anything here
1875          */
1876         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1877                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1878                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1879         }
1880
1881         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1882
1883         /*
1884          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1885          * at this point. Cannot be done inside critical section
1886          * because some VM function reenables interrupts.
1887          *
1888          */
1889         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1890
1891         return 0;
1892 }
1893 /*
1894  * called either on explicit close() or from exit_files(). 
1895  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1896  * called only ONCE.
1897  *
1898  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero 
1899  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the 
1900  * file at this point.
1901  *
1902  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1903  * is executed before exit_files().
1904  *
1905  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1906  * flush the PMU state to the context. 
1907  */
1908 static int
1909 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1910 {
1911         pfm_context_t *ctx;
1912         struct task_struct *task;
1913         struct pt_regs *regs;
1914         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1915         unsigned long flags;
1916         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1917         void *smpl_buf_addr = NULL;
1918         int free_possible = 1;
1919         int state, is_system;
1920
1921         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1922
1923         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1924                 DPRINT(("bad magic\n"));
1925                 return -EBADF;
1926         }
1927         
1928         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1929         if (ctx == NULL) {
1930                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1931                 return -EBADF;
1932         }
1933
1934         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1935
1936         state     = ctx->ctx_state;
1937         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1938
1939         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1940         regs = ia64_task_regs(task);
1941
1942         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n", 
1943                 state,
1944                 task == current ? 1 : 0));
1945
1946         /*
1947          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1948          */
1949         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1950
1951         /*
1952          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1953          * either force an unload or go zombie
1954          */
1955
1956         /*
1957          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
1958          * we must force it to wakeup to get out of the
1959          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
1960          *
1961          * This situation is only possible for per-task mode
1962          */
1963         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
1964
1965                 /*
1966                  * set a "partial" zombie state to be checked
1967                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
1968                  *
1969                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
1970                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
1971                  * In such case, it would free the context and then we would
1972                  * return to pfm_handle_work() which would access the
1973                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
1974                  * but visible to pfm_handle_work().
1975                  *
1976                  * For some window of time, we have a zombie context with
1977                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
1978                  */
1979                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
1980
1981                 /*
1982                  * force task to wake up from MASKED state
1983                  */
1984                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
1985
1986                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
1987
1988                 /*
1989                  * put ourself to sleep waiting for the other
1990                  * task to report completion
1991                  *
1992                  * the context is protected by mutex, therefore there
1993                  * is no risk of being notified of completion before
1994                  * begin actually on the waitq.
1995                  */
1996                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1997                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
1998
1999                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2000
2001                 /*
2002                  * XXX: check for signals :
2003                  *      - ok for explicit close
2004                  *      - not ok when coming from exit_files()
2005                  */
2006                 schedule();
2007
2008
2009                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2010
2011
2012                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2013                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2014
2015                 /*
2016                  * context is unloaded at this point
2017                  */
2018                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2019         }
2020         else if (task != current) {
2021 #ifdef CONFIG_SMP
2022                 /*
2023                  * switch context to zombie state
2024                  */
2025                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2026
2027                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task->pid));
2028                 /*
2029                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2030                  * the task notices the ZOMBIE state
2031                  */
2032                 free_possible = 0;
2033 #else
2034                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2035 #endif
2036         }
2037
2038 doit:
2039         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2040         state = ctx->ctx_state;
2041
2042         /*
2043          * the context is still attached to a task (possibly current)
2044          * we cannot destroy it right now
2045          */
2046
2047         /*
2048          * we must free the sampling buffer right here because
2049          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2050          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2051          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2052          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2053          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2054          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2055          */
2056         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2057                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2058                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2059                 /* no more sampling */
2060                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2061                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2062         }
2063
2064         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2065                 state,
2066                 free_possible,
2067                 smpl_buf_addr,
2068                 smpl_buf_size));
2069
2070         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2071
2072         /*
2073          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2074          */
2075         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2076                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2077         }
2078
2079         /*
2080          * disconnect file descriptor from context must be done
2081          * before we unlock.
2082          */
2083         filp->private_data = NULL;
2084
2085         /*
2086          * if we free on the spot, the context is now completely unreacheable
2087          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2088          * can freely cut.
2089          *
2090          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2091          */
2092         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2093
2094         /*
2095          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2096          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2097          */
2098         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2099
2100         /*
2101          * return the memory used by the context
2102          */
2103         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2104
2105         return 0;
2106 }
2107
2108 static int
2109 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2110 {
2111         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2112         return -ENXIO;
2113 }
2114
2115
2116
2117 static struct file_operations pfm_file_ops = {
2118         .llseek   = no_llseek,
2119         .read     = pfm_read,
2120         .write    = pfm_write,
2121         .poll     = pfm_poll,
2122         .ioctl    = pfm_ioctl,
2123         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2124         .fasync   = pfm_fasync,
2125         .release  = pfm_close,
2126         .flush    = pfm_flush
2127 };
2128
2129 static int
2130 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2131 {
2132         return 1;
2133 }
2134
2135 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2136         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2137 };
2138
2139
2140 static int
2141 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2142 {
2143         int fd, ret = 0;
2144         struct file *file = NULL;
2145         struct inode * inode;
2146         char name[32];
2147         struct qstr this;
2148
2149         fd = get_unused_fd();
2150         if (fd < 0) return -ENFILE;
2151
2152         ret = -ENFILE;
2153
2154         file = get_empty_filp();
2155         if (!file) goto out;
2156
2157         /*
2158          * allocate a new inode
2159          */
2160         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2161         if (!inode) goto out;
2162
2163         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2164
2165         inode->i_sb   = pfmfs_mnt->mnt_sb;
2166         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2167         inode->i_sock = 0;
2168         inode->i_uid  = current->fsuid;
2169         inode->i_gid  = current->fsgid;
2170
2171         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2172         this.name = name;
2173         this.len  = strlen(name);
2174         this.hash = inode->i_ino;
2175
2176         ret = -ENOMEM;
2177
2178         /*
2179          * allocate a new dcache entry
2180          */
2181         file->f_dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2182         if (!file->f_dentry) goto out;
2183
2184         file->f_dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2185
2186         d_add(file->f_dentry, inode);
2187         file->f_vfsmnt = mntget(pfmfs_mnt);
2188         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2189
2190         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2191         file->f_mode  = FMODE_READ;
2192         file->f_flags = O_RDONLY;
2193         file->f_pos   = 0;
2194
2195         /*
2196          * may have to delay until context is attached?
2197          */
2198         fd_install(fd, file);
2199
2200         /*
2201          * the file structure we will use
2202          */
2203         *cfile = file;
2204
2205         return fd;
2206 out:
2207         if (file) put_filp(file);
2208         put_unused_fd(fd);
2209         return ret;
2210 }
2211
2212 static void
2213 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2214 {
2215         struct files_struct *files = current->files;
2216
2217         /* 
2218          * there ie no fd_uninstall(), so we do it here
2219          */
2220         spin_lock(&files->file_lock);
2221         files->fd[fd] = NULL;
2222         spin_unlock(&files->file_lock);
2223
2224         if (file) put_filp(file);
2225         put_unused_fd(fd);
2226 }
2227
2228 static int
2229 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2230 {
2231         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2232
2233         while (size > 0) {
2234                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2235
2236
2237                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2238                         return -ENOMEM;
2239
2240                 addr  += PAGE_SIZE;
2241                 buf   += PAGE_SIZE;
2242                 size  -= PAGE_SIZE;
2243         }
2244         return 0;
2245 }
2246
2247 /*
2248  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2249  */
2250 static int
2251 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2252 {
2253         struct mm_struct *mm = task->mm;
2254         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2255         unsigned long size;
2256         void *smpl_buf;
2257
2258
2259         /*
2260          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2261          */
2262         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2263
2264         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2265
2266         /*
2267          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2268          * XXX: may have to refine this test
2269          * Check against address space limit.
2270          *
2271          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2272          *      return -ENOMEM;
2273          */
2274         if (size > task->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
2275                 return -ENOMEM;
2276
2277         /*
2278          * We do the easy to undo allocations first.
2279          *
2280          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2281          */
2282         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2283         if (smpl_buf == NULL) {
2284                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2285                 return -ENOMEM;
2286         }
2287
2288         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2289
2290         /* allocate vma */
2291         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);
2292         if (!vma) {
2293                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2294                 goto error_kmem;
2295         }
2296         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
2297
2298         /*
2299          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2300          */
2301         vma->vm_mm           = mm;
2302         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2303         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2304
2305         /*
2306          * Now we have everything we need and we can initialize
2307          * and connect all the data structures
2308          */
2309
2310         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2311         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2312
2313         /*
2314          * Let's do the difficult operations next.
2315          *
2316          * now we atomically find some area in the address space and
2317          * remap the buffer in it.
2318          */
2319         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2320
2321         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2322         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2323         if (vma->vm_start == 0UL) {
2324                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2325                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2326                 goto error;
2327         }
2328         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2329         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2330
2331         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2332
2333         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2334         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2335                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2336                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2337                 goto error;
2338         }
2339
2340         /*
2341          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2342          * done with mmap lock held
2343          */
2344         insert_vm_struct(mm, vma);
2345
2346         // mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2347         vx_vmpages_add(mm, size >> PAGE_SHIFT);
2348         vm_stat_account(vma);
2349         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2350
2351         /*
2352          * keep track of user level virtual address
2353          */
2354         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2355         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2356
2357         return 0;
2358
2359 error:
2360         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2361 error_kmem:
2362         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2363
2364         return -ENOMEM;
2365 }
2366
2367 /*
2368  * XXX: do something better here
2369  */
2370 static int
2371 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2372 {
2373         /* inspired by ptrace_attach() */
2374         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2375                 current->uid,
2376                 current->gid,
2377                 task->euid,
2378                 task->suid,
2379                 task->uid,
2380                 task->egid,
2381                 task->sgid));
2382
2383         return ((current->uid != task->euid)
2384             || (current->uid != task->suid)
2385             || (current->uid != task->uid)
2386             || (current->gid != task->egid)
2387             || (current->gid != task->sgid)
2388             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2389 }
2390
2391 static int
2392 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2393 {
2394         int ctx_flags;
2395
2396         /* valid signal */
2397
2398         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2399
2400         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2401
2402                 /*
2403                  * cannot block in this mode
2404                  */
2405                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2406                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2407                         return -EINVAL;
2408                 }
2409         } else {
2410         }
2411         /* probably more to add here */
2412
2413         return 0;
2414 }
2415
2416 static int
2417 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2418                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2419 {
2420         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2421         unsigned long size = 0UL;
2422         void *uaddr = NULL;
2423         void *fmt_arg = NULL;
2424         int ret = 0;
2425 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2426
2427         /* invoke and lock buffer format, if found */
2428         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2429         if (fmt == NULL) {
2430                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2431                 return -EINVAL;
2432         }
2433
2434         /*
2435          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2436          */
2437         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2438
2439         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2440
2441         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2442
2443         if (ret) goto error;
2444
2445         /* link buffer format and context */
2446         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2447
2448         /*
2449          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2450          */
2451         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2452         if (ret) goto error;
2453
2454         if (size) {
2455                 /*
2456                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2457                  */
2458                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2459                 if (ret) goto error;
2460
2461                 /* keep track of user address of buffer */
2462                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2463         }
2464         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2465
2466 error:
2467         return ret;
2468 }
2469
2470 static void
2471 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2472 {
2473         int i;
2474
2475         /*
2476          * install reset values for PMC.
