arch/ia64/kernel/perfmon.c

   1 /*
   2  * This file implements the perfmon-2 subsystem which is used
   3  * to program the IA-64 Performance Monitoring Unit (PMU).
   4  *
   5  * The initial version of perfmon.c was written by
   6  * Ganesh Venkitachalam, IBM Corp.
   7  *
   8  * Then it was modified for perfmon-1.x by Stephane Eranian and
   9  * David Mosberger, Hewlett Packard Co.
  10  *
  11  * Version Perfmon-2.x is a rewrite of perfmon-1.x
  12  * by Stephane Eranian, Hewlett Packard Co.
  13  *
  14  * Copyright (C) 1999-2005  Hewlett Packard Co
  15  *               Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
  16  *               David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
  17  *
  18  * More information about perfmon available at:
  19  *      http://www.hpl.hp.com/research/linux/perfmon
  20  */
  21
  22 #include <linux/config.h>
  23 #include <linux/module.h>
  24 #include <linux/kernel.h>
  25 #include <linux/sched.h>
  26 #include <linux/interrupt.h>
  27 #include <linux/smp_lock.h>
  28 #include <linux/proc_fs.h>
  29 #include <linux/seq_file.h>
  30 #include <linux/init.h>
  31 #include <linux/vmalloc.h>
  32 #include <linux/mm.h>
  33 #include <linux/sysctl.h>
  34 #include <linux/list.h>
  35 #include <linux/file.h>
  36 #include <linux/poll.h>
  37 #include <linux/vfs.h>
  38 #include <linux/pagemap.h>
  39 #include <linux/mount.h>
  40 #include <linux/version.h>
  41 #include <linux/vs_memory.h>
  42 #include <linux/vs_cvirt.h>
  43 #include <linux/bitops.h>
  44 #include <linux/vs_memory.h>
  45 #include <linux/vs_cvirt.h>
  46
  47 #include <asm/errno.h>
  48 #include <asm/intrinsics.h>
  49 #include <asm/page.h>
  50 #include <asm/perfmon.h>
  51 #include <asm/processor.h>
  52 #include <asm/signal.h>
  53 #include <asm/system.h>
  54 #include <asm/uaccess.h>
  55 #include <asm/delay.h>
  56
  57 #ifdef CONFIG_PERFMON
  58 /*
  59  * perfmon context state
  60  */
  61 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
  62 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
  63 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
  64 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
  65
  66 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
  67
  68 /*
  69  * depth of message queue
  70  */
  71 #define PFM_MAX_MSGS            32
  72 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
  73
  74 /*
  75  * type of a PMU register (bitmask).
  76  * bitmask structure:
  77  *      bit0   : register implemented
  78  *      bit1   : end marker
  79  *      bit2-3 : reserved
  80  *      bit4   : pmc has pmc.pm
  81  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
  82  *      bit6-7 : register type
  83  *      bit8-31: reserved
  84  */
  85 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
  86 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
  87 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
  88 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
  89 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
  90 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
  91 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
  92 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
  93
  94 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
  95 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
  96
  97 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
  98
  99 /* i assumed unsigned */
 100 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
 101 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
 102
 103 /* XXX: these assume that register i is implemented */
 104 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
 105 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
 106 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
 107 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
 108
 109 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].default_value
 110 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf->pmc_desc[i].reserved_mask
 111 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmd_desc[i].dep_pmd[0]
 112 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].dep_pmd[0]
 113
 114 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
 115 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
 116
 117 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
 118 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
 119 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
 120
 121 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
 122
 123 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
 124 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
 125 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
 126
 127 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
 128
 129 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
 130 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
 131 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
 132 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
 133 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
 134
 135 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
 136 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
 137 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
 138
 139 #define RDEP(x) (1UL<<(x))
 140
 141 /*
 142  * context protection macros
 143  * in SMP:
 144  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
 145  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
 146  * in UP:
 147  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
 148  *
 149  * spin_lock_irqsave()/spin_lock_irqrestore():
 150  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
 151  *      in UP : local_irq_disable
 152  *
 153  * spin_lock()/spin_lock():
 154  *      in UP : removed automatically
 155  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
 156  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
 157  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
 158  */
 159 #define PROTECT_CTX(c, f) \
 160         do {  \
 161                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
 162                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
 163                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, current->pid)); \
 164         } while(0)
 165
 166 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
 167         do { \
 168                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
 169                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
 170         } while(0)
 171
 172 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
 173         do {  \
 174                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
 175         } while(0)
 176
 177
 178 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
 179         do { \
 180                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
 181         } while(0)
 182
 183
 184 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
 185         do {  \
 186                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
 187         } while(0)
 188
 189 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
 190         do { \
 191                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
 192         } while(0)
 193
 194
 195 #ifdef CONFIG_SMP
 196
 197 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
 198 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
 199 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
 200
 201 #else /* !CONFIG_SMP */
 202 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 203 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 204 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 205 #endif /* CONFIG_SMP */
 206
 207 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
 208 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
 209 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
 210
 211 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
 212 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
 213
 214 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
 215
 216 /*
 217  * cmp0 must be the value of pmc0
 218  */
 219 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
 220
 221 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
 222
 223 /*
 224  * debugging
 225  */
 226 #define PFM_DEBUGGING 1
 227 #ifdef PFM_DEBUGGING
 228 #define DPRINT(a) \
 229         do { \
 230                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
 231         } while (0)
 232
 233 #define DPRINT_ovfl(a) \
 234         do { \
 235                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug > 0 && pfm_sysctl.debug_ovfl >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
 236         } while (0)
 237 #endif
 238
 239 /*
 240  * 64-bit software counter structure
 241  *
 242  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
 243  */
 244 typedef struct {
 245         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
 246         unsigned long   lval;           /* last reset value */
 247         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
 248         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
 249         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
 250         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
 251         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
 252         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
 253         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
 254         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
 255 } pfm_counter_t;
 256
 257 /*
 258  * context flags
 259  */
 260 typedef struct {
 261         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
 262         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
 263         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
 264         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
 265         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
 266         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
 267         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
 268         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
 269         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
 270         unsigned int reserved:22;
 271 } pfm_context_flags_t;
 272
 273 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
 274 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
 275 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
 276
 277
 278 /*
 279  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
 280  */
 281
 282 typedef struct pfm_context {
 283         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
 284
 285         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
 286         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
 287
 288         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
 289
 290         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
 291
 292         struct semaphore        ctx_restart_sem;        /* use for blocking notification mode */
 293
 294         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
 295         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
 296         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
 297
 298         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
 299         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
 300         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
 301
 302         unsigned long           ctx_pmcs[IA64_NUM_PMC_REGS];    /*  saved copies of PMC values */
 303
 304         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
 305         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
 306         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
 307         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
 308
 309         pfm_counter_t           ctx_pmds[IA64_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
 310
 311         u64                     ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
 312
 313         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
 314         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
 315         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
 316
 317         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
 318         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
 319
 320         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
 321         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
 322         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
 323         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
 324
 325         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
 326         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
 327         int                     ctx_msgq_head;
 328         int                     ctx_msgq_tail;
 329         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
 330
 331         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
 332 } pfm_context_t;
 333
 334 /*
 335  * magic number used to verify that structure is really
 336  * a perfmon context
 337  */
 338 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
 339
 340 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
 341
 342 #ifdef CONFIG_SMP
 343 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
 344 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
 345 #else
 346 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
 347 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
 348 #endif
 349
 350
 351 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
 352 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
 353 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
 354 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
 355 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
 356 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
 357 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
 358 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
 359 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
 360
 361 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
 362 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
 363
 364 /*
 365  * global information about all sessions
 366  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
 367  */
 368 typedef struct {
 369         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
 370
 371         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
 372         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
 373         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
 374         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
 375         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
 376 } pfm_session_t;
 377
 378 /*
 379  * information about a PMC or PMD.
 380  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
 381  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
 382  */
 383 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
 384 typedef struct {
 385         unsigned int            type;
 386         int                     pm_pos;
 387         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
 388         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
 389         pfm_reg_check_t         read_check;
 390         pfm_reg_check_t         write_check;
 391         unsigned long           dep_pmd[4];
 392         unsigned long           dep_pmc[4];
 393 } pfm_reg_desc_t;
 394
 395 /* assume cnum is a valid monitor */
 396 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
 397
 398 /*
 399  * This structure is initialized at boot time and contains
 400  * a description of the PMU main characteristics.