2477          */
2478         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2479                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2480                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2481                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2482         }
2483         /*
2484          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2485          */
2486
2487         /*
2488          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2489          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2490          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2491          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2492          * process because they may change what is being measured.
2493          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2494          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2495          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2496          *
2497          * The problem with PMD is information leaking especially
2498          * to user level when psr.sp=0
2499          *
2500          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2501          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2502          * pfm_load_regs() function.
2503          */
2504
2505          /*
2506           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2507           *
2508           * PMC0 is treated differently.
2509           */
2510         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2511
2512         /*
2513          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2514          */
2515         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2516
2517         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2518
2519         /*
2520          * useful in case of re-enable after disable
2521          */
2522         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2523         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2524 }
2525
2526 static int
2527 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2528 {
2529         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2530         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2531
2532         *sz = 0;
2533
2534         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2535
2536         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2537         if (fmt == NULL) {
2538                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2539                 return -EINVAL;
2540         }
2541         /* get just enough to copy in user parameters */
2542         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2543         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2544
2545         return 0;
2546 }
2547
2548
2549
2550 /*
2551  * cannot attach if :
2552  *      - kernel task
2553  *      - task not owned by caller
2554  *      - task incompatible with context mode
2555  */
2556 static int
2557 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2558 {
2559         /*
2560          * no kernel task or task not owner by caller
2561          */
2562         if (task->mm == NULL) {
2563                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2564                 return -EPERM;
2565         }
2566         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2567                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2568                 return -EPERM;
2569         }
2570         /*
2571          * cannot block in self-monitoring mode
2572          */
2573         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2574                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2575                 return -EINVAL;
2576         }
2577
2578         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2579                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2580                 return -EBUSY;
2581         }
2582
2583         /*
2584          * always ok for self
2585          */
2586         if (task == current) return 0;
2587
2588         if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
2589                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2590                 return -EBUSY;
2591         }
2592         /*
2593          * make sure the task is off any CPU
2594          */
2595         wait_task_inactive(task);
2596
2597         /* more to come... */
2598
2599         return 0;
2600 }
2601
2602 static int
2603 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2604 {
2605         struct task_struct *p = current;
2606         int ret;
2607
2608         /* XXX: need to add more checks here */
2609         if (pid < 2) return -EPERM;
2610
2611         if (pid != current->pid) {
2612
2613                 read_lock(&tasklist_lock);
2614
2615                 p = find_task_by_pid(pid);
2616
2617                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2618                 if (p) get_task_struct(p);
2619
2620                 read_unlock(&tasklist_lock);
2621
2622                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2623         }
2624
2625         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2626         if (ret == 0) {
2627                 *task = p;
2628         } else if (p != current) {
2629                 pfm_put_task(p);
2630         }
2631         return ret;
2632 }
2633
2634
2635
2636 static int
2637 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2638 {
2639         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2640         struct file *filp;
2641         int ctx_flags;
2642         int ret;
2643
2644         /* let's check the arguments first */
2645         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2646         if (ret < 0) return ret;
2647
2648         ctx_flags = req->ctx_flags;
2649
2650         ret = -ENOMEM;
2651
2652         ctx = pfm_context_alloc();
2653         if (!ctx) goto error;
2654
2655         ret = pfm_alloc_fd(&filp);
2656         if (ret < 0) goto error_file;
2657
2658         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = ret;
2659
2660         /*
2661          * attach context to file
2662          */
2663         filp->private_data = ctx;
2664
2665         /*
2666          * does the user want to sample?
2667          */
2668         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2669                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2670                 if (ret) goto buffer_error;
2671         }
2672
2673         /*
2674          * init context protection lock
2675          */
2676         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2677
2678         /*
2679          * context is unloaded
2680          */
2681         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2682
2683         /*
2684          * initialization of context's flags
2685          */
2686         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2687         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2688         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2689         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2690         /*
2691          * will move to set properties
2692          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2693          */
2694
2695         /*
2696          * init restart semaphore to locked
2697          */
2698         sema_init(&ctx->ctx_restart_sem, 0);
2699
2700         /*
2701          * activation is used in SMP only
2702          */
2703         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2704         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2705
2706         /*
2707          * initialize notification message queue
2708          */
2709         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2710         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2711         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2712
2713         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2714                 ctx,
2715                 ctx_flags,
2716                 ctx->ctx_fl_system,
2717                 ctx->ctx_fl_block,
2718                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2719                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2720                 ctx->ctx_fd));
2721
2722         /*
2723          * initialize soft PMU state
2724          */
2725         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2726
2727         return 0;
2728
2729 buffer_error:
2730         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2731
2732         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2733                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2734         }
2735 error_file:
2736         pfm_context_free(ctx);
2737
2738 error:
2739         return ret;
2740 }
2741
2742 static inline unsigned long
2743 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2744 {
2745         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2746         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2747         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2748
2749         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2750                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2751                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2752                 if ((mask >> 32) != 0)
2753                         /* construct a full 64-bit random value: */
2754                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2755                 reg->seed = new_seed;
2756         }
2757         reg->lval = val;
2758         return val;
2759 }
2760
2761 static void
2762 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2763 {
2764         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2765         unsigned long reset_others = 0UL;
2766         unsigned long val;
2767         int i;
2768
2769         /*
2770          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2771          */
2772         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2773         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2774
2775                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2776
2777                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2778                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2779
2780                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2781         }
2782
2783         /*
2784          * Now take care of resetting the other registers
2785          */
2786         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2787
2788                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2789
2790                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2791
2792                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2793                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2794         }
2795 }
2796
2797 static void
2798 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2799 {
2800         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2801         unsigned long reset_others = 0UL;
2802         unsigned long val;
2803         int i;
2804
2805         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2806
2807         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2808                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2809                 return;
2810         }
2811
2812         /*
2813          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2814          */
2815         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2816         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2817
2818                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2819
2820                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2821                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2822
2823                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2824
2825                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2826         }
2827
2828         /*
2829          * Now take care of resetting the other registers
2830          */
2831         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2832
2833                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2834
2835                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2836
2837                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2838                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2839                 } else {
2840                         ia64_set_pmd(i, val);
2841                 }
2842                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2843                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2844         }
2845         ia64_srlz_d();
2846 }
2847
2848 static int
2849 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2850 {
2851         struct thread_struct *thread = NULL;
2852         struct task_struct *task;
2853         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2854         unsigned long value, pmc_pm;
2855         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2856         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2857         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2858         int is_monitor, is_counting, state;
2859         int ret = -EINVAL;
2860         pfm_reg_check_t wr_func;
2861 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2862
2863         state     = ctx->ctx_state;
2864         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2865         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2866         task      = ctx->ctx_task;
2867         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2868
2869         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2870
2871         if (is_loaded) {
2872                 thread = &task->thread;
2873                 /*
2874                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2875                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2876                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2877                  */
2878                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2879                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2880                         return -EBUSY;
2881                 }
2882                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2883         }
2884         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
2885
2886         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2887
2888                 cnum       = req->reg_num;
2889                 reg_flags  = req->reg_flags;
2890                 value      = req->reg_value;
2891                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2892                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2893                 flags      = 0;
2894
2895
2896                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2897                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2898                         goto error;
2899                 }
2900
2901                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2902                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2903                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2904                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2905
2906                 /*
2907                  * we reject all non implemented PMC as well
2908                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2909                  * as status registers by the PMU
2910                  */
2911                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2912                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2913                         goto error;
2914                 }
2915                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2916                 /*
2917                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2918                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2919                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2920                  */
2921                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2922                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2923                                 cnum,
2924                                 pmc_pm,
2925                                 is_system));
2926                         goto error;
2927                 }
2928
2929                 if (is_counting) {
2930                         /*
2931                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2932                          * CPUs.
2933                          */
2934                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2935
2936                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2937                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2938                         }
2939
2940                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2941
2942                         /* verify validity of smpl_pmds */
2943                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2944                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2945                                 goto error;
2946                         }
2947
2948                         /* verify validity of reset_pmds */
2949                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2950                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2951                                 goto error;
2952                         }
2953                 } else {
2954                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2955                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2956                                 goto error;
2957                         }
2958                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2959                 }
2960
2961                 /*
2962                  * execute write checker, if any
2963                  */
2964                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2965                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2966                         if (ret) goto error;
2967                         ret = -EINVAL;
2968                 }
2969
2970                 /*
2971                  * no error on this register
2972                  */
2973                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2974
2975                 /*
2976                  * Now we commit the changes to the software state
2977                  */
2978
2979                 /*
2980                  * update overflow information
2981                  */
2982                 if (is_counting) {
2983                         /*
2984                          * full flag update each time a register is programmed
2985                          */
2986                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2987
2988                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2989                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2990                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2991
2992                         /*
2993                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
2994                          *
2995                          * We do not keep track of PMC because we have to
2996                          * systematically restore ALL of them.
2997                          *
2998                          * We do not update the used_monitors mask, because
2999                          * if we have not programmed them, then will be in
3000                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3001                          * mask/restore then when context is MASKED.
3002                          */
3003                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3004                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3005                         /*
3006                          * make sure we do not try to reset on
3007                          * restart because we have established new values
3008                          */
3009                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3010                 }
3011                 /*
3012                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3013                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3014                  * possible leak here.
3015                  */
3016                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3017
3018                 /*
3019                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3020                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3021                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3022                  * place it in the saved state area so that it will be
3023                  * picked up later by the context switch code.
3024                  *
3025                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3026                  *
3027                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3028                  * monitoring needs to be stopped.
3029                  */
3030                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3031
3032                 /*
3033                  * update context state
3034                  */
3035                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3036
3037                 if (is_loaded) {
3038                         /*
3039                          * write thread state
3040                          */
3041                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3042
3043                         /*
3044                          * write hardware register if we can
3045                          */
3046                         if (can_access_pmu) {
3047                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3048                         }
3049 #ifdef CONFIG_SMP
3050                         else {
3051                                 /*
3052                                  * per-task SMP only here
3053                                  *
3054                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3055                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3056                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3057                                  */
3058                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3059                         }
3060 #endif
3061                 }
3062
3063                 DPRINT(("pmc[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d flags=0x%x all_pmcs=0x%lx used_pmds=0x%lx eventid=%ld smpl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reloads_pmcs=0x%lx used_monitors=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3064                           cnum,
3065                           value,
3066                           is_loaded,
3067                           can_access_pmu,
3068                           flags,
3069                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3070                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3071                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3072                           smpl_pmds,
3073                           reset_pmds,
3074                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3075                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3076                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3077         }
3078
3079         /*
3080          * make sure the changes are visible
3081          */
3082         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3083
3084         return 0;
3085 error:
3086         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3087         return ret;
3088 }
3089
3090 static int
3091 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3092 {
3093         struct thread_struct *thread = NULL;
3094         struct task_struct *task;
3095         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3096         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3097         unsigned int cnum;
3098         int i, can_access_pmu = 0, state;
3099         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3100         int ret = -EINVAL;
3101         pfm_reg_check_t wr_func;
3102
3103
3104         state     = ctx->ctx_state;
3105         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3106         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3107         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3108         task      = ctx->ctx_task;
3109
3110         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3111
3112         /*
3113          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3114          * the owner of the local PMU.
3115          */
3116         if (likely(is_loaded)) {
3117                 thread = &task->thread;
3118                 /*
3119                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3120                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3121                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3122                  */
3123                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3124                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3125                         return -EBUSY;
3126                 }
3127                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3128         }
3129         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3130
3131         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3132
3133                 cnum  = req->reg_num;
3134                 value = req->reg_value;
3135
3136                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3137                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3138                         goto abort_mission;
3139                 }
3140                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3141                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3142
3143                 /*
3144                  * execute write checker, if any
3145                  */
3146                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3147                         unsigned long v = value;
3148
3149                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3150                         if (ret) goto abort_mission;
3151
3152                         value = v;
3153                         ret   = -EINVAL;
3154                 }
3155
3156                 /*
3157                  * no error on this register
3158                  */
3159                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3160
3161                 /*
3162                  * now commit changes to software state
3163                  */
3164                 hw_value = value;
3165
3166                 /*
3167                  * update virtualized (64bits) counter
3168                  */
3169                 if (is_counting) {
3170                         /*
3171                          * write context state
3172                          */
3173                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3174
3175                         /*
3176                          * when context is load we use the split value
3177                          */
3178                         if (is_loaded) {
3179                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3180                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3181                         }
3182                 }
3183                 /*
3184                  * update reset values (not just for counters)
3185                  */
3186                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3187                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3188
3189                 /*
3190                  * update randomization parameters (not just for counters)
3191                  */
3192                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3193                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3194
3195                 /*
3196                  * update context value
3197                  */
3198                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3199
3200                 /*
3201                  * Keep track of what we use
3202                  *
3203                  * We do not keep track of PMC because we have to
3204                  * systematically restore ALL of them.
3205                  */
3206                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3207
3208                 /*
3209                  * mark this PMD register used as well
3210                  */
3211                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3212
3213                 /*
3214                  * make sure we do not try to reset on
3215                  * restart because we have established new values
3216                  */
3217                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3218                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3219                 }
3220
3221                 if (is_loaded) {
3222                         /*
3223                          * write thread state
3224                          */
3225                         if (is_system == 0) thread->pmds[cnum] = hw_value;
3226
3227                         /*
3228                          * write hardware register if we can
3229                          */
3230                         if (can_access_pmu) {
3231                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3232                         } else {
3233 #ifdef CONFIG_SMP
3234                                 /*
3235                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3236                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3237                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3238                                  */
3239                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3240 #endif
3241                         }
3242                 }
3243
3244                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3245                           "long_reset=0x%lx notify=%c seed=0x%lx mask=0x%lx used_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reload_pmds=0x%lx all_pmds=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3246                         cnum,
3247                         value,
3248                         is_loaded,
3249                         can_access_pmu,
3250                         hw_value,
3251                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3252                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3253                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3254                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3255                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3256                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3257                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3258                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3259                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3260                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3261                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3262         }
3263
3264         /*
3265          * make changes visible
3266          */
3267         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3268
3269         return 0;
3270
3271 abort_mission:
3272         /*
3273          * for now, we have only one possibility for error
3274          */
3275         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3276         return ret;
3277 }
3278
3279 /*
3280  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3281  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3282  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3283  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3284  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3285  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3286  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3287  */
3288 static int
3289 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3290 {
3291         struct thread_struct *thread = NULL;
3292         struct task_struct *task;
3293         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3294         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3295         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3296         int i, can_access_pmu = 0, state;
3297         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3298         int ret = -EINVAL;
3299         pfm_reg_check_t rd_func;
3300
3301         /*
3302          * access is possible when loaded only for
3303          * self-monitoring tasks or in UP mode
3304          */
3305
3306         state     = ctx->ctx_state;
3307         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3308         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3309         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3310         task      = ctx->ctx_task;
3311
3312         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3313
3314         if (likely(is_loaded)) {
3315                 thread = &task->thread;
3316                 /*
3317                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3318                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3319                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3320                  */
3321                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3322                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3323                         return -EBUSY;
3324                 }
3325                 /*
3326                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3327                  */
3328                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3329
3330                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3331         }
3332         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode; 
3333
3334         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3335                 is_loaded,
3336                 can_access_pmu,
3337                 state));
3338
3339         /*
3340          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3341          * the task is the owner of the local PMU.
3342          */
3343
3344         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3345
3346                 cnum        = req->reg_num;
3347                 reg_flags   = req->reg_flags;
3348
3349                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3350                 /*
3351                  * we can only read the register that we use. That includes
3352                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3353                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3354                  *
3355                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3356                  * without compromising security (leaks)
3357                  */
3358                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3359
3360                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3361                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3362                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3363
3364                 /*
3365                  * If the task is not the current one, then we check if the
3366                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3367                  * If true, then we read directly from the registers.
3368                  */
3369                 if (can_access_pmu){
3370                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3371                 } else {
3372                         /*
3373                          * context has been saved
3374                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3375                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3376                          */
3377                         val = is_loaded ? thread->pmds[cnum] : 0UL;
3378                 }
3379                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3380
3381                 if (is_counting) {
3382                         /*
3383                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3384                          */
3385                         val &= ovfl_mask;
3386                         val += sval;
3387                 }
3388
3389                 /*
3390                  * execute read checker, if any
3391                  */
3392                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3393                         unsigned long v = val;
3394                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3395                         if (ret) goto error;
3396                         val = v;
3397                         ret = -EINVAL;
3398                 }
3399
3400                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3401
3402                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3403
3404                 /*
3405                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3406                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3407                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3408                  */
3409                 req->reg_value            = val;
3410                 req->reg_flags            = reg_flags;
3411                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3412         }
3413
3414         return 0;
3415
3416 error:
3417         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3418         return ret;
3419 }
3420
3421 int
3422 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3423 {
3424         pfm_context_t *ctx;
3425
3426         if (req == NULL) return -EINVAL;
3427
3428         ctx = GET_PMU_CTX();
3429
3430         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3431
3432         /*
3433          * for now limit to current task, which is enough when calling
3434          * from overflow handler
3435          */
3436         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3437
3438         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3439 }
3440 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3441
3442 int
3443 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3444 {
3445         pfm_context_t *ctx;
3446
3447         if (req == NULL) return -EINVAL;
3448
3449         ctx = GET_PMU_CTX();
3450
3451         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3452
3453         /*
3454          * for now limit to current task, which is enough when calling
3455          * from overflow handler
3456          */
3457         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3458
3459         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3460 }
3461 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3462
3463 /*
3464  * Only call this function when a process it trying to
3465  * write the debug registers (reading is always allowed)
3466  */
3467 int
3468 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3469 {
3470         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3471         unsigned long flags;
3472         int ret = 0;
3473
3474         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3475
3476         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3477
3478         /*
3479          * do it only once
3480          */
3481         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3482
3483         /*
3484          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3485          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3486          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3487          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3488          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3489          * So this is always safe.
3490          */
3491         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3492
3493         LOCK_PFS(flags);
3494
3495         /*
3496          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3497          * sessions are using the debug registers.
3498          */
3499         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3500                 ret = -1;
3501         else
3502                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3503
3504         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3505                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3506                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3507                   task->pid, ret));
3508
3509         UNLOCK_PFS(flags);
3510
3511         return ret;
3512 }
3513
3514 /*
3515  * This function is called for every task that exits with the
3516  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3517  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3518  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3519  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3520  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3521  */
3522 int
3523 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3524 {
3525         unsigned long flags;
3526         int ret;
3527
3528         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3529
3530         LOCK_PFS(flags);
3531         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3532                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3533                 ret = -1;
3534         }  else {
3535                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3536                 ret = 0;
3537         }
3538         UNLOCK_PFS(flags);
3539
3540         return ret;
3541 }
3542
3543 static int
3544 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3545 {
3546         struct task_struct *task;
3547         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3548         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3549         int state, is_system;
3550         int ret = 0;
3551
3552         state     = ctx->ctx_state;
3553         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3554         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3555         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3556
3557         switch(state) {
3558                 case PFM_CTX_MASKED:
3559                         break;
3560                 case PFM_CTX_LOADED: 
3561                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3562                         /* fall through */
3563                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3564                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3565                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3566                         return -EBUSY;
3567                 default:
3568                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3569                         return -EINVAL;
3570         }
3571
3572         /*
3573          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3574          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3575          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3576          */
3577         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3578                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3579                 return -EBUSY;
3580         }
3581
3582         /* sanity check */
3583         if (unlikely(task == NULL)) {
3584                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3585                 return -EINVAL;
3586         }
3587
3588         if (task == current || is_system) {
3589
3590                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3591
3592                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3593                         task->pid,
3594                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3595
3596                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3597
3598                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3599
3600                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3601                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3602
3603                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3604                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3605                         else
3606                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3607                 } else {
3608                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3609                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3610                 }
3611
3612                 if (ret == 0) {
3613                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3614                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3615
3616                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3617                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3618
3619                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3620                         } else {
3621                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3622
3623                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3624                         }
3625                 }
3626                 /*
3627                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3628                  */
3629                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3630
3631                 /*
3632                  * back to LOADED state
3633                  */
3634                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3635
3636                 /*
3637                  * XXX: not really useful for self monitoring
3638                  */
3639                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3640
3641                 return 0;
3642         }
3643
3644         /* 
3645          * restart another task
3646          */
3647
3648         /*
3649          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous 
3650          * one is seen by the task.
3651          */
3652         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3653                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3654                 /*
3655                  * will prevent subsequent restart before this one is
3656                  * seen by other task
3657                  */
3658                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3659         }
3660
3661         /*
3662          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3663          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3664          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3665          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3666          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3667          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3668          *
3669          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3670          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3671          *
3672          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3673          * be done by the task itself. This works for system wide because
3674          * the tool that is controlling the session is logically doing 
3675          * "self-monitoring".
3676          */
3677         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3678                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3679                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
3680         } else {
3681                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3682
3683                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3684
3685                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3686
3687                 pfm_set_task_notify(task);
3688
3689                 /*
3690                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3691                  */
3692         }
3693         return 0;
3694 }
3695
3696 static int
3697 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3698 {
3699         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3700
3701         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3702
3703         pfm_debug_var = pfm_sysctl.debug;
3704
3705         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3706
3707         if (m == 0) {
3708                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3709                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3710         }
3711         return 0;
3712 }
3713
3714 /*
3715  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3716  */
3717 static int
3718 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3719 {
3720         struct thread_struct *thread = NULL;
3721         struct task_struct *task;
3722         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3723         unsigned long flags;
3724         dbreg_t dbreg;
3725         unsigned int rnum;
3726         int first_time;
3727         int ret = 0, state;
3728         int i, can_access_pmu = 0;
3729         int is_system, is_loaded;
3730
3731         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3732
3733         state     = ctx->ctx_state;
3734         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3735         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3736         task      = ctx->ctx_task;
3737
3738         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3739
3740         /*
3741          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3742          * the owner of the local PMU.