 401  *
 402  * If the probe function is defined, detection is based
 403  * on its return value:
 404  *      - 0 means recognized PMU
 405  *      - anything else means not supported
 406  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
 407  * is used and it must match the host CPU family such that:
 408  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
 409  */
 410 typedef struct {
 411         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
 412
 413         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
 414         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
 415
 416         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
 417         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
 418         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
 419         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
 420
 421         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
 422         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
 423         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
 424         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
 425         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
 426         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
 427         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
 428         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
 429 } pmu_config_t;
 430 /*
 431  * PMU specific flags
 432  */
 433 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
 434
 435 /*
 436  * debug register related type definitions
 437  */
 438 typedef struct {
 439         unsigned long ibr_mask:56;
 440         unsigned long ibr_plm:4;
 441         unsigned long ibr_ig:3;
 442         unsigned long ibr_x:1;
 443 } ibr_mask_reg_t;
 444
 445 typedef struct {
 446         unsigned long dbr_mask:56;
 447         unsigned long dbr_plm:4;
 448         unsigned long dbr_ig:2;
 449         unsigned long dbr_w:1;
 450         unsigned long dbr_r:1;
 451 } dbr_mask_reg_t;
 452
 453 typedef union {
 454         unsigned long  val;
 455         ibr_mask_reg_t ibr;
 456         dbr_mask_reg_t dbr;
 457 } dbreg_t;
 458
 459
 460 /*
 461  * perfmon command descriptions
 462  */
 463 typedef struct {
 464         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 465         char            *cmd_name;
 466         int             cmd_flags;
 467         unsigned int    cmd_narg;
 468         size_t          cmd_argsize;
 469         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
 470 } pfm_cmd_desc_t;
 471
 472 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
 473 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
 474 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
 475 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
 476
 477
 478 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
 479 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
 480 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
 481 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
 482 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
 483
 484 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
 485
 486 typedef struct {
 487         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
 488         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
 489         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
 490         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
 491         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
 492         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
 493         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
 494         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
 495         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
 496 } pfm_stats_t;
 497
 498 /*
 499  * perfmon internal variables
 500  */
 501 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
 502 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
 503
 504 static spinlock_t pfm_alt_install_check = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
 505 static pfm_intr_handler_desc_t  *pfm_alt_intr_handler;
 506
 507 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
 508 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
 509
 510 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
 511 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
 512
 513 static pmu_config_t             *pmu_conf;
 514
 515 /* sysctl() controls */
 516 pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
 517 EXPORT_SYMBOL(pfm_sysctl);
 518
 519 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
 520         {1, "debug", &pfm_sysctl.debug, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 521         {2, "debug_ovfl", &pfm_sysctl.debug_ovfl, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 522         {3, "fastctxsw", &pfm_sysctl.fastctxsw, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 523         {4, "expert_mode", &pfm_sysctl.expert_mode, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 524         { 0, },
 525 };
 526 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
 527         {1, "perfmon", NULL, 0, 0755, pfm_ctl_table, },
 528         {0,},
 529 };
 530 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
 531         {1, "kernel", NULL, 0, 0755, pfm_sysctl_dir, },
 532         {0,},
 533 };
 534 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
 535
 536 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 537 static int pfm_flush(struct file *filp);
 538
 539 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
 540 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
 541
 542 static inline void
 543 pfm_put_task(struct task_struct *task)
 544 {
 545         if (task != current) put_task_struct(task);
 546 }
 547
 548 static inline void
 549 pfm_set_task_notify(struct task_struct *task)
 550 {
 551         struct thread_info *info;
 552
 553         info = (struct thread_info *) ((char *) task + IA64_TASK_SIZE);
 554         set_bit(TIF_NOTIFY_RESUME, &info->flags);
 555 }
 556
 557 static inline void
 558 pfm_clear_task_notify(void)
 559 {
 560         clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
 561 }
 562
 563 static inline void
 564 pfm_reserve_page(unsigned long a)
 565 {
 566         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
 567 }
 568 static inline void
 569 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
 570 {
 571         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
 572 }
 573
 574 static inline unsigned long
 575 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
 576 {
 577         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
 578         return 0UL;
 579 }
 580
 581 static inline unsigned long
 582 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
 583 {
 584         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
 585 }
 586
 587 static inline unsigned int
 588 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
 589 {
 590         return do_munmap(mm, addr, len);
 591 }
 592
 593 static inline unsigned long
 594 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
 595 {
 596         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
 597 }
 598
 599
 600 static struct super_block *
 601 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
 602 {
 603         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC);
 604 }
 605
 606 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
 607         .name     = "pfmfs",
 608         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
 609         .kill_sb  = kill_anon_super,
 610 };
 611
 612 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
 613 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
 614 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
 615 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
 616 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(pfm_syst_info);
 617
 618
 619 /* forward declaration */
 620 static struct file_operations pfm_file_ops;
 621
 622 /*
 623  * forward declarations
 624  */
 625 #ifndef CONFIG_SMP
 626 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
 627 #endif
 628
 629 void dump_pmu_state(const char *);
 630 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 631
 632 #include "perfmon_itanium.h"
 633 #include "perfmon_mckinley.h"
 634 #include "perfmon_generic.h"
 635
 636 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
 637         &pmu_conf_mck,
 638         &pmu_conf_ita,
 639         &pmu_conf_gen, /* must be last */
 640         NULL
 641 };
 642
 643
 644 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
 645
 646 static inline void
 647 pfm_clear_psr_pp(void)
 648 {
 649         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
 650         ia64_srlz_i();
 651 }
 652
 653 static inline void
 654 pfm_set_psr_pp(void)
 655 {
 656         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
 657         ia64_srlz_i();
 658 }
 659
 660 static inline void
 661 pfm_clear_psr_up(void)
 662 {
 663         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
 664         ia64_srlz_i();
 665 }
 666
 667 static inline void
 668 pfm_set_psr_up(void)
 669 {
 670         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
 671         ia64_srlz_i();
 672 }
 673
 674 static inline unsigned long
 675 pfm_get_psr(void)
 676 {
 677         unsigned long tmp;
 678         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
 679         ia64_srlz_i();
 680         return tmp;
 681 }
 682
 683 static inline void
 684 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
 685 {
 686         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
 687         ia64_srlz_i();
 688 }
 689
 690 static inline void
 691 pfm_freeze_pmu(void)
 692 {
 693         ia64_set_pmc(0,1UL);
 694         ia64_srlz_d();
 695 }
 696
 697 static inline void
 698 pfm_unfreeze_pmu(void)
 699 {
 700         ia64_set_pmc(0,0UL);
 701         ia64_srlz_d();
 702 }
 703
 704 static inline void
 705 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
 706 {
 707         int i;
 708
 709         for (i=0; i < nibrs; i++) {
 710                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
 711                 ia64_dv_serialize_instruction();
 712         }
 713         ia64_srlz_i();
 714 }
 715
 716 static inline void
 717 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
 718 {
 719         int i;
 720
 721         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
 722                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
 723                 ia64_dv_serialize_data();
 724         }
 725         ia64_srlz_d();
 726 }
 727
 728 /*
 729  * PMD[i] must be a counter. no check is made
 730  */
 731 static inline unsigned long
 732 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
 733 {
 734         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
 735 }
 736
 737 /*
 738  * PMD[i] must be a counter. no check is made
 739  */
 740 static inline void
 741 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
 742 {
 743         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
 744
 745         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
 746         /*
 747          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
 748          * mask off top part
 749          */
 750         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
 751 }
 752
 753 static pfm_msg_t *
 754 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
 755 {
 756         int idx, next;
 757
 758         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
 759
 760         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
 761         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
 762
 763         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
 764         ctx->ctx_msgq_tail = next;
 765
 766         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
 767
 768         return ctx->ctx_msgq+idx;
 769 }
 770
 771 static pfm_msg_t *
 772 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
 773 {
 774         pfm_msg_t *msg;
 775
 776         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
 777
 778         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
 779
 780         /*
 781          * get oldest message
 782          */
 783         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
 784
 785         /*
 786          * and move forward
 787          */
 788         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
 789
 790         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));
 791
 792         return msg;
 793 }
 794
 795 static void
 796 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
 797 {
 798         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
 799         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
 800 }
 801
 802 static void *
 803 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
 804 {
 805         void *mem;
 806         unsigned long addr;
 807
 808         size = PAGE_ALIGN(size);
 809         mem  = vmalloc(size);
 810         if (mem) {
 811                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
 812                 memset(mem, 0, size);
 813                 addr = (unsigned long)mem;
 814                 while (size > 0) {
 815                         pfm_reserve_page(addr);
 816                         addr+=PAGE_SIZE;
 817                         size-=PAGE_SIZE;
 818                 }
 819         }
 820         return mem;
 821 }
 822
 823 static void
 824 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
 825 {
 826         unsigned long addr;
 827
 828         if (mem) {
 829                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
 830                 addr = (unsigned long) mem;
 831                 while ((long) size > 0) {
 832                         pfm_unreserve_page(addr);
 833                         addr+=PAGE_SIZE;
 834                         size-=PAGE_SIZE;
 835                 }
 836                 vfree(mem);
 837         }
 838         return;
 839 }
 840
 841 static pfm_context_t *
 842 pfm_context_alloc(void)
 843 {
 844         pfm_context_t *ctx;
 845
 846         /*
 847          * allocate context descriptor
 848          * must be able to free with interrupts disabled
 849          */
 850         ctx = kmalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
 851         if (ctx) {
 852                 memset(ctx, 0, sizeof(pfm_context_t));
 853                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
 854         }
 855         return ctx;
 856 }
 857
 858 static void
 859 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
 860 {
 861         if (ctx) {
 862                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
 863                 kfree(ctx);
 864         }
 865 }
 866
 867 static void
 868 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
 869 {
 870         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
 871         struct thread_struct *th = &task->thread;
 872         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
 873         int i;
 874
 875         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task->pid));
 876
 877         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
 878         /*
 879          * monitoring can only be masked as a result of a valid
 880          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
 881          * has an owner. Note that the owner can be different
 882          * from the current task. However the PMU state belongs
 883          * to the owner.