3743          */
3744         if (is_loaded) {
3745                 thread = &task->thread;
3746                 /*
3747                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3748                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3749                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3750                  */
3751                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3752                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3753                         return -EBUSY;
3754                 }
3755                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3756         }
3757
3758         /*
3759          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3760          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3761          *
3762          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3763          */
3764
3765         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3766
3767         /*
3768          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3769          */
3770         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3771                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3772                 return -EBUSY;
3773         }
3774
3775         /*
3776          * check for debug registers in system wide mode
3777          *
3778          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3779          * we must repeat it here, in case the registers are
3780          * written after the context is loaded
3781          */
3782         if (is_loaded) {
3783                 LOCK_PFS(flags);
3784
3785                 if (first_time && is_system) {
3786                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3787                                 ret = -EBUSY;
3788                         else
3789                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3790                 }
3791                 UNLOCK_PFS(flags);
3792         }
3793
3794         if (ret != 0) return ret;
3795
3796         /*
3797          * mark ourself as user of the debug registers for
3798          * perfmon purposes.
3799          */
3800         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3801
3802         /*
3803          * clear hardware registers to make sure we don't
3804          * pick up stale state.
3805          *
3806          * for a system wide session, we do not use
3807          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3808          * never leaves the current CPU and the state
3809          * is shared by all processes running on it
3810          */
3811         if (first_time && can_access_pmu) {
3812                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3813                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3814                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3815                         ia64_dv_serialize_instruction();
3816                 }
3817                 ia64_srlz_i();
3818                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3819                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3820                         ia64_dv_serialize_data();
3821                 }
3822                 ia64_srlz_d();
3823         }
3824
3825         /*
3826          * Now install the values into the registers
3827          */
3828         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3829
3830                 rnum      = req->dbreg_num;
3831                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3832
3833                 ret = -EINVAL;
3834
3835                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3836                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3837                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3838
3839                         goto abort_mission;
3840                 }
3841
3842                 /*
3843                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3844                  */
3845                 if (rnum & 0x1) {
3846                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3847                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3848                         else
3849                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3850                 }
3851
3852                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3853
3854                 /*
3855                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3856                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3857                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3858                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3859                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3860                  * to save them on context switch out. This is made possible
3861                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3862                  * won't be able to modify them concurrently.
3863                  */
3864                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3865                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3866
3867                         if (can_access_pmu) {
3868                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3869                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3870                         }
3871
3872                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3873
3874                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3875                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3876                 } else {
3877                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3878
3879                         if (can_access_pmu) {
3880                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3881                                 ia64_dv_serialize_data();
3882                         }
3883                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3884
3885                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3886                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3887                 }
3888         }
3889
3890         return 0;
3891
3892 abort_mission:
3893         /*
3894          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3895          */
3896         if (first_time) {
3897                 LOCK_PFS(flags);
3898                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3899                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3900                 }
3901                 UNLOCK_PFS(flags);
3902                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3903         }
3904         /*
3905          * install error return flag
3906          */
3907         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3908
3909         return ret;
3910 }
3911
3912 static int
3913 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3914 {
3915         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3916 }
3917
3918 static int
3919 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3920 {
3921         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3922 }
3923
3924 int
3925 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3926 {
3927         pfm_context_t *ctx;
3928
3929         if (req == NULL) return -EINVAL;
3930
3931         ctx = GET_PMU_CTX();
3932
3933         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3934
3935         /*
3936          * for now limit to current task, which is enough when calling
3937          * from overflow handler
3938          */
3939         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3940
3941         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3942 }
3943 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3944
3945 int
3946 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3947 {
3948         pfm_context_t *ctx;
3949
3950         if (req == NULL) return -EINVAL;
3951
3952         ctx = GET_PMU_CTX();
3953
3954         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3955
3956         /*
3957          * for now limit to current task, which is enough when calling
3958          * from overflow handler
3959          */
3960         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3961
3962         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3963 }
3964 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3965
3966
3967 static int
3968 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3969 {
3970         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3971
3972         req->ft_version = PFM_VERSION;
3973         return 0;
3974 }
3975
3976 static int
3977 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3978 {
3979         struct pt_regs *tregs;
3980         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3981         int state, is_system;
3982
3983         state     = ctx->ctx_state;
3984         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3985
3986         /*
3987          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3988          */
3989         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3990
3991         /*
3992          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3993          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3994          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3995          */
3996         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3997                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3998                 return -EBUSY;
3999         }
4000         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4001                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
4002                 state,
4003                 is_system));
4004         /*
4005          * in system mode, we need to update the PMU directly
4006          * and the user level state of the caller, which may not
4007          * necessarily be the creator of the context.
4008          */
4009         if (is_system) {
4010                 /*
4011                  * Update local PMU first
4012                  *
4013                  * disable dcr pp
4014                  */
4015                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4016                 ia64_srlz_i();
4017
4018                 /*
4019                  * update local cpuinfo
4020                  */
4021                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4022
4023                 /*
4024                  * stop monitoring, does srlz.i
4025                  */
4026                 pfm_clear_psr_pp();
4027
4028                 /*
4029                  * stop monitoring in the caller
4030                  */
4031                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4032
4033                 return 0;
4034         }
4035         /*
4036          * per-task mode
4037          */
4038
4039         if (task == current) {
4040                 /* stop monitoring  at kernel level */
4041                 pfm_clear_psr_up();
4042
4043                 /*
4044                  * stop monitoring at the user level
4045                  */
4046                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4047         } else {
4048                 tregs = ia64_task_regs(task);
4049
4050                 /*
4051                  * stop monitoring at the user level
4052                  */
4053                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4054
4055                 /*
4056                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4057                  */
4058                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4059                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4060         }
4061         return 0;
4062 }
4063
4064
4065 static int
4066 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4067 {
4068         struct pt_regs *tregs;
4069         int state, is_system;
4070
4071         state     = ctx->ctx_state;
4072         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4073
4074         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4075
4076         /*
4077          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4078          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4079          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4080          */
4081         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4082                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4083                 return -EBUSY;
4084         }
4085
4086         /*
4087          * in system mode, we need to update the PMU directly
4088          * and the user level state of the caller, which may not
4089          * necessarily be the creator of the context.
4090          */
4091         if (is_system) {
4092
4093                 /*
4094                  * set user level psr.pp for the caller
4095                  */
4096                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4097
4098                 /*
4099                  * now update the local PMU and cpuinfo
4100                  */
4101                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4102
4103                 /*
4104                  * start monitoring at kernel level
4105                  */
4106                 pfm_set_psr_pp();
4107
4108                 /* enable dcr pp */
4109                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4110                 ia64_srlz_i();
4111
4112                 return 0;
4113         }
4114
4115         /*
4116          * per-process mode
4117          */
4118
4119         if (ctx->ctx_task == current) {
4120
4121                 /* start monitoring at kernel level */
4122                 pfm_set_psr_up();
4123
4124                 /*
4125                  * activate monitoring at user level
4126                  */
4127                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4128
4129         } else {
4130                 tregs = ia64_task_regs(ctx->ctx_task);
4131
4132                 /*
4133                  * start monitoring at the kernel level the next
4134                  * time the task is scheduled
4135                  */
4136                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4137
4138                 /*
4139                  * activate monitoring at user level
4140                  */
4141                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4142         }
4143         return 0;
4144 }
4145
4146 static int
4147 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4148 {
4149         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4150         unsigned int cnum;
4151         int i;
4152         int ret = -EINVAL;
4153
4154         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4155
4156                 cnum = req->reg_num;
4157
4158                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4159
4160                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4161
4162                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4163
4164                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4165         }
4166         return 0;
4167
4168 abort_mission:
4169         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4170         return ret;
4171 }
4172
4173 static int
4174 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4175 {
4176         struct task_struct *g, *t;
4177         int ret = -ESRCH;
4178
4179         read_lock(&tasklist_lock);
4180
4181         do_each_thread (g, t) {
4182                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4183                         ret = 0;
4184                         break;
4185                 }
4186         } while_each_thread (g, t);
4187
4188         read_unlock(&tasklist_lock);
4189
4190         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4191
4192         return ret;
4193 }
4194
4195 static int
4196 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4197 {
4198         struct task_struct *task;
4199         struct thread_struct *thread;
4200         struct pfm_context_t *old;
4201         unsigned long flags;
4202 #ifndef CONFIG_SMP
4203         struct task_struct *owner_task = NULL;
4204 #endif
4205         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4206         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4207         int the_cpu;
4208         int ret = 0;
4209         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4210
4211         state     = ctx->ctx_state;
4212         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4213         /*
4214          * can only load from unloaded or terminated state
4215          */
4216         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4217                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4218                         req->load_pid,
4219                         ctx->ctx_state));
4220                 return -EINVAL;
4221         }
4222
4223         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4224
4225         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4226                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4227                 return -EINVAL;
4228         }
4229
4230         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4231         if (ret) {
4232                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4233                 return ret;
4234         }
4235
4236         ret = -EINVAL;
4237
4238         /*
4239          * system wide is self monitoring only
4240          */
4241         if (is_system && task != current) {
4242                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4243                         req->load_pid));
4244                 goto error;
4245         }
4246
4247         thread = &task->thread;
4248
4249         ret = 0;
4250         /*
4251          * cannot load a context which is using range restrictions,
4252          * into a task that is being debugged.
4253          */
4254         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4255                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4256                         ret = -EBUSY;
4257                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4258                         goto error;
4259                 }
4260                 LOCK_PFS(flags);
4261
4262                 if (is_system) {
4263                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4264                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4265                                 ret = -EBUSY;
4266                         } else {
4267                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4268                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4269                                 set_dbregs = 1;
4270                         }
4271                 }
4272
4273                 UNLOCK_PFS(flags);
4274
4275                 if (ret) goto error;
4276         }
4277
4278         /*
4279          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4280          *
4281          * The programming model expects the task to
4282          * be pinned on a CPU throughout the session.
4283          * Here we take note of the current CPU at the
4284          * time the context is loaded. No call from
4285          * another CPU will be allowed.
4286          *
4287          * The pinning via shed_setaffinity()
4288          * must be done by the calling task prior
4289          * to this call.
4290          *
4291          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4292          */
4293         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4294
4295         ret = -EBUSY;
4296         /*
4297          * now reserve the session
4298          */
4299         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4300         if (ret) goto error;
4301
4302         /*
4303          * task is necessarily stopped at this point.