 884          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
 885          * current. Therefore if we come here, we know that
 886          * the PMU state belongs to the current task, therefore
 887          * we can access the live registers.
 888          *
 889          * So in both cases, the live register contains the owner's
 890          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
 891          *
 892          * As a consequence to this call, the thread->pmds[] array
 893          * contains stale information which must be ignored
 894          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
 895          * pfm_restart).
 896          */
 897         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
 898         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
 899                 /* skip non used pmds */
 900                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
 901                 val = ia64_get_pmd(i);
 902
 903                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
 904                         /*
 905                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
 906                          */
 907                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
 908                 } else {
 909                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
 910                 }
 911                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
 912                         i,
 913                         ctx->ctx_pmds[i].val,
 914                         val & ovfl_mask));
 915         }
 916         /*
 917          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
 918          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
 919          * the user
 920          *
 921          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
 922          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
 923          */
 924         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
 925         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
 926                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
 927                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i] & ~0xfUL);
 928                 th->pmcs[i] &= ~0xfUL;
 929                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, th->pmcs[i]));
 930         }
 931         /*
 932          * make all of this visible
 933          */
 934         ia64_srlz_d();
 935 }
 936
 937 /*
 938  * must always be done with task == current
 939  *
 940  * context must be in MASKED state when calling
 941  */
 942 static void
 943 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
 944 {
 945         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
 946         struct thread_struct *th = &task->thread;
 947         unsigned long mask, ovfl_mask;
 948         unsigned long psr, val;
 949         int i, is_system;
 950
 951         is_system = ctx->ctx_fl_system;
 952         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
 953
 954         if (task != current) {
 955                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task->pid, current->pid);
 956                 return;
 957         }
 958         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
 959                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
 960                         task->pid, current->pid, ctx->ctx_state);
 961                 return;
 962         }
 963         psr = pfm_get_psr();
 964         /*
 965          * monitoring is masked via the PMC.
 966          * As we restore their value, we do not want each counter to
 967          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
 968          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
 969          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
 970          * this point, because monitoring was MASKED.
 971          *
 972          * system-wide session are pinned and self-monitoring
 973          */
 974         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
 975                 /* disable dcr pp */
 976                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
 977                 pfm_clear_psr_pp();
 978         } else {
 979                 pfm_clear_psr_up();
 980         }
 981         /*
 982          * first, we restore the PMD
 983          */
 984         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
 985         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
 986                 /* skip non used pmds */
 987                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
 988
 989                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
 990                         /*
 991                          * we split the 64bit value according to
 992                          * counter width
 993                          */
 994                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
 995                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
 996                 } else {
 997                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
 998                 }
 999                 ia64_set_pmd(i, val);
1000
1001                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1002                         i,
1003                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1004                         val));
1005         }
1006         /*
1007          * restore the PMCs
1008          */
1009         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1010         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1011                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1012                 th->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1013                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i]);
1014                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n", task->pid, i, th->pmcs[i]));
1015         }
1016         ia64_srlz_d();
1017
1018         /*
1019          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1020          * XXX: need to optimize
1021          */
1022         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1023                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1024                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1025         }
1026
1027         /*
1028          * now restore PSR
1029          */
1030         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1031                 /* enable dcr pp */
1032                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1033                 ia64_srlz_i();
1034         }
1035         pfm_set_psr_l(psr);
1036 }
1037
1038 static inline void
1039 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1040 {
1041         int i;
1042
1043         ia64_srlz_d();
1044
1045         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1046                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1047         }
1048 }
1049
1050 /*
1051  * reload from thread state (used for ctxw only)
1052  */
1053 static inline void
1054 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1055 {
1056         int i;
1057         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1058
1059         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1060                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1061                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1062                 ia64_set_pmd(i, val);
1063         }
1064         ia64_srlz_d();
1065 }
1066
1067 /*
1068  * propagate PMD from context to thread-state
1069  */
1070 static inline void
1071 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1072 {
1073         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1074         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1075         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1076         unsigned long val;
1077         int i;
1078
1079         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1080
1081         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1082
1083                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1084
1085                 /*
1086                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1087                  * the lower bits go to the machine state in the
1088                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1089                  * The upper part stays in the soft-counter.
1090                  */
1091                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1092                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1093                          val &= ovfl_val;
1094                 }
1095                 thread->pmds[i] = val;
1096
1097                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1098                         i,
1099                         thread->pmds[i],
1100                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1101         }
1102 }
1103
1104 /*
1105  * propagate PMC from context to thread-state
1106  */
1107 static inline void
1108 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1109 {
1110         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1111         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1112         int i;
1113
1114         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1115
1116         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1117                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1118                 thread->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1119                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, thread->pmcs[i]));
1120         }
1121 }
1122
1123
1124
1125 static inline void
1126 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1127 {
1128         int i;
1129
1130         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1131                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1132                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1133         }
1134         ia64_srlz_d();
1135 }
1136
1137 static inline int
1138 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1139 {
1140         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1141 }
1142
1143 static inline int
1144 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1145 {
1146         int ret = 0;
1147         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1148         return ret;
1149 }
1150
1151 static inline int
1152 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1153 {
1154         int ret = 0;
1155         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1156         return ret;
1157 }
1158
1159
1160 static inline int
1161 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1162                      int cpu, void *arg)
1163 {
1164         int ret = 0;
1165         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1166         return ret;
1167 }
1168
1169 static inline int
1170 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1171                      int cpu, void *arg)
1172 {
1173         int ret = 0;
1174         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1175         return ret;
1176 }
1177
1178 static inline int
1179 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1180 {
1181         int ret = 0;
1182         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1183         return ret;
1184 }
1185
1186 static inline int
1187 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)
1188 {
1189         int ret = 0;
1190         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1191         return ret;
1192 }
1193
1194 static pfm_buffer_fmt_t *
1195 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1196 {
1197         struct list_head * pos;
1198         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1199
1200         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1201                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1202                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1203                         return entry;
1204         }
1205         return NULL;
1206 }
1207
1208 /*
1209  * find a buffer format based on its uuid
1210  */
1211 static pfm_buffer_fmt_t *
1212 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1213 {
1214         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1215         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1216         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1217         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1218         return fmt;
1219 }
1220
1221 int
1222 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1223 {
1224         int ret = 0;
1225
1226         /* some sanity checks */
1227         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1228
1229         /* we need at least a handler */
1230         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1231
1232         /*
1233          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1234          */
1235
1236         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1237
1238         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1239                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1240                 ret = -EBUSY;
1241                 goto out;
1242         }
1243         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1244         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1245
1246 out:
1247         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1248         return ret;
1249 }
1250 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1251
1252 int
1253 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1254 {
1255         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1256         int ret = 0;
1257
1258         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1259
1260         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1261         if (!fmt) {
1262                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1263                 ret = -EINVAL;
1264                 goto out;
1265         }
1266         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1267         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1268
1269 out:
1270         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1271         return ret;
1272
1273 }
1274 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1275
1276 extern void update_pal_halt_status(int);
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         /*
1325          * disable default_idle() to go to PAL_HALT
1326          */
1327         update_pal_halt_status(0);
1328
1329         UNLOCK_PFS(flags);
1330
1331         return 0;
1332
1333 error_conflict:
1334         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1335                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]->pid,
1336                 cpu));
1337 abort:
1338         UNLOCK_PFS(flags);
1339
1340         return -EBUSY;
1341
1342 }
1343
1344 static int
1345 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1346 {
1347         unsigned long flags;
1348         /*
1349          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1350          */
1351         LOCK_PFS(flags);
1352
1353         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1354                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1355                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1356                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1357                 is_syswide,
1358                 cpu));
1359
1360
1361         if (is_syswide) {
1362                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1363                 /*
1364                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1365                  */
1366                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1367                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1368                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1369                         } else {
1370                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1371                         }
1372                 }
1373                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1374         } else {
1375                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1376         }
1377         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1378                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1379                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1380                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1381                 is_syswide,
1382                 cpu));
1383
1384         /*
1385          * if possible, enable default_idle() to go into PAL_HALT
1386          */
1387         if (pfm_sessions.pfs_task_sessions == 0 && pfm_sessions.pfs_sys_sessions == 0)
1388                 update_pal_halt_status(1);
1389
1390         UNLOCK_PFS(flags);
1391
1392         return 0;
1393 }
1394
1395 /*
1396  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1397  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1398  * a PROTECT_CTX() section.
1399  */
1400 static int
1401 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1402 {
1403         int r;
1404
1405         /* sanity checks */
1406         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1407                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task->pid, task->mm);
1408                 return -EINVAL;
1409         }
1410
1411         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1412
1413         /*
1414          * does the actual unmapping
1415          */
1416         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1417
1418         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1419
1420         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1421
1422         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1423         if (r !=0) {
1424                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task->pid, vaddr, size);
1425         }
1426
1427         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1428
1429         return 0;
1430 }
1431
1432 /*
1433  * free actual physical storage used by sampling buffer
1434  */
1435 #if 0
1436 static int
1437 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1438 {
1439         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1440
1441         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1442
1443         /*
1444          * we won't use the buffer format anymore
1445          */
1446         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1447
1448         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1449                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1450                 ctx->ctx_smpl_size,
1451                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1452
1453         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1454
1455         /*
1456          * free the buffer
1457          */
1458         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1459
1460         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1461         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1462
1463         return 0;
1464
1465 invalid_free:
1466         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", current->pid);
1467         return -EINVAL;
1468 }
1469 #endif
1470
1471 static inline void
1472 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1473 {
1474         if (fmt == NULL) return;
1475
1476         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1477
1478 }
1479
1480 /*
1481  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1482  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1483  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1484  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1485  */
1486 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1487
1488 static int __init
1489 init_pfm_fs(void)
1490 {
1491         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1492         if (!err) {
1493                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1494                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1495                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1496                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1497                 else
1498                         err = 0;
1499         }
1500         return err;
1501 }
1502
1503 static void __exit
1504 exit_pfm_fs(void)
1505 {
1506         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1507         mntput(pfmfs_mnt);
1508 }
1509
1510 static ssize_t
1511 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1512 {
1513         pfm_context_t *ctx;
1514         pfm_msg_t *msg;
1515         ssize_t ret;
1516         unsigned long flags;
1517         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1518         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1519                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1520                 return -EINVAL;
1521         }
1522
1523         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1524         if (ctx == NULL) {
1525                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1526                 return -EINVAL;
1527         }
1528
1529         /*
1530          * check even when there is no message
1531          */
1532         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1533                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1534                 return -EINVAL;
1535         }
1536
1537         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1538
1539         /*
1540          * put ourselves on the wait queue
1541          */
1542         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1543
1544
1545         for(;;) {
1546                 /*
1547                  * check wait queue
1548                  */
1549
1550                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1551
1552                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1553
1554                 ret = 0;
1555                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1556
1557                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1558
1559                 /*
1560                  * check non-blocking read
1561                  */
1562                 ret = -EAGAIN;
1563                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1564
1565                 /*
1566                  * check pending signals
1567                  */
1568                 if(signal_pending(current)) {
1569                         ret = -EINTR;
1570                         break;
1571                 }
1572                 /*
1573                  * no message, so wait
1574                  */
1575                 schedule();
1576
1577                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1578         }
1579         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", current->pid, ret));
1580         set_current_state(TASK_RUNNING);
1581         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1582
1583         if (ret < 0) goto abort;
1584
1585         ret = -EINVAL;
1586         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1587         if (msg == NULL) {
1588                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, current->pid);
1589                 goto abort_locked;
1590         }
1591
1592         DPRINT(("fd=%d type=%d\n", msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1593
1594         ret = -EFAULT;
1595         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1596
1597 abort_locked:
1598         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1599 abort:
1600         return ret;
1601 }
1602
1603 static ssize_t
1604 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1605                           size_t size, loff_t *ppos)
1606 {
1607         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1608         return -EINVAL;
1609 }
1610
1611 static unsigned int
1612 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1613 {
1614         pfm_context_t *ctx;
1615         unsigned long flags;
1616         unsigned int mask = 0;
1617
1618         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1619                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1620                 return 0;
1621         }
1622
1623         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1624         if (ctx == NULL) {
1625                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1626                 return 0;
1627         }
1628
1629
1630         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1631
1632         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1633
1634         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1635
1636         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1637                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1638
1639         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1640
1641         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1642
1643         return mask;
1644 }
1645
1646 static int
1647 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1648 {
1649         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1650         return -EINVAL;
1651 }
1652
1653 /*
1654  * interrupt cannot be masked when coming here
1655  */
1656 static inline int
1657 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1658 {
1659         int ret;
1660
1661         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1662
1663         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1664                 current->pid,
1665                 fd,
1666                 on,
1667                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1668
1669         return ret;
1670 }
1671
1672 static int
1673 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1674 {
1675         pfm_context_t *ctx;
1676         int ret;
1677
1678         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1679                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", current->pid);
1680                 return -EBADF;
1681         }
1682
1683         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1684         if (ctx == NULL) {
1685                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1686                 return -EBADF;
1687         }
1688         /*
1689          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1690          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1691          *
1692          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1693          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1694          */
1695         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1696
1697
1698         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1699                 fd,
1700                 on,
1701                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1702
1703         return ret;
1704 }
1705
1706 #ifdef CONFIG_SMP
1707 /*
1708  * this function is exclusively called from pfm_close().
1709  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1710  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1711  */
1712 static void
1713 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1714 {
1715         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1716         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(current);
1717         struct task_struct *owner;
1718         unsigned long flags;
1719         int ret;
1720
1721         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1722                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1723                         ctx->ctx_cpu,
1724                         smp_processor_id());
1725                 return;
1726         }
1727         owner = GET_PMU_OWNER();
1728         if (owner != ctx->ctx_task) {
1729                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1730                         smp_processor_id(),
1731                         owner->pid, ctx->ctx_task->pid);
1732                 return;
1733         }
1734         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1735                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1736                         smp_processor_id(),
1737                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1738                 return;
1739         }
1740
1741         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), ctx->ctx_task->pid));
1742         /*
1743          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1744          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1745          * this CPU
1746          */
1747         local_irq_save(flags);
1748
1749         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1750         if (ret) {
1751                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1752         }
1753
1754         /*
1755          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1756          */
1757         local_irq_restore(flags);
1758 }
1759
1760 static void
1761 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1762 {
1763         int ret;
1764
1765         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1766         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1767         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1768 }
1769 #endif /* CONFIG_SMP */
1770
1771 /*
1772  * called for each close(). Partially free resources.
1773  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1774  */
1775 static int
1776 pfm_flush(struct file *filp)
1777 {
1778         pfm_context_t *ctx;
1779         struct task_struct *task;
1780         struct pt_regs *regs;
1781         unsigned long flags;
1782         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1783         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1784         int state, is_system;
1785
1786         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1787                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1788                 return -EBADF;
1789         }
1790
1791         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1792         if (ctx == NULL) {
1793                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1794                 return -EBADF;
1795         }
1796
1797         /*
1798          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1799          * This can be done without the context being protected. We come
1800          * here when the context has become unreacheable by other tasks.
1801          *
1802          * We may still have active monitoring at this point and we may
1803          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1804          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1805          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1806          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1807          * invoked after, it will find an empty queue and no
1808          * signal will be sent. In both case, we are safe
1809          */
1810         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1811                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1812                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1813         }
1814
1815         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1816
1817         state     = ctx->ctx_state;
1818         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1819
1820         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1821         regs = ia64_task_regs(task);
1822
1823         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1824                 state,
1825                 task == current ? 1 : 0));
1826
1827         /*
1828          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1829          */
1830
1831         /*
1832          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1833          */
1834         if (task == current) {
1835 #ifdef CONFIG_SMP
1836                 /*
1837                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1838                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1839                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1840                  *
1841                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1842                  */
1843                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1844
1845                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1846                         /*
1847                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1848                          */
1849                         local_irq_restore(flags);
1850
1851                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1852
1853                         /*
1854                          * restore interrupt masking
1855                          */
1856                         local_irq_save(flags);
1857
1858                         /*
1859                          * context is unloaded at this point
1860                          */
1861                 } else
1862 #endif /* CONFIG_SMP */
1863                 {
1864
1865                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1866                         /*
1867                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1868                         * and session unreserved.
1869                         */
1870                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1871
1872                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1873                 }
1874         }
1875
1876         /*
1877          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1878          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1879          *
1880          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1881          * by every task with access to the context
1882          *
1883          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1884          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1885          * do anything here
1886          */
1887         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1888                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1889                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1890         }
1891
1892         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1893
1894         /*
1895          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1896          * at this point. Cannot be done inside critical section
1897          * because some VM function reenables interrupts.
1898          *
1899          */
1900         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1901
1902         return 0;
1903 }
1904 /*
1905  * called either on explicit close() or from exit_files().
1906  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1907  * called only ONCE.
1908  *
1909  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero
1910  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the
1911  * file at this point.
1912  *
1913  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1914  * is executed before exit_files().
1915  *
1916  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1917  * flush the PMU state to the context.
1918  */
1919 static int
1920 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1921 {
1922         pfm_context_t *ctx;
1923         struct task_struct *task;
1924         struct pt_regs *regs;
1925         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1926         unsigned long flags;
1927         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1928         void *smpl_buf_addr = NULL;
1929         int free_possible = 1;
1930         int state, is_system;
1931
1932         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1933
1934         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1935                 DPRINT(("bad magic\n"));
1936                 return -EBADF;
1937         }
1938
1939         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1940         if (ctx == NULL) {
1941                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1942                 return -EBADF;
1943         }
1944
1945         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1946
1947         state     = ctx->ctx_state;
1948         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1949
1950         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1951         regs = ia64_task_regs(task);
1952
1953         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1954                 state,
1955                 task == current ? 1 : 0));
1956
1957         /*
1958          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1959          */
1960         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1961
1962         /*
1963          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1964          * either force an unload or go zombie
1965          */
1966
1967         /*
1968          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
1969          * we must force it to wakeup to get out of the
1970          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
1971          *
1972          * This situation is only possible for per-task mode
1973          */
1974         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
1975
1976                 /*
1977                  * set a "partial" zombie state to be checked
1978                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
1979                  *
1980                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
1981                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
1982                  * In such case, it would free the context and then we would
1983                  * return to pfm_handle_work() which would access the
1984                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
1985                  * but visible to pfm_handle_work().