4304          *
4305          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4306          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4307          * If we see a context, then this is an active context
4308          *
4309          * XXX: needs to be atomic
4310          */
4311         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4312                 thread->pfm_context, ctx));
4313
4314         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4315         if (old != NULL) {
4316                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4317                 goto error_unres;
4318         }
4319
4320         pfm_reset_msgq(ctx);
4321
4322         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4323
4324         /*
4325          * link context to task
4326          */
4327         ctx->ctx_task = task;
4328
4329         if (is_system) {
4330                 /*
4331                  * we load as stopped
4332                  */
4333                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4334                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4335
4336                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4337         } else {
4338                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4339         }
4340
4341         /*
4342          * propagate into thread-state
4343          */
4344         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4345         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4346
4347         pmcs_source = thread->pmcs;
4348         pmds_source = thread->pmds;
4349
4350         /*
4351          * always the case for system-wide
4352          */
4353         if (task == current) {
4354
4355                 if (is_system == 0) {
4356
4357                         /* allow user level control */
4358                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4359                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4360
4361                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4362                         INC_ACTIVATION();
4363                         SET_ACTIVATION(ctx);
4364 #ifndef CONFIG_SMP
4365                         /*
4366                          * push the other task out, if any
4367                          */
4368                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4369                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4370 #endif
4371                 }
4372                 /*
4373                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4374                  * restore all PMC from ctx to PMU
4375                  */
4376                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4377                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4378
4379                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4380                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4381
4382                 /*
4383                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4384                  */
4385                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4386                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4387                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4388                 }
4389                 /*
4390                  * set new ownership
4391                  */
4392                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4393
4394                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4395         } else {
4396                 /*
4397                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4398                  */
4399                 regs = ia64_task_regs(task);
4400
4401                 /* force a full reload */
4402                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4403                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4404
4405                 /* initial saved psr (stopped) */
4406                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4407                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4408         }
4409
4410         ret = 0;
4411
4412 error_unres:
4413         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4414 error:
4415         /*
4416          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4417          */
4418         if (ret && set_dbregs) {
4419                 LOCK_PFS(flags);
4420                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4421                 UNLOCK_PFS(flags);
4422         }
4423         /*
4424          * release task, there is now a link with the context
4425          */
4426         if (is_system == 0 && task != current) {
4427                 pfm_put_task(task);
4428
4429                 if (ret == 0) {
4430                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4431                         if (ret) {
4432                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4433                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4434                         }
4435                 }
4436         }
4437         return ret;
4438 }
4439
4440 /*
4441  * in this function, we do not need to increase the use count
4442  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4443  * context lock. If the task were to disappear while having
4444  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4445  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4446  * until we are here.
4447  */
4448 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4449
4450 static int
4451 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4452 {
4453         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4454         struct pt_regs *tregs;
4455         int prev_state, is_system;
4456         int ret;
4457
4458         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4459
4460         prev_state = ctx->ctx_state;
4461         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4462
4463         /*
4464          * unload only when necessary
4465          */
4466         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4467                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4468                 return 0;
4469         }
4470
4471         /*
4472          * clear psr and dcr bits
4473          */
4474         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4475         if (ret) return ret;
4476
4477         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4478
4479         /*
4480          * in system mode, we need to update the PMU directly
4481          * and the user level state of the caller, which may not
4482          * necessarily be the creator of the context.
4483          */
4484         if (is_system) {
4485
4486                 /*
4487                  * Update cpuinfo
4488                  *
4489                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4490                  */
4491                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4492                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4493
4494                 /*
4495                  * save PMDs in context
4496                  * release ownership
4497                  */
4498                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4499
4500                 /*
4501                  * at this point we are done with the PMU
4502                  * so we can unreserve the resource.
4503                  */
4504                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4505                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4506
4507                 /*
4508                  * disconnect context from task
4509                  */
4510                 task->thread.pfm_context = NULL;
4511                 /*
4512                  * disconnect task from context
4513                  */
4514                 ctx->ctx_task = NULL;
4515
4516                 /*
4517                  * There is nothing more to cleanup here.
4518                  */
4519                 return 0;
4520         }
4521
4522         /*
4523          * per-task mode
4524          */
4525         tregs = task == current ? regs : ia64_task_regs(task);
4526
4527         if (task == current) {
4528                 /*
4529                  * cancel user level control
4530                  */
4531                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4532
4533                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4534         }
4535         /*
4536          * save PMDs to context
4537          * release ownership
4538          */
4539         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4540
4541         /*
4542          * at this point we are done with the PMU
4543          * so we can unreserve the resource.
4544          *
4545          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4546          */
4547         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE) 
4548                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4549
4550         /*
4551          * reset activation counter and psr
4552          */
4553         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4554         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4555
4556         /*
4557          * PMU state will not be restored
4558          */
4559         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4560
4561         /*
4562          * break links between context and task
4563          */
4564         task->thread.pfm_context  = NULL;
4565         ctx->ctx_task             = NULL;
4566
4567         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4568
4569         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4570         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4571         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4572
4573         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4574
4575         return 0;
4576 }
4577
4578
4579 /*
4580  * called only from exit_thread(): task == current
4581  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4582  */
4583 void
4584 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4585 {
4586         pfm_context_t *ctx;
4587         unsigned long flags;
4588         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
4589         int ret, state;
4590         int free_ok = 0;
4591
4592         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4593
4594         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4595
4596         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4597
4598         state = ctx->ctx_state;
4599         switch(state) {
4600                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4601                         /*
4602                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4603                          * be in unloaded state
4604                          */
4605                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4606                         break;
4607                 case PFM_CTX_LOADED:
4608                 case PFM_CTX_MASKED:
4609                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4610                         if (ret) {
4611                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4612                         }
4613                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4614
4615                         pfm_end_notify_user(ctx);
4616                         break;
4617                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4618                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4619                         if (ret) {
4620                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4621                         }
4622                         free_ok = 1;
4623                         break;
4624                 default:
4625                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4626                         break;
4627         }
4628         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4629
4630         { u64 psr = pfm_get_psr();
4631           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4632           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4633           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4634           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4635         }
4636
4637         /*
4638          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4639          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4640          */
4641         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4642 }
4643
4644 /*
4645  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4646  */
4647 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4648 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4649 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4650 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4651 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4652
4653 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4654 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4655 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4656 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4657 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4658 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4659 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4660 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4661 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4662 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4663 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4664 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4665 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4666 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4667 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4668 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4669 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4670 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4671 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4672 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4673 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4674 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4675 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4676 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4677 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4678 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4685 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4687 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4688 };
4689 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4690
4691 static int
4692 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4693 {
4694         struct task_struct *task;
4695         int state, old_state;
4696
4697 recheck:
4698         state = ctx->ctx_state;
4699         task  = ctx->ctx_task;
4700
4701         if (task == NULL) {
4702                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4703                 return 0;
4704         }
4705
4706         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4707                 ctx->ctx_fd,
4708                 state,
4709                 task->pid,
4710                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4711
4712         /*
4713          * self-monitoring always ok.
4714          *
4715          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4716          * context (to one to which the context is attached to) OR
4717          * a task running on the same CPU as the session.
4718          */
4719         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4720
4721         /*
4722          * if context is UNLOADED we are safe to go
4723          */
4724         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return 0;
4725
4726         /*
4727          * no command can operate on a zombie context
4728          */
4729         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
4730                 DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4731                 return -EINVAL;
4732         }
4733
4734         /*
4735          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have 
4736          * the task stopped.
4737          *
4738          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4739          * the user has no guarantee the task would not run between
4740          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4741          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4742          * the task must be stopped.
4743          */
4744         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4745                 if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
4746                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4747                         return -EBUSY;
4748                 }
4749                 /*
4750                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4751                  *
4752                  * This is an interesting point in the code.
4753                  * We need to unprotect the context because
4754                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4755                  * the same lock. There are danger in doing
4756                  * this because it leaves a window open for
4757                  * another task to get access to the context
4758                  * and possibly change its state. The one thing
4759                  * that is not possible is for the context to disappear
4760                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4761                  * get_fd()/put_fd().
4762                  */
4763                 old_state = state;
4764
4765                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4766
4767                 wait_task_inactive(task);
4768
4769                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4770
4771                 /*
4772                  * we must recheck to verify if state has changed
4773                  */
4774                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4775                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4776                         goto recheck;
4777                 }
4778         }
4779         return 0;
4780 }
4781
4782 /*
4783  * system-call entry point (must return long)
4784  */
4785 asmlinkage long
4786 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count, long arg5, long arg6, long arg7,
4787                 long arg8, long stack)
4788 {
4789         struct pt_regs *regs = (struct pt_regs *)&stack;
4790         struct file *file = NULL;
4791         pfm_context_t *ctx = NULL;
4792         unsigned long flags = 0UL;
4793         void *args_k = NULL;
4794         long ret; /* will expand int return types */
4795         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4796         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4797         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4798         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4799 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4800
4801         /*
4802          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4803          */
4804         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4805
4806         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4807                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4808                 return -EINVAL;
4809         }
4810
4811         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4812         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4813         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4814         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4815         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4816
4817         if (unlikely(func == NULL)) {
4818                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4819                 return -EINVAL;
4820         }
4821
4822         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4823                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4824                 cmd,
4825                 narg,
4826                 base_sz,
4827                 count));
4828
4829         /*
4830          * check if number of arguments matches what the command expects
4831          */
4832         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4833                 return -EINVAL;
4834
4835 restart_args:
4836         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4837         /*
4838          * limit abuse to min page size
4839          */
4840         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4841                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4842                 return -E2BIG;
4843         }
4844
4845         /*
4846          * allocate default-sized argument buffer
4847          */
4848         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4849                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4850                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4851         }
4852
4853         ret = -EFAULT;
4854
4855         /*
4856          * copy arguments
4857          *
4858          * assume sz = 0 for command without parameters
4859          */
4860         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4861                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4862                 goto error_args;
4863         }
4864
4865         /*
4866          * check if command supports extra parameters
4867          */
4868         if (completed_args == 0 && getsize) {
4869                 /*
4870                  * get extra parameters size (based on main argument)
4871                  */
4872                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4873                 if (ret) goto error_args;
4874
4875                 completed_args = 1;
4876
4877                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4878
4879                 /* retry if necessary */
4880                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4881         }
4882
4883         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4884
4885         ret = -EBADF;
4886
4887         file = fget(fd);
4888         if (unlikely(file == NULL)) {
4889                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4890                 goto error_args;
4891         }
4892         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4893                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4894                 goto error_args;
4895         }
4896
4897         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4898         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4899                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4900                 goto error_args;
4901         }
4902         prefetch(&ctx->ctx_state);
4903
4904         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4905
4906         /*
4907          * check task is stopped
4908          */
4909         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4910         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4911
4912 skip_fd:
4913         ret = (*func)(ctx, args_k, count, regs);
4914
4915         call_made = 1;
4916
4917 abort_locked:
4918         if (likely(ctx)) {
4919                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4920                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4921                 fput(file);
4922         }
4923
4924         /* copy argument back to user, if needed */
4925         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4926
4927 error_args:
4928         if (args_k) kfree(args_k);
4929
4930         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4931
4932         return ret;
4933 }
4934
4935 static void
4936 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4937 {
4938         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4939         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4940         int state;
4941         int ret = 0;
4942
4943         state = ctx->ctx_state;
4944         /*
4945          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4946          * XXX: not really needed when blocking
4947          */
4948         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4949
4950                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4951                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4952
4953                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4954                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4955                 else
4956                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4957         } else {
4958                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4959                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4960         }
4961
4962         if (ret == 0) {
4963                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4964                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4965                 }
4966                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4967                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4968                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4969                 } else {
4970                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4971                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4972                 }
4973                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4974         }
4975 }
4976
4977 /*
4978  * context MUST BE LOCKED when calling
4979  * can only be called for current
4980  */
4981 static void
4982 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4983 {
4984         int ret;
4985
4986         DPRINT(("entering for [%d]\n", current->pid));
4987
4988         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4989         if (ret) {
4990                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", current->pid, ret);
4991         }
4992
4993         /*
4994          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
4995          */
4996         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
4997
4998         /*
4999          * given that context is still locked, the controlling
5000          * task will only get access when we return from
5001          * pfm_handle_work().