1986                  *
1987                  * For some window of time, we have a zombie context with
1988                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
1989                  */
1990                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
1991
1992                 /*
1993                  * force task to wake up from MASKED state
1994                  */
1995                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
1996
1997                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
1998
1999                 /*
2000                  * put ourself to sleep waiting for the other
2001                  * task to report completion
2002                  *
2003                  * the context is protected by mutex, therefore there
2004                  * is no risk of being notified of completion before
2005                  * begin actually on the waitq.
2006                  */
2007                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2008                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2009
2010                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2011
2012                 /*
2013                  * XXX: check for signals :
2014                  *      - ok for explicit close
2015                  *      - not ok when coming from exit_files()
2016                  */
2017                 schedule();
2018
2019
2020                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2021
2022
2023                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2024                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2025
2026                 /*
2027                  * context is unloaded at this point
2028                  */
2029                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2030         }
2031         else if (task != current) {
2032 #ifdef CONFIG_SMP
2033                 /*
2034                  * switch context to zombie state
2035                  */
2036                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2037
2038                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task->pid));
2039                 /*
2040                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2041                  * the task notices the ZOMBIE state
2042                  */
2043                 free_possible = 0;
2044 #else
2045                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2046 #endif
2047         }
2048
2049 doit:
2050         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2051         state = ctx->ctx_state;
2052
2053         /*
2054          * the context is still attached to a task (possibly current)
2055          * we cannot destroy it right now
2056          */
2057
2058         /*
2059          * we must free the sampling buffer right here because
2060          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2061          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2062          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2063          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2064          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2065          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2066          */
2067         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2068                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2069                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2070                 /* no more sampling */
2071                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2072                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2073         }
2074
2075         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2076                 state,
2077                 free_possible,
2078                 smpl_buf_addr,
2079                 smpl_buf_size));
2080
2081         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2082
2083         /*
2084          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2085          */
2086         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2087                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2088         }
2089
2090         /*
2091          * disconnect file descriptor from context must be done
2092          * before we unlock.
2093          */
2094         filp->private_data = NULL;
2095
2096         /*
2097          * if we free on the spot, the context is now completely unreacheable
2098          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2099          * can freely cut.
2100          *
2101          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2102          */
2103         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2104
2105         /*
2106          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2107          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2108          */
2109         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2110
2111         /*
2112          * return the memory used by the context
2113          */
2114         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2115
2116         return 0;
2117 }
2118
2119 static int
2120 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2121 {
2122         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2123         return -ENXIO;
2124 }
2125
2126
2127
2128 static struct file_operations pfm_file_ops = {
2129         .llseek   = no_llseek,
2130         .read     = pfm_read,
2131         .write    = pfm_write,
2132         .poll     = pfm_poll,
2133         .ioctl    = pfm_ioctl,
2134         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2135         .fasync   = pfm_fasync,
2136         .release  = pfm_close,
2137         .flush    = pfm_flush
2138 };
2139
2140 static int
2141 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2142 {
2143         return 1;
2144 }
2145
2146 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2147         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2148 };
2149
2150
2151 static int
2152 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2153 {
2154         int fd, ret = 0;
2155         struct file *file = NULL;
2156         struct inode * inode;
2157         char name[32];
2158         struct qstr this;
2159
2160         fd = get_unused_fd();
2161         if (fd < 0) return -ENFILE;
2162
2163         ret = -ENFILE;
2164
2165         file = get_empty_filp();
2166         if (!file) goto out;
2167
2168         /*
2169          * allocate a new inode
2170          */
2171         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2172         if (!inode) goto out;
2173
2174         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2175
2176         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2177         inode->i_uid  = current->fsuid;
2178         inode->i_gid  = current->fsgid;
2179
2180         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2181         this.name = name;
2182         this.len  = strlen(name);
2183         this.hash = inode->i_ino;
2184
2185         ret = -ENOMEM;
2186
2187         /*
2188          * allocate a new dcache entry
2189          */
2190         file->f_dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2191         if (!file->f_dentry) goto out;
2192
2193         file->f_dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2194
2195         d_add(file->f_dentry, inode);
2196         file->f_vfsmnt = mntget(pfmfs_mnt);
2197         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2198
2199         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2200         file->f_mode  = FMODE_READ;
2201         file->f_flags = O_RDONLY;
2202         file->f_pos   = 0;
2203
2204         /*
2205          * may have to delay until context is attached?
2206          */
2207         fd_install(fd, file);
2208
2209         /*
2210          * the file structure we will use
2211          */
2212         *cfile = file;
2213
2214         return fd;
2215 out:
2216         if (file) put_filp(file);
2217         put_unused_fd(fd);
2218         return ret;
2219 }
2220
2221 static void
2222 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2223 {
2224         struct files_struct *files = current->files;
2225
2226         /*
2227          * there ie no fd_uninstall(), so we do it here
2228          */
2229         spin_lock(&files->file_lock);
2230         files->fd[fd] = NULL;
2231         spin_unlock(&files->file_lock);
2232
2233         if (file) put_filp(file);
2234         put_unused_fd(fd);
2235 }
2236
2237 static int
2238 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2239 {
2240         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2241
2242         while (size > 0) {
2243                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2244
2245
2246                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2247                         return -ENOMEM;
2248
2249                 addr  += PAGE_SIZE;
2250                 buf   += PAGE_SIZE;
2251                 size  -= PAGE_SIZE;
2252         }
2253         return 0;
2254 }
2255
2256 /*
2257  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2258  */
2259 static int
2260 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2261 {
2262         struct mm_struct *mm = task->mm;
2263         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2264         unsigned long size;
2265         void *smpl_buf;
2266
2267
2268         /*
2269          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2270          */
2271         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2272
2273         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2274
2275         /*
2276          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2277          * XXX: may have to refine this test
2278          * Check against address space limit.
2279          *
2280          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2281          *      return -ENOMEM;
2282          */
2283         if (size > task->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
2284                 return -ENOMEM;
2285
2286         /*
2287          * We do the easy to undo allocations first.
2288          *
2289          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2290          */
2291         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2292         if (smpl_buf == NULL) {
2293                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2294                 return -ENOMEM;
2295         }
2296
2297         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2298
2299         /* allocate vma */
2300         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);
2301         if (!vma) {
2302                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2303                 goto error_kmem;
2304         }
2305         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
2306
2307         /*
2308          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2309          */
2310         vma->vm_mm           = mm;
2311         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2312         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2313
2314         /*
2315          * Now we have everything we need and we can initialize
2316          * and connect all the data structures
2317          */
2318
2319         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2320         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2321
2322         /*
2323          * Let's do the difficult operations next.
2324          *
2325          * now we atomically find some area in the address space and
2326          * remap the buffer in it.
2327          */
2328         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2329
2330         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2331         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2332         if (vma->vm_start == 0UL) {
2333                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2334                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2335                 goto error;
2336         }
2337         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2338         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2339
2340         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2341
2342         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2343         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2344                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2345                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2346                 goto error;
2347         }
2348
2349         /*
2350          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2351          * done with mmap lock held
2352          */
2353         insert_vm_struct(mm, vma);
2354
2355         vx_vmpages_add(mm, size >> PAGE_SHIFT);
2356         vm_stat_account(vma);
2357         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2358
2359         /*
2360          * keep track of user level virtual address
2361          */
2362         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2363         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2364
2365         return 0;
2366
2367 error:
2368         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2369 error_kmem:
2370         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2371
2372         return -ENOMEM;
2373 }
2374
2375 /*
2376  * XXX: do something better here
2377  */
2378 static int
2379 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2380 {
2381         /* inspired by ptrace_attach() */
2382         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2383                 current->uid,
2384                 current->gid,
2385                 task->euid,
2386                 task->suid,
2387                 task->uid,
2388                 task->egid,
2389                 task->sgid));
2390
2391         return ((current->uid != task->euid)
2392             || (current->uid != task->suid)
2393             || (current->uid != task->uid)
2394             || (current->gid != task->egid)
2395             || (current->gid != task->sgid)
2396             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2397 }
2398
2399 static int
2400 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2401 {
2402         int ctx_flags;
2403
2404         /* valid signal */
2405
2406         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2407
2408         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2409
2410                 /*
2411                  * cannot block in this mode
2412                  */
2413                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2414                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2415                         return -EINVAL;
2416                 }
2417         } else {
2418         }
2419         /* probably more to add here */
2420
2421         return 0;
2422 }
2423
2424 static int
2425 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2426                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2427 {
2428         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2429         unsigned long size = 0UL;
2430         void *uaddr = NULL;
2431         void *fmt_arg = NULL;
2432         int ret = 0;
2433 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2434
2435         /* invoke and lock buffer format, if found */
2436         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2437         if (fmt == NULL) {
2438                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2439                 return -EINVAL;
2440         }
2441
2442         /*
2443          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2444          */
2445         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2446
2447         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2448
2449         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2450
2451         if (ret) goto error;
2452
2453         /* link buffer format and context */
2454         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2455
2456         /*
2457          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2458          */
2459         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2460         if (ret) goto error;
2461
2462         if (size) {
2463                 /*
2464                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2465                  */
2466                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2467                 if (ret) goto error;
2468
2469                 /* keep track of user address of buffer */
2470                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2471         }
2472         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2473
2474 error:
2475         return ret;
2476 }
2477
2478 static void
2479 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2480 {
2481         int i;
2482
2483         /*
2484          * install reset values for PMC.
2485          */
2486         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2487                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2488                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2489                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2490         }
2491         /*
2492          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2493          */
2494
2495         /*
2496          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2497          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2498          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2499          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2500          * process because they may change what is being measured.
2501          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2502          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2503          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2504          *
2505          * The problem with PMD is information leaking especially
2506          * to user level when psr.sp=0
2507          *
2508          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2509          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2510          * pfm_load_regs() function.
2511          */
2512
2513          /*
2514           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2515           *
2516           * PMC0 is treated differently.
2517           */
2518         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2519
2520         /*
2521          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2522          */
2523         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2524
2525         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2526
2527         /*
2528          * useful in case of re-enable after disable
2529          */
2530         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2531         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2532 }
2533
2534 static int
2535 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2536 {
2537         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2538         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2539
2540         *sz = 0;
2541
2542         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2543
2544         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2545         if (fmt == NULL) {
2546                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2547                 return -EINVAL;
2548         }
2549         /* get just enough to copy in user parameters */
2550         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2551         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2552
2553         return 0;
2554 }
2555
2556
2557
2558 /*
2559  * cannot attach if :
2560  *      - kernel task
2561  *      - task not owned by caller
2562  *      - task incompatible with context mode
2563  */
2564 static int
2565 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2566 {
2567         /*
2568          * no kernel task or task not owner by caller
2569          */
2570         if (task->mm == NULL) {
2571                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2572                 return -EPERM;
2573         }
2574         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2575                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2576                 return -EPERM;
2577         }
2578         /*
2579          * cannot block in self-monitoring mode
2580          */
2581         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2582                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2583                 return -EINVAL;
2584         }
2585
2586         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2587                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2588                 return -EBUSY;
2589         }
2590
2591         /*
2592          * always ok for self
2593          */
2594         if (task == current) return 0;
2595
2596         if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
2597                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2598                 return -EBUSY;
2599         }
2600         /*
2601          * make sure the task is off any CPU
2602          */
2603         wait_task_inactive(task);
2604
2605         /* more to come... */
2606
2607         return 0;
2608 }
2609
2610 static int
2611 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2612 {
2613         struct task_struct *p = current;
2614         int ret;
2615
2616         /* XXX: need to add more checks here */
2617         if (pid < 2) return -EPERM;
2618
2619         if (pid != current->pid) {
2620
2621                 read_lock(&tasklist_lock);
2622
2623                 p = find_task_by_pid(pid);
2624
2625                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2626                 if (p) get_task_struct(p);
2627
2628                 read_unlock(&tasklist_lock);
2629
2630                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2631         }
2632
2633         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2634         if (ret == 0) {
2635                 *task = p;
2636         } else if (p != current) {
2637                 pfm_put_task(p);
2638         }
2639         return ret;
2640 }
2641
2642
2643
2644 static int
2645 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2646 {
2647         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2648         struct file *filp;
2649         int ctx_flags;
2650         int ret;
2651
2652         /* let's check the arguments first */
2653         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2654         if (ret < 0) return ret;
2655
2656         ctx_flags = req->ctx_flags;
2657
2658         ret = -ENOMEM;
2659
2660         ctx = pfm_context_alloc();
2661         if (!ctx) goto error;
2662
2663         ret = pfm_alloc_fd(&filp);
2664         if (ret < 0) goto error_file;
2665
2666         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = ret;
2667
2668         /*
2669          * attach context to file
2670          */
2671         filp->private_data = ctx;
2672
2673         /*
2674          * does the user want to sample?
2675          */
2676         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2677                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2678                 if (ret) goto buffer_error;
2679         }
2680
2681         /*
2682          * init context protection lock
2683          */
2684         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2685
2686         /*
2687          * context is unloaded
2688          */
2689         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2690
2691         /*
2692          * initialization of context's flags
2693          */
2694         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2695         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2696         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2697         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2698         /*
2699          * will move to set properties
2700          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2701          */
2702
2703         /*
2704          * init restart semaphore to locked
2705          */
2706         sema_init(&ctx->ctx_restart_sem, 0);
2707
2708         /*
2709          * activation is used in SMP only
2710          */
2711         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2712         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2713
2714         /*
2715          * initialize notification message queue
2716          */
2717         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2718         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2719         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2720
2721         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2722                 ctx,
2723                 ctx_flags,
2724                 ctx->ctx_fl_system,
2725                 ctx->ctx_fl_block,
2726                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2727                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2728                 ctx->ctx_fd));
2729
2730         /*
2731          * initialize soft PMU state
2732          */
2733         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2734
2735         return 0;
2736
2737 buffer_error:
2738         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2739
2740         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2741                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2742         }
2743 error_file:
2744         pfm_context_free(ctx);
2745
2746 error:
2747         return ret;
2748 }
2749
2750 static inline unsigned long
2751 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2752 {
2753         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2754         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2755         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2756
2757         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2758                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2759                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2760                 if ((mask >> 32) != 0)
2761                         /* construct a full 64-bit random value: */
2762                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2763                 reg->seed = new_seed;
2764         }
2765         reg->lval = val;
2766         return val;
2767 }
2768
2769 static void
2770 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2771 {
2772         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2773         unsigned long reset_others = 0UL;
2774         unsigned long val;
2775         int i;
2776
2777         /*
2778          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2779          */
2780         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2781         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2782
2783                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2784
2785                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2786                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2787
2788                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2789         }
2790
2791         /*
2792          * Now take care of resetting the other registers
2793          */
2794         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2795
2796                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2797
2798                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2799
2800                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2801                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2802         }
2803 }
2804
2805 static void
2806 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2807 {
2808         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2809         unsigned long reset_others = 0UL;
2810         unsigned long val;
2811         int i;
2812
2813         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2814
2815         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2816                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2817                 return;
2818         }
2819
2820         /*
2821          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2822          */
2823         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2824         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2825
2826                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2827
2828                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2829                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2830
2831                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2832
2833                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2834         }
2835
2836         /*
2837          * Now take care of resetting the other registers
2838          */
2839         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2840
2841                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2842
2843                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2844
2845                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2846                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2847                 } else {
2848                         ia64_set_pmd(i, val);
2849                 }
2850                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2851                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2852         }
2853         ia64_srlz_d();
2854 }
2855
2856 static int
2857 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2858 {
2859         struct thread_struct *thread = NULL;
2860         struct task_struct *task;
2861         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2862         unsigned long value, pmc_pm;
2863         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2864         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2865         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2866         int is_monitor, is_counting, state;
2867         int ret = -EINVAL;
2868         pfm_reg_check_t wr_func;
2869 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2870
2871         state     = ctx->ctx_state;
2872         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2873         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2874         task      = ctx->ctx_task;
2875         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2876
2877         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2878
2879         if (is_loaded) {
2880                 thread = &task->thread;
2881                 /*
2882                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2883                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2884                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2885                  */
2886                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2887                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2888                         return -EBUSY;
2889                 }
2890                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2891         }
2892         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
2893
2894         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2895
2896                 cnum       = req->reg_num;
2897                 reg_flags  = req->reg_flags;
2898                 value      = req->reg_value;
2899                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2900                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2901                 flags      = 0;
2902
2903
2904                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2905                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2906                         goto error;
2907                 }
2908
2909                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2910                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2911                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2912                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2913
2914                 /*
2915                  * we reject all non implemented PMC as well
2916                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2917                  * as status registers by the PMU
2918                  */
2919                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2920                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2921                         goto error;
2922                 }
2923                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2924                 /*
2925                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2926                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2927                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2928                  */
2929                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2930                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2931                                 cnum,
2932                                 pmc_pm,
2933                                 is_system));
2934                         goto error;
2935                 }
2936
2937                 if (is_counting) {
2938                         /*
2939                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2940                          * CPUs.
2941                          */
2942                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2943
2944                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2945                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2946                         }
2947
2948                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2949
2950                         /* verify validity of smpl_pmds */
2951                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2952                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2953                                 goto error;
2954                         }
2955
2956                         /* verify validity of reset_pmds */
2957                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2958                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2959                                 goto error;
2960                         }
2961                 } else {
2962                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2963                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2964                                 goto error;
2965                         }
2966                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2967                 }
2968
2969                 /*
2970                  * execute write checker, if any
2971                  */
2972                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2973                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2974                         if (ret) goto error;
2975                         ret = -EINVAL;
2976                 }
2977
2978                 /*
2979                  * no error on this register
2980                  */
2981                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2982
2983                 /*
2984                  * Now we commit the changes to the software state
2985                  */
2986
2987                 /*
2988                  * update overflow information
2989                  */
2990                 if (is_counting) {
2991                         /*
2992                          * full flag update each time a register is programmed
2993                          */
2994                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2995
2996                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2997                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2998                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2999
3000                         /*
3001                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
3002                          *
3003                          * We do not keep track of PMC because we have to
3004                          * systematically restore ALL of them.