5002          */
5003 }
5004
5005 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5006
5007 void
5008 pfm_handle_work(void)
5009 {
5010         pfm_context_t *ctx;
5011         struct pt_regs *regs;
5012         unsigned long flags;
5013         unsigned long ovfl_regs;
5014         unsigned int reason;
5015         int ret;
5016
5017         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5018         if (ctx == NULL) {
5019                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5020                 return;
5021         }
5022
5023         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5024
5025         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5026
5027         pfm_clear_task_notify();
5028
5029         regs = ia64_task_regs(current);
5030
5031         /*
5032          * extract reason for being here and clear
5033          */
5034         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5035         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5036         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5037
5038         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5039
5040         /*
5041          * must be done before we check for simple-reset mode
5042          */
5043         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5044
5045
5046         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5047         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5048
5049         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5050
5051          /*
5052           * pfm_handle_work() is currently called with interrupts disabled.
5053           * The down_interruptible call may sleep, therefore we
5054           * must re-enable interrupts to avoid deadlocks. It is
5055           * safe to do so because this function is called ONLY
5056           * when returning to user level (PUStk=1), in which case
5057           * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5058           * interrupt nesting.
5059           */
5060         BUG_ON(flags & IA64_PSR_I);
5061         local_irq_enable();
5062
5063         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5064
5065         /*
5066          * may go through without blocking on SMP systems
5067          * if restart has been received already by the time we call down()
5068          */
5069         ret = down_interruptible(&ctx->ctx_restart_sem);
5070
5071         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5072
5073         /*
5074          * disable interrupts to restore state we had upon entering
5075          * this function
5076          */
5077         local_irq_disable();
5078
5079         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5080
5081         /*
5082          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5083          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5084          * and that can changed PMD values and therefore 
5085          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5086          */
5087         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5088
5089         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5090 do_zombie:
5091                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5092                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5093                 goto nothing_to_do;
5094         }
5095         /*
5096          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5097          */
5098         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5099
5100 skip_blocking:
5101         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5102         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5103
5104 nothing_to_do:
5105
5106         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5107 }
5108
5109 static int
5110 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5111 {
5112         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5113                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5114                 return 0;
5115         }
5116
5117         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5118
5119         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5120
5121         /*
5122          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5123          * we come here
5124          */
5125         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5126
5127         return 0;
5128 }
5129
5130 static int
5131 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5132 {
5133         pfm_msg_t *msg = NULL;
5134
5135         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5136                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5137                 if (msg == NULL) {
5138                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5139                         return -1;
5140                 }
5141
5142                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5143                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5144                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5145                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5146                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5147                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5148                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5149                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5150         }
5151
5152         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5153                 msg,
5154                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5155                 ctx->ctx_fd,
5156                 ovfl_pmds));
5157
5158         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5159 }
5160
5161 static int
5162 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5163 {
5164         pfm_msg_t *msg;
5165
5166         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5167         if (msg == NULL) {
5168                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5169                 return -1;
5170         }
5171         /* no leak */
5172         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5173
5174         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5175         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5176         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5177
5178         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5179                 msg,
5180                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5181                 ctx->ctx_fd));
5182
5183         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5184 }
5185
5186 /*
5187  * main overflow processing routine.
5188  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5189  */
5190 static void
5191 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5192 {
5193         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5194         unsigned long mask;
5195         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5196         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5197         unsigned long tstamp;
5198         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5199         unsigned int i, has_smpl;
5200         int must_notify = 0;
5201
5202         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5203
5204         /*
5205          * sanity test. Should never happen
5206          */
5207         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5208
5209         tstamp   = ia64_get_itc();
5210         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5211         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5212         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5213
5214         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5215                      "used_pmds=0x%lx\n",
5216                         pmc0,
5217                         task ? task->pid: -1,
5218                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5219                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5220                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5221
5222
5223         /*
5224          * first we update the virtual counters
5225          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5226          */
5227         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5228
5229                 /* skip pmd which did not overflow */
5230                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5231
5232                 /*
5233                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5234                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5235                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5236                  * pfm_read_pmds().
5237                  */
5238                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5239                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5240                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5241
5242                 /*
5243                  * check for overflow condition
5244                  */
5245                 if (likely(old_val > new_val)) {
5246                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5247                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5248                 }
5249
5250                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5251                         i,
5252                         new_val,
5253                         old_val,
5254                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5255                         ovfl_pmds,
5256                         ovfl_notify));
5257         }
5258
5259         /*
5260          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5261          */
5262         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5263
5264         /* 
5265          * reset all control bits
5266          */
5267         ovfl_ctrl.val = 0;
5268         reset_pmds    = 0UL;
5269
5270         /*
5271          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by 
5272          * calling the module's handler() routine.
5273          */
5274         if (has_smpl) {
5275                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5276                 unsigned long pmd_mask;
5277                 int j, k, ret = 0;
5278                 int this_cpu = smp_processor_id();
5279
5280                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5281                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5282
5283                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5284
5285                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5286
5287                         mask = 1UL << i;
5288
5289                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5290
5291                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5292                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5293                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5294                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5295                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5296
5297                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5298                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5299                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5300
5301                         /*
5302                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5303                          * into sampling buffer.
5304                          */
5305                         if (smpl_pmds) {
5306                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5307                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5308                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5309                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5310                                 }
5311                         }
5312
5313                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5314
5315                         start_cycles = ia64_get_itc();
5316
5317                         /*
5318                          * call custom buffer format record (handler) routine
5319                          */
5320                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5321
5322                         end_cycles = ia64_get_itc();
5323
5324                         /*
5325                          * For those controls, we take the union because they have
5326                          * an all or nothing behavior.
5327                          */
5328                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5329                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5330                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5331                         /*
5332                          * build the bitmask of pmds to reset now
5333                          */
5334                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5335
5336                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5337                 }
5338                 /*
5339                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5340                  */
5341                 if (ret && pmd_mask) {
5342                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5343                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5344                 }
5345                 /*
5346                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5347                  */
5348                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5349         } else {
5350                 /*
5351                  * when no sampling module is used, then the default
5352                  * is to notify on overflow if requested by user
5353                  */
5354                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5355                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5356                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5357                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5358                 /*
5359                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5360                  */
5361                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5362         }
5363
5364         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5365
5366         /*
5367          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5368          */
5369         if (reset_pmds) {
5370                 unsigned long bm = reset_pmds;
5371                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5372         }
5373
5374         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5375                 /*
5376                  * keep track of what to reset when unblocking
5377                  */
5378                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5379
5380                 /*
5381                  * check for blocking context 
5382                  */
5383                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5384
5385                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5386
5387                         /*
5388                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5389                          */
5390                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5391
5392                         /*
5393                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5394                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5395                          */
5396                         pfm_set_task_notify(task);
5397                 }
5398                 /*
5399                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5400                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5401                  */
5402                 must_notify = 1;
5403         }
5404
5405         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5406                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5407                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5408                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5409                         ovfl_pmds,
5410                         ovfl_notify,
5411                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5412         /*
5413          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5414          */
5415         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5416                 pfm_mask_monitoring(task);
5417                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5418                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5419         }
5420
5421         /*
5422          * send notification now
5423          */
5424         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5425
5426         return;
5427
5428 sanity_check:
5429         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5430                         smp_processor_id(),
5431                         task ? task->pid : -1,
5432                         pmc0);
5433         return;
5434
5435 stop_monitoring:
5436         /*
5437          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5438          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5439          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5440          * can access the PMU  hardware directly.
5441          *
5442          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5443          *
5444          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5445          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5446          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5447          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5448          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5449          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5450          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5451          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5452          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5453          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5454          *
5455          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5456          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5457          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5458          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5459          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5460          * also push our zombie context out.
5461          *
5462          * Overall pretty hairy stuff....