3005                          *
3006                          * We do not update the used_monitors mask, because
3007                          * if we have not programmed them, then will be in
3008                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3009                          * mask/restore then when context is MASKED.
3010                          */
3011                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3012                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3013                         /*
3014                          * make sure we do not try to reset on
3015                          * restart because we have established new values
3016                          */
3017                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3018                 }
3019                 /*
3020                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3021                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3022                  * possible leak here.
3023                  */
3024                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3025
3026                 /*
3027                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3028                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3029                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3030                  * place it in the saved state area so that it will be
3031                  * picked up later by the context switch code.
3032                  *
3033                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3034                  *
3035                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3036                  * monitoring needs to be stopped.
3037                  */
3038                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3039
3040                 /*
3041                  * update context state
3042                  */
3043                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3044
3045                 if (is_loaded) {
3046                         /*
3047                          * write thread state
3048                          */
3049                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3050
3051                         /*
3052                          * write hardware register if we can
3053                          */
3054                         if (can_access_pmu) {
3055                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3056                         }
3057 #ifdef CONFIG_SMP
3058                         else {
3059                                 /*
3060                                  * per-task SMP only here
3061                                  *
3062                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3063                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3064                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3065                                  */
3066                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3067                         }
3068 #endif
3069                 }
3070
3071                 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",
3072                           cnum,
3073                           value,
3074                           is_loaded,
3075                           can_access_pmu,
3076                           flags,
3077                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3078                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3079                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3080                           smpl_pmds,
3081                           reset_pmds,
3082                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3083                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3084                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3085         }
3086
3087         /*
3088          * make sure the changes are visible
3089          */
3090         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3091
3092         return 0;
3093 error:
3094         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3095         return ret;
3096 }
3097
3098 static int
3099 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3100 {
3101         struct thread_struct *thread = NULL;
3102         struct task_struct *task;
3103         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3104         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3105         unsigned int cnum;
3106         int i, can_access_pmu = 0, state;
3107         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3108         int ret = -EINVAL;
3109         pfm_reg_check_t wr_func;
3110
3111
3112         state     = ctx->ctx_state;
3113         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3114         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3115         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3116         task      = ctx->ctx_task;
3117
3118         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3119
3120         /*
3121          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3122          * the owner of the local PMU.
3123          */
3124         if (likely(is_loaded)) {
3125                 thread = &task->thread;
3126                 /*
3127                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3128                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3129                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3130                  */
3131                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3132                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3133                         return -EBUSY;
3134                 }
3135                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3136         }
3137         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3138
3139         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3140
3141                 cnum  = req->reg_num;
3142                 value = req->reg_value;
3143
3144                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3145                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3146                         goto abort_mission;
3147                 }
3148                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3149                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3150
3151                 /*
3152                  * execute write checker, if any
3153                  */
3154                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3155                         unsigned long v = value;
3156
3157                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3158                         if (ret) goto abort_mission;
3159
3160                         value = v;
3161                         ret   = -EINVAL;
3162                 }
3163
3164                 /*
3165                  * no error on this register
3166                  */
3167                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3168
3169                 /*
3170                  * now commit changes to software state
3171                  */
3172                 hw_value = value;
3173
3174                 /*
3175                  * update virtualized (64bits) counter
3176                  */
3177                 if (is_counting) {
3178                         /*
3179                          * write context state
3180                          */
3181                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3182
3183                         /*
3184                          * when context is load we use the split value
3185                          */
3186                         if (is_loaded) {
3187                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3188                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3189                         }
3190                 }
3191                 /*
3192                  * update reset values (not just for counters)
3193                  */
3194                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3195                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3196
3197                 /*
3198                  * update randomization parameters (not just for counters)
3199                  */
3200                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3201                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3202
3203                 /*
3204                  * update context value
3205                  */
3206                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3207
3208                 /*
3209                  * Keep track of what we use
3210                  *
3211                  * We do not keep track of PMC because we have to
3212                  * systematically restore ALL of them.
3213                  */
3214                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3215
3216                 /*
3217                  * mark this PMD register used as well
3218                  */
3219                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3220
3221                 /*
3222                  * make sure we do not try to reset on
3223                  * restart because we have established new values
3224                  */
3225                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3226                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3227                 }
3228
3229                 if (is_loaded) {
3230                         /*
3231                          * write thread state
3232                          */
3233                         if (is_system == 0) thread->pmds[cnum] = hw_value;
3234
3235                         /*
3236                          * write hardware register if we can
3237                          */
3238                         if (can_access_pmu) {
3239                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3240                         } else {
3241 #ifdef CONFIG_SMP
3242                                 /*
3243                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3244                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3245                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3246                                  */
3247                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3248 #endif
3249                         }
3250                 }
3251
3252                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3253                           "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",
3254                         cnum,
3255                         value,
3256                         is_loaded,
3257                         can_access_pmu,
3258                         hw_value,
3259                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3260                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3261                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3262                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3263                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3264                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3265                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3266                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3267                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3268                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3269                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3270         }
3271
3272         /*
3273          * make changes visible
3274          */
3275         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3276
3277         return 0;
3278
3279 abort_mission:
3280         /*
3281          * for now, we have only one possibility for error
3282          */
3283         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3284         return ret;
3285 }
3286
3287 /*
3288  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3289  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3290  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3291  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3292  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3293  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3294  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3295  */
3296 static int
3297 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3298 {
3299         struct thread_struct *thread = NULL;
3300         struct task_struct *task;
3301         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3302         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3303         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3304         int i, can_access_pmu = 0, state;
3305         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3306         int ret = -EINVAL;
3307         pfm_reg_check_t rd_func;
3308
3309         /*
3310          * access is possible when loaded only for
3311          * self-monitoring tasks or in UP mode
3312          */
3313
3314         state     = ctx->ctx_state;
3315         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3316         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3317         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3318         task      = ctx->ctx_task;
3319
3320         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3321
3322         if (likely(is_loaded)) {
3323                 thread = &task->thread;
3324                 /*
3325                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3326                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3327                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3328                  */
3329                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3330                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3331                         return -EBUSY;
3332                 }
3333                 /*
3334                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3335                  */
3336                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3337
3338                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3339         }
3340         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3341
3342         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3343                 is_loaded,
3344                 can_access_pmu,
3345                 state));
3346
3347         /*
3348          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3349          * the task is the owner of the local PMU.
3350          */
3351
3352         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3353
3354                 cnum        = req->reg_num;
3355                 reg_flags   = req->reg_flags;
3356
3357                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3358                 /*
3359                  * we can only read the register that we use. That includes
3360                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3361                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3362                  *
3363                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3364                  * without compromising security (leaks)
3365                  */
3366                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3367
3368                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3369                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3370                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3371
3372                 /*
3373                  * If the task is not the current one, then we check if the
3374                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3375                  * If true, then we read directly from the registers.
3376                  */
3377                 if (can_access_pmu){
3378                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3379                 } else {
3380                         /*
3381                          * context has been saved
3382                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3383                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3384                          */
3385                         val = is_loaded ? thread->pmds[cnum] : 0UL;
3386                 }
3387                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3388
3389                 if (is_counting) {
3390                         /*
3391                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3392                          */
3393                         val &= ovfl_mask;
3394                         val += sval;
3395                 }
3396
3397                 /*
3398                  * execute read checker, if any
3399                  */
3400                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3401                         unsigned long v = val;
3402                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3403                         if (ret) goto error;
3404                         val = v;
3405                         ret = -EINVAL;
3406                 }
3407
3408                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3409
3410                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3411
3412                 /*
3413                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3414                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3415                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3416                  */
3417                 req->reg_value            = val;
3418                 req->reg_flags            = reg_flags;
3419                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3420         }
3421
3422         return 0;
3423
3424 error:
3425         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3426         return ret;
3427 }
3428
3429 int
3430 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3431 {
3432         pfm_context_t *ctx;
3433
3434         if (req == NULL) return -EINVAL;
3435
3436         ctx = GET_PMU_CTX();
3437
3438         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3439
3440         /*
3441          * for now limit to current task, which is enough when calling
3442          * from overflow handler
3443          */
3444         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3445
3446         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3447 }
3448 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3449
3450 int
3451 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3452 {
3453         pfm_context_t *ctx;
3454
3455         if (req == NULL) return -EINVAL;
3456
3457         ctx = GET_PMU_CTX();
3458
3459         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3460
3461         /*
3462          * for now limit to current task, which is enough when calling
3463          * from overflow handler
3464          */
3465         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3466
3467         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3468 }
3469 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3470
3471 /*
3472  * Only call this function when a process it trying to
3473  * write the debug registers (reading is always allowed)
3474  */
3475 int
3476 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3477 {
3478         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3479         unsigned long flags;
3480         int ret = 0;
3481
3482         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3483
3484         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3485
3486         /*
3487          * do it only once
3488          */
3489         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3490
3491         /*
3492          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3493          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3494          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3495          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3496          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3497          * So this is always safe.