5463          */
5464         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5465         pfm_clear_psr_up();
5466         ia64_psr(regs)->up = 0;
5467         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5468         return;
5469 }
5470
5471 static int
5472 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5473 {
5474         struct task_struct *task;
5475         pfm_context_t *ctx;
5476         unsigned long flags;
5477         u64 pmc0;
5478         int this_cpu = smp_processor_id();
5479         int retval = 0;
5480
5481         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5482
5483         /*
5484          * srlz.d done before arriving here
5485          */
5486         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5487
5488         task = GET_PMU_OWNER();
5489         ctx  = GET_PMU_CTX();
5490
5491         /*
5492          * if we have some pending bits set
5493          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5494          */
5495         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5496                 /*
5497                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5498                  */
5499
5500                 /* sanity check */
5501                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5502
5503                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0) 
5504                         goto report_spurious2;
5505
5506                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5507
5508                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5509
5510                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5511
5512         } else {
5513                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5514                 retval = -1;
5515         }
5516         /*
5517          * keep it unfrozen at all times
5518          */
5519         pfm_unfreeze_pmu();
5520
5521         return retval;
5522
5523 report_spurious1:
5524         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5525                 this_cpu, task->pid);
5526         pfm_unfreeze_pmu();
5527         return -1;
5528 report_spurious2:
5529         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n", 
5530                 this_cpu, 
5531                 task->pid);
5532         pfm_unfreeze_pmu();
5533         return -1;
5534 }
5535
5536 static irqreturn_t
5537 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5538 {
5539         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5540         unsigned long min, max;
5541         int this_cpu;
5542         int ret;
5543
5544         this_cpu = get_cpu();
5545         min      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5546         max      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5547
5548         start_cycles = ia64_get_itc();
5549
5550         ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5551
5552         total_cycles = ia64_get_itc();
5553
5554         /*
5555          * don't measure spurious interrupts
5556          */
5557         if (likely(ret == 0)) {
5558                 total_cycles -= start_cycles;
5559
5560                 if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5561                 if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5562
5563                 pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5564         }
5565         put_cpu_no_resched();
5566         return IRQ_HANDLED;
5567 }
5568
5569 /*
5570  * /proc/perfmon interface, for debug only
5571  */
5572
5573 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5574
5575 static void *
5576 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5577 {
5578         if (*pos == 0) {
5579                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5580         }
5581
5582         while (*pos <= NR_CPUS) {
5583                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5584                         return (void *)*pos;
5585                 }
5586                 ++*pos;
5587         }
5588         return NULL;
5589 }
5590
5591 static void *
5592 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5593 {
5594         ++*pos;
5595         return pfm_proc_start(m, pos);
5596 }
5597
5598 static void
5599 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5600 {
5601 }
5602
5603 static void
5604 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5605 {
5606         struct list_head * pos;
5607         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5608         unsigned long flags;
5609
5610         seq_printf(m,
5611                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5612                 "model                     : %s\n"
5613                 "fastctxsw                 : %s\n"
5614                 "expert mode               : %s\n"
5615                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5616                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5617                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5618                 pmu_conf->pmu_name,
5619                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5620                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5621                 pmu_conf->ovfl_val,
5622                 pmu_conf->flags);
5623
5624         LOCK_PFS(flags);
5625
5626         seq_printf(m,
5627                 "proc_sessions             : %u\n"
5628                 "sys_sessions              : %u\n"
5629                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5630                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5631                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5632                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5633                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5634                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5635
5636         UNLOCK_PFS(flags);
5637
5638         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5639
5640         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5641                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5642                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5643                         entry->fmt_uuid[0],
5644                         entry->fmt_uuid[1],
5645                         entry->fmt_uuid[2],
5646                         entry->fmt_uuid[3],
5647                         entry->fmt_uuid[4],
5648                         entry->fmt_uuid[5],
5649                         entry->fmt_uuid[6],
5650                         entry->fmt_uuid[7],
5651                         entry->fmt_uuid[8],
5652                         entry->fmt_uuid[9],
5653                         entry->fmt_uuid[10],
5654                         entry->fmt_uuid[11],
5655                         entry->fmt_uuid[12],
5656                         entry->fmt_uuid[13],
5657                         entry->fmt_uuid[14],
5658                         entry->fmt_uuid[15],
5659                         entry->fmt_name);
5660         }
5661         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5662
5663 }
5664
5665 static int
5666 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5667 {
5668         unsigned long psr;
5669         unsigned int i;
5670         int cpu;
5671
5672         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5673                 pfm_proc_show_header(m);
5674                 return 0;
5675         }
5676
5677         /* show info for CPU (v - 1) */
5678
5679         cpu = (long)v - 1;
5680         seq_printf(m,
5681                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5682                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5683                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5684                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5685                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5686                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5687                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5688                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5689                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5690                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5691                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5692                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5693                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5694                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5695                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5696                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5697                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5698                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5699                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5700                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5701                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5702                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5703                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5704                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5705                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5706                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5707                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5708                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5709
5710         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5711
5712                 psr = pfm_get_psr();
5713
5714                 ia64_srlz_d();
5715
5716                 seq_printf(m, 
5717                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5718                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n", 
5719                         cpu, psr,
5720                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5721
5722                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5723                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5724                         seq_printf(m, 
5725                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5726                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n", 
5727                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5728                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5729                 }
5730         }
5731         return 0;
5732 }
5733
5734 struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5735         .start =        pfm_proc_start,
5736         .next =         pfm_proc_next,
5737         .stop =         pfm_proc_stop,
5738         .show =         pfm_proc_show
5739 };
5740
5741 static int
5742 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5743 {
5744         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5745 }
5746
5747
5748 /*
5749  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5750  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5751  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5752  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5753  */
5754 void
5755 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5756 {
5757         struct pt_regs *regs;
5758         unsigned long dcr;
5759         unsigned long dcr_pp;
5760
5761         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5762
5763         /*
5764          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5765          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5766          */
5767         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5768                 regs = ia64_task_regs(task);
5769                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5770                 return;
5771         }
5772         /*
5773          * if monitoring has started
5774          */
5775         if (dcr_pp) {
5776                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5777                 /*
5778                  * context switching in?
5779                  */
5780                 if (is_ctxswin) {
5781                         /* mask monitoring for the idle task */
5782                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5783                         pfm_clear_psr_pp();
5784                         ia64_srlz_i();
5785                         return;
5786                 }
5787                 /*
5788                  * context switching out
5789                  * restore monitoring for next task
5790                  *
5791                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5792                  * better code.
5793                  */
5794                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5795                 pfm_set_psr_pp();
5796                 ia64_srlz_i();
5797         }
5798 }
5799
5800 #ifdef CONFIG_SMP
5801
5802 static void
5803 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5804 {
5805         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5806
5807         ia64_psr(regs)->up = 0;
5808         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5809
5810         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5811                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
5812                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5813         }
5814
5815         /*
5816          * disconnect the task from the context and vice-versa
5817          */
5818         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5819
5820         task->thread.pfm_context  = NULL;
5821         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5822
5823         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task->pid));
5824 }
5825
5826
5827 /*
5828  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5829  */
5830 void
5831 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5832 {
5833         pfm_context_t *ctx;
5834         struct thread_struct *t;
5835         unsigned long flags;
5836         u64 psr;
5837
5838
5839         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5840         if (ctx == NULL) return;
5841         t = &task->thread;
5842
5843         /*
5844          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5845          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5846          * access, not CPU concurrency.
5847          */
5848         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5849
5850         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5851                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
5852
5853                 pfm_clear_psr_up();
5854
5855                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5856
5857                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5858
5859                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5860
5861                 pfm_context_free(ctx);
5862                 return;
5863         }
5864
5865         /*
5866          * save current PSR: needed because we modify it
5867          */
5868         ia64_srlz_d();
5869         psr = pfm_get_psr();
5870
5871         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5872
5873         /*
5874          * stop monitoring:
5875          * This is the last instruction which may generate an overflow
5876          *
5877          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5878          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5879          */
5880         pfm_clear_psr_up();
5881
5882         /*
5883          * keep a copy of psr.up (for reload)
5884          */
5885         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5886
5887         /*
5888          * release ownership of this PMU.
5889          * PM interrupts are masked, so nothing
5890          * can happen.
5891          */
5892         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5893
5894         /*
5895          * we systematically save the PMD as we have no
5896          * guarantee we will be schedule at that same
5897          * CPU again.
5898          */
5899         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5900
5901         /*
5902          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5903          * we will need it on the restore path to check
5904          * for pending overflow.
5905          */
5906         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5907
5908         /*
5909          * unfreeze PMU if had pending overflows
5910          */
5911         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5912
5913         /*
5914          * finally, allow context access.
5915          * interrupts will still be masked after this call.
5916          */
5917         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5918 }
5919
5920 #else /* !CONFIG_SMP */
5921 void
5922 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5923 {
5924         pfm_context_t *ctx;
5925         u64 psr;
5926
5927         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5928         if (ctx == NULL) return;
5929
5930         /*
5931          * save current PSR: needed because we modify it
5932          */
5933         psr = pfm_get_psr();
5934
5935         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5936
5937         /*
5938          * stop monitoring:
5939          * This is the last instruction which may generate an overflow
5940          *
5941          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5942          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5943          */
5944         pfm_clear_psr_up();
5945
5946         /*
5947          * keep a copy of psr.up (for reload)
5948          */
5949         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5950 }
5951
5952 static void
5953 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5954 {
5955         pfm_context_t *ctx;
5956         struct thread_struct *t;
5957         unsigned long flags;
5958
5959         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5960           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5961         }
5962
5963         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5964         t   = &task->thread;
5965
5966         /*
5967          * we need to mask PMU overflow here to
5968          * make sure that we maintain pmc0 until
5969          * we save it. overflow interrupts are
5970          * treated as spurious if there is no
5971          * owner.
5972          *
5973          * XXX: I don't think this is necessary
5974          */
5975         PROTECT_CTX(ctx,flags);
5976
5977         /*
5978          * release ownership of this PMU.
5979          * must be done before we save the registers.
5980          *
5981          * after this call any PMU interrupt is treated
5982          * as spurious.
5983          */
5984         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5985
5986         /*
5987          * save all the pmds we use
5988          */
5989         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5990
5991         /*
5992          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5993          * it is needed to check for pended overflow
5994          * on the restore path
5995          */
5996         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5997
5998         /*
5999          * unfreeze PMU if had pending overflows
6000          */
6001         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6002
6003         /*
6004          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6005          * be treated as purely spurious and we will not
6006          * lose any information
6007          */
6008         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6009 }
6010 #endif /* CONFIG_SMP */
6011
6012 #ifdef CONFIG_SMP
6013 /*
6014  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6015  */
6016 void
6017 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6018 {
6019         pfm_context_t *ctx;
6020         struct thread_struct *t;
6021         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6022         unsigned long flags;
6023         u64 psr, psr_up;
6024         int need_irq_resend;
6025
6026         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6027         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6028
6029         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6030
6031         t     = &task->thread;
6032         /*
6033          * possible on unload
6034          */
6035         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6036
6037         /*
6038          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6039          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6040          * access, not CPU concurrency.
6041          */
6042         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6043         psr   = pfm_get_psr();
6044
6045         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6046
6047         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6048         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6049
6050         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6051                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
6052
6053                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6054
6055                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6056
6057                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6058
6059                 /*
6060                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6061                  */
6062                 pfm_context_free(ctx);
6063
6064                 return;
6065         }
6066
6067         /*
6068          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6069          * stale state.
6070          */
6071         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6072                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6073                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6074         }
6075         /*
6076          * retrieve saved psr.up
6077          */
6078         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6079
6080         /*
6081          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6082          * then nothing to do except restore psr
6083          */
6084         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6085
6086                 /*
6087                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6088                  */
6089                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6090                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6091
6092         } else {
6093                 /*
6094                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6095                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6096                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6097                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6098                  */
6099                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6100
6101                 /*
6102                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6103                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6104                  * up stale configuration.
6105                  *
6106                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6107                  */
6108                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6109         }
6110         /*
6111          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6112          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6113          * will be captured.
6114          *
6115          * XXX: optimize here
6116          */
6117         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6118         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6119
6120         /*
6121          * check for pending overflow at the time the state
6122          * was saved.
6123          */
6124         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6125                 /*
6126                  * reload pmc0 with the overflow information
6127                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6128                  */
6129                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6130                 ia64_srlz_d();
6131                 t->pmcs[0] = 0UL;
6132
6133                 /*
6134                  * will replay the PMU interrupt
6135                  */
6136                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6137
6138                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6139         }
6140
6141         /*
6142          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6143          */
6144         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6145         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6146
6147         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6148
6149         /*
6150          * dump activation value for this PMU
6151          */
6152         INC_ACTIVATION();
6153         /*
6154          * record current activation for this context
6155          */
6156         SET_ACTIVATION(ctx);
6157
6158         /*
6159          * establish new ownership. 
6160          */
6161         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6162
6163         /*
6164          * restore the psr.up bit. measurement
6165          * is active again.
6166          * no PMU interrupt can happen at this point
6167          * because we still have interrupts disabled.
6168          */
6169         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6170
6171         /*
6172          * allow concurrent access to context
6173          */
6174         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6175 }
6176 #else /*  !CONFIG_SMP */
6177 /*
6178  * reload PMU state for UP kernels
6179  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6180  */
6181 void
6182 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6183 {
6184         struct thread_struct *t;
6185         pfm_context_t *ctx;
6186         struct task_struct *owner;
6187         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6188         u64 psr, psr_up;
6189         int need_irq_resend;
6190
6191         owner = GET_PMU_OWNER();
6192         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6193         t     = &task->thread;
6194         psr   = pfm_get_psr();
6195
6196         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6197         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6198
6199         /*
6200          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6201          * stale state.
6202          *
6203          * This must be done even when the task is still the owner
6204          * as the registers may have been modified via ptrace()
6205          * (not perfmon) by the previous task.
6206          */
6207         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6208                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6209                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6210         }
6211
6212         /*
6213          * retrieved saved psr.up
6214          */
6215         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6216         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6217
6218         /*
6219          * short path, our state is still there, just
6220          * need to restore psr and we go
6221          *
6222          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6223          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6224          * concurrency even without interrupt masking.
6225          */
6226         if (likely(owner == task)) {
6227                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6228                 return;
6229         }
6230
6231         /*
6232          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6233          * then we'll be able to install our stuff !
6234          *
6235          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6236          */
6237         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6238
6239         /*
6240          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6241          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6242          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6243          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6244          */
6245         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6246
6247         /*
6248          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6249          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6250          * up stale configuration.
6251          *
6252          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6253          */
6254         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6255
6256         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6257         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6258
6259         /*
6260          * check for pending overflow at the time the state
6261          * was saved.
6262          */
6263         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6264                 /*
6265                  * reload pmc0 with the overflow information
6266                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6267                  */
6268                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6269                 ia64_srlz_d();
6270
6271                 t->pmcs[0] = 0UL;
6272
6273                 /*
6274                  * will replay the PMU interrupt
6275                  */
6276                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6277
6278                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6279         }
6280
6281         /*
6282          * establish new ownership. 
6283          */
6284         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6285
6286         /*
6287          * restore the psr.up bit. measurement
6288          * is active again.
6289          * no PMU interrupt can happen at this point
6290          * because we still have interrupts disabled.
6291          */
6292         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6293 }
6294 #endif /* CONFIG_SMP */
6295
6296 /*
6297  * this function assumes monitoring is stopped
6298  */
6299 static void
6300 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6301 {
6302         u64 pmc0;
6303         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6304         int i, can_access_pmu = 0;
6305         int is_self;
6306
6307         /*
6308          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6309          * session for system wide measurements)
6310          */
6311         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6312
6313         /*
6314          * can access PMU is task is the owner of the PMU state on the current CPU
6315          * or if we are running on the CPU bound to the context in system-wide mode
6316          * (that is not necessarily the task the context is attached to in this mode).
6317          * In system-wide we always have can_access_pmu true because a task running on an
6318          * invalid processor is flagged earlier in the call stack (see pfm_stop).
6319          */
6320         can_access_pmu = (GET_PMU_OWNER() == task) || (ctx->ctx_fl_system && ctx->ctx_cpu == smp_processor_id());
6321         if (can_access_pmu) {
6322                 /*
6323                  * Mark the PMU as not owned
6324                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6325                  * interrupt was in-flight
6326                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6327                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6328                  * on.
6329                  */
6330                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6331                 DPRINT(("releasing ownership\n"));
6332
6333                 /*
6334                  * read current overflow status:
6335                  *
6336                  * we are guaranteed to read the final stable state
6337                  */
6338                 ia64_srlz_d();
6339                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6340
6341                 /*
6342                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6343                  */
6344                 pfm_unfreeze_pmu();
6345         } else {
6346                 pmc0 = task->thread.pmcs[0];
6347                 /*
6348                  * clear whatever overflow status bits there were
6349                  */
6350                 task->thread.pmcs[0] = 0;
6351         }
6352         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
6353         /*
6354          * we save all the used pmds
6355          * we take care of overflows for counting PMDs
6356          *
6357          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6358          */
6359         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6360
6361         DPRINT(("is_self=%d ovfl_val=0x%lx mask2=0x%lx\n", is_self, ovfl_val, mask2));
6362
6363         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6364
6365                 /* skip non used pmds */
6366                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6367
6368                 /*
6369                  * can access PMU always true in system wide mode
6370                  */
6371                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : task->thread.pmds[i];
6372
6373                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6374                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6375                                 task->pid,
6376                                 i,
6377                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6378                                 val & ovfl_val));
6379
6380                         /*
6381                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6382                          */
6383                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6384
6385                         /*
6386                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6387                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6388                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6389                          */
6390                         pmd_val = 0UL;
6391
6392                         /*
6393                          * take care of overflow inline
6394                          */
6395                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6396                                 val += 1 + ovfl_val;
6397                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task->pid, i));
6398                         }
6399                 }
6400
6401                 DPRINT(("[%d] ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task->pid, i, val, pmd_val));
6402
6403                 if (is_self) task->thread.pmds[i] = pmd_val;
6404
6405                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6406         }
6407 }
6408
6409 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6410         .handler = pfm_interrupt_handler,
6411         .flags   = SA_INTERRUPT,
6412         .name    = "perfmon"
6413 };
6414
6415 /*
6416  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6417  */
6418 static int init_pfm_fs(void);
6419
6420 static int __init
6421 pfm_probe_pmu(void)
6422 {
6423         pmu_config_t **p;
6424         int family;
6425
6426         family = local_cpu_data->family;
6427         p      = pmu_confs;
6428
6429         while(*p) {
6430                 if ((*p)->probe) {
6431                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6432                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6433                         goto found;
6434                 }
6435                 p++;
6436         }
6437         return -1;
6438 found:
6439         pmu_conf = *p;
6440         return 0;
6441 }
6442
6443 static struct file_operations pfm_proc_fops = {
6444         .open           = pfm_proc_open,
6445         .read           = seq_read,
6446         .llseek         = seq_lseek,
6447         .release        = seq_release,
6448 };
6449
6450 int __init
6451 pfm_init(void)
6452 {
6453         unsigned int n, n_counters, i;
6454
6455         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6456                 PFM_VERSION_MAJ,
6457                 PFM_VERSION_MIN,
6458                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6459
6460         if (pfm_probe_pmu()) {
6461                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n", 
6462                                 local_cpu_data->family);
6463                 return -ENODEV;
6464         }
6465
6466         /*
6467          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6468          * description tables
6469          */
6470         n = 0;
6471         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6472                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6473                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6474                 n++;
6475         }
6476         pmu_conf->num_pmcs = n;
6477
6478         n = 0; n_counters = 0;
6479         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6480                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6481                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6482                 n++;
6483                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6484         }
6485         pmu_conf->num_pmds      = n;
6486         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6487
6488         /*
6489          * sanity checks on the number of debug registers
6490          */
6491         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6492                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6493                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6494                         pmu_conf = NULL;
6495                         return -1;
6496                 }
6497                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6498                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6499                         pmu_conf = NULL;
6500                         return -1;
6501                 }
6502         }
6503
6504         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6505                pmu_conf->pmu_name,
6506                pmu_conf->num_pmcs,
6507                pmu_conf->num_pmds,
6508                pmu_conf->num_counters,
6509                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6510
6511         /* sanity check */
6512         if (pmu_conf->num_pmds >= IA64_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= IA64_NUM_PMC_REGS) {
6513                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6514                 pmu_conf = NULL;
6515                 return -1;
6516         }
6517
6518         /*
6519          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6520          */
6521         perfmon_dir = create_proc_entry("perfmon", S_IRUGO, NULL);
6522         if (perfmon_dir == NULL) {
6523                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6524                 pmu_conf = NULL;
6525                 return -1;
6526         }
6527         /*
6528          * install customized file operations for /proc/perfmon entry
6529          */
6530         perfmon_dir->proc_fops = &pfm_proc_fops;
6531
6532         /*
6533          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6534          */
6535         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root, 0);
6536
6537         /*
6538          * initialize all our spinlocks
6539          */
6540         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6541         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6542
6543         init_pfm_fs();
6544
6545         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6546
6547         return 0;
6548 }
6549
6550 __initcall(pfm_init);
6551
6552 /*
6553  * this function is called before pfm_init()
6554  */
6555 void
6556 pfm_init_percpu (void)
6557 {
6558         /*
6559          * make sure no measurement is active
6560          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6561          */
6562         pfm_clear_psr_pp();
6563         pfm_clear_psr_up();
6564
6565         /*
6566          * we run with the PMU not frozen at all times
6567          */
6568         pfm_unfreeze_pmu();
6569
6570         if (smp_processor_id() == 0)
6571                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6572
6573         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6574         ia64_srlz_d();
6575 }
6576
6577 /*
6578  * used for debug purposes only
6579  */
6580 void
6581 dump_pmu_state(const char *from)
6582 {
6583         struct task_struct *task;
6584         struct thread_struct *t;
6585         struct pt_regs *regs;
6586         pfm_context_t *ctx;
6587         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6588         int i, this_cpu;
6589
6590         local_irq_save(flags);
6591
6592         this_cpu = smp_processor_id();
6593         regs     = ia64_task_regs(current);
6594         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6595         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6596
6597         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6598                 local_irq_restore(flags);
6599                 return;
6600         }
6601
6602         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n", 
6603                 this_cpu, 
6604                 from, 
6605                 current->pid, 
6606                 regs->cr_iip,
6607                 current->comm);
6608
6609         task = GET_PMU_OWNER();
6610         ctx  = GET_PMU_CTX();
6611
6612         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task->pid : -1, ctx);
6613
6614         psr = pfm_get_psr();
6615
6616         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", 
6617                 this_cpu,
6618                 ia64_get_pmc(0),
6619                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6620                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6621                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6622                 info,
6623                 ia64_psr(regs)->up,
6624                 ia64_psr(regs)->pp);
6625
6626         ia64_psr(regs)->up = 0;
6627         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6628
6629         t = &current->thread;
6630
6631         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6632                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6633                 printk("->CPU%d pmc[%d]=0x%lx thread_pmc[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmc(i), i, t->pmcs[i]);
6634         }
6635
6636         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6637                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6638                 printk("->CPU%d pmd[%d]=0x%lx thread_pmd[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmd(i), i, t->pmds[i]);
6639         }
6640
6641         if (ctx) {
6642                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6643                                 this_cpu,
6644                                 ctx->ctx_state,
6645                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6646                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6647                                 ctx->ctx_msgq_head,
6648                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6649                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6650         }
6651         local_irq_restore(flags);
6652 }
6653
6654 /*
6655  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6656  */
6657 void
6658 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6659 {
6660         struct thread_struct *thread;
6661
6662         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task->pid));
6663
6664         thread = &task->thread;
6665
6666         /*
6667          * cut links inherited from parent (current)
6668          */
6669         thread->pfm_context = NULL;
6670
6671         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6672
6673         /*
6674          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6675          */
6676 }
6677 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6678 asmlinkage long
6679 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count, long arg5, long arg6, long arg7,
6680                 long arg8, long stack)
6681 {
6682         return -ENOSYS;
6683 }
6684 #endif /* CONFIG_PERFMON */