3498          */
3499         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3500
3501         LOCK_PFS(flags);
3502
3503         /*
3504          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3505          * sessions are using the debug registers.
3506          */
3507         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3508                 ret = -1;
3509         else
3510                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3511
3512         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3513                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3514                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3515                   task->pid, ret));
3516
3517         UNLOCK_PFS(flags);
3518
3519         return ret;
3520 }
3521
3522 /*
3523  * This function is called for every task that exits with the
3524  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3525  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3526  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3527  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3528  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3529  */
3530 int
3531 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3532 {
3533         unsigned long flags;
3534         int ret;
3535
3536         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3537
3538         LOCK_PFS(flags);
3539         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3540                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3541                 ret = -1;
3542         }  else {
3543                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3544                 ret = 0;
3545         }
3546         UNLOCK_PFS(flags);
3547
3548         return ret;
3549 }
3550
3551 static int
3552 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3553 {
3554         struct task_struct *task;
3555         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3556         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3557         int state, is_system;
3558         int ret = 0;
3559
3560         state     = ctx->ctx_state;
3561         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3562         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3563         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3564
3565         switch(state) {
3566                 case PFM_CTX_MASKED:
3567                         break;
3568                 case PFM_CTX_LOADED:
3569                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3570                         /* fall through */
3571                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3572                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3573                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3574                         return -EBUSY;
3575                 default:
3576                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3577                         return -EINVAL;
3578         }
3579
3580         /*
3581          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3582          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3583          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3584          */
3585         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3586                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3587                 return -EBUSY;
3588         }
3589
3590         /* sanity check */
3591         if (unlikely(task == NULL)) {
3592                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3593                 return -EINVAL;
3594         }
3595
3596         if (task == current || is_system) {
3597
3598                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3599
3600                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3601                         task->pid,
3602                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3603
3604                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3605
3606                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3607
3608                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3609                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3610
3611                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3612                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3613                         else
3614                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3615                 } else {
3616                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3617                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3618                 }
3619
3620                 if (ret == 0) {
3621                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3622                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3623
3624                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3625                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3626
3627                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3628                         } else {
3629                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3630
3631                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3632                         }
3633                 }
3634                 /*
3635                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3636                  */
3637                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3638
3639                 /*
3640                  * back to LOADED state
3641                  */
3642                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3643
3644                 /*
3645                  * XXX: not really useful for self monitoring
3646                  */
3647                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3648
3649                 return 0;
3650         }
3651
3652         /*
3653          * restart another task
3654          */
3655
3656         /*
3657          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous
3658          * one is seen by the task.
3659          */
3660         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3661                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3662                 /*
3663                  * will prevent subsequent restart before this one is
3664                  * seen by other task
3665                  */
3666                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3667         }
3668
3669         /*
3670          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3671          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3672          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3673          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3674          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3675          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3676          *
3677          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3678          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3679          *
3680          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3681          * be done by the task itself. This works for system wide because
3682          * the tool that is controlling the session is logically doing
3683          * "self-monitoring".
3684          */
3685         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3686                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3687                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
3688         } else {
3689                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3690
3691                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3692
3693                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3694
3695                 pfm_set_task_notify(task);
3696
3697                 /*
3698                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3699                  */
3700         }
3701         return 0;
3702 }
3703
3704 static int
3705 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3706 {
3707         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3708
3709         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3710
3711         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3712
3713         if (m == 0) {
3714                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3715                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3716         }
3717         return 0;
3718 }
3719
3720 /*
3721  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3722  */
3723 static int
3724 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3725 {
3726         struct thread_struct *thread = NULL;
3727         struct task_struct *task;
3728         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3729         unsigned long flags;
3730         dbreg_t dbreg;
3731         unsigned int rnum;
3732         int first_time;
3733         int ret = 0, state;
3734         int i, can_access_pmu = 0;
3735         int is_system, is_loaded;
3736
3737         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3738
3739         state     = ctx->ctx_state;
3740         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3741         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3742         task      = ctx->ctx_task;
3743
3744         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3745
3746         /*
3747          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3748          * the owner of the local PMU.
3749          */
3750         if (is_loaded) {
3751                 thread = &task->thread;
3752                 /*
3753                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3754                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3755                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3756                  */
3757                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3758                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3759                         return -EBUSY;
3760                 }
3761                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3762         }
3763
3764         /*
3765          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3766          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3767          *
3768          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3769          */
3770
3771         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3772
3773         /*
3774          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3775          */
3776         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3777                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3778                 return -EBUSY;
3779         }
3780
3781         /*
3782          * check for debug registers in system wide mode
3783          *
3784          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3785          * we must repeat it here, in case the registers are
3786          * written after the context is loaded
3787          */
3788         if (is_loaded) {
3789                 LOCK_PFS(flags);
3790
3791                 if (first_time && is_system) {
3792                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3793                                 ret = -EBUSY;
3794                         else
3795                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3796                 }
3797                 UNLOCK_PFS(flags);
3798         }
3799
3800         if (ret != 0) return ret;
3801
3802         /*
3803          * mark ourself as user of the debug registers for
3804          * perfmon purposes.
3805          */
3806         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3807
3808         /*
3809          * clear hardware registers to make sure we don't
3810          * pick up stale state.
3811          *
3812          * for a system wide session, we do not use
3813          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3814          * never leaves the current CPU and the state
3815          * is shared by all processes running on it
3816          */
3817         if (first_time && can_access_pmu) {
3818                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3819                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3820                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3821                         ia64_dv_serialize_instruction();
3822                 }
3823                 ia64_srlz_i();
3824                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3825                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3826                         ia64_dv_serialize_data();
3827                 }
3828                 ia64_srlz_d();
3829         }
3830
3831         /*
3832          * Now install the values into the registers
3833          */
3834         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3835
3836                 rnum      = req->dbreg_num;
3837                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3838
3839                 ret = -EINVAL;
3840
3841                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3842                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3843                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3844
3845                         goto abort_mission;
3846                 }
3847
3848                 /*
3849                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3850                  */
3851                 if (rnum & 0x1) {
3852                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3853                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3854                         else
3855                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3856                 }
3857
3858                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3859
3860                 /*
3861                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3862                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3863                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3864                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3865                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3866                  * to save them on context switch out. This is made possible
3867                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3868                  * won't be able to modify them concurrently.
3869                  */
3870                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3871                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3872
3873                         if (can_access_pmu) {
3874                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3875                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3876                         }
3877
3878                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3879
3880                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3881                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3882                 } else {
3883                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3884
3885                         if (can_access_pmu) {
3886                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3887                                 ia64_dv_serialize_data();
3888                         }
3889                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3890
3891                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3892                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3893                 }
3894         }
3895
3896         return 0;
3897
3898 abort_mission:
3899         /*
3900          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3901          */
3902         if (first_time) {
3903                 LOCK_PFS(flags);
3904                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3905                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3906                 }
3907                 UNLOCK_PFS(flags);
3908                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3909         }
3910         /*
3911          * install error return flag
3912          */
3913         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3914
3915         return ret;
3916 }
3917
3918 static int
3919 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3920 {
3921         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3922 }
3923
3924 static int
3925 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3926 {
3927         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3928 }
3929
3930 int
3931 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3932 {
3933         pfm_context_t *ctx;
3934
3935         if (req == NULL) return -EINVAL;
3936
3937         ctx = GET_PMU_CTX();
3938
3939         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3940
3941         /*
3942          * for now limit to current task, which is enough when calling
3943          * from overflow handler
3944          */
3945         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3946
3947         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3948 }
3949 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3950
3951 int
3952 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3953 {
3954         pfm_context_t *ctx;
3955
3956         if (req == NULL) return -EINVAL;
3957
3958         ctx = GET_PMU_CTX();
3959
3960         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3961
3962         /*
3963          * for now limit to current task, which is enough when calling
3964          * from overflow handler
3965          */
3966         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3967
3968         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3969 }
3970 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3971
3972
3973 static int
3974 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3975 {
3976         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3977
3978         req->ft_version = PFM_VERSION;
3979         return 0;
3980 }
3981
3982 static int
3983 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3984 {
3985         struct pt_regs *tregs;
3986         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3987         int state, is_system;
3988
3989         state     = ctx->ctx_state;
3990         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3991
3992         /*
3993          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3994          */
3995         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3996
3997         /*
3998          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3999          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4000          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4001          */
4002         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4003                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4004                 return -EBUSY;
4005         }
4006         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4007                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
4008                 state,
4009                 is_system));
4010         /*
4011          * in system mode, we need to update the PMU directly
4012          * and the user level state of the caller, which may not
4013          * necessarily be the creator of the context.
4014          */
4015         if (is_system) {
4016                 /*
4017                  * Update local PMU first
4018                  *
4019                  * disable dcr pp
4020                  */
4021                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4022                 ia64_srlz_i();
4023
4024                 /*
4025                  * update local cpuinfo
4026                  */
4027                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4028
4029                 /*
4030                  * stop monitoring, does srlz.i
4031                  */
4032                 pfm_clear_psr_pp();
4033
4034                 /*
4035                  * stop monitoring in the caller
4036                  */
4037                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4038
4039                 return 0;
4040         }
4041         /*
4042          * per-task mode
4043          */
4044
4045         if (task == current) {
4046                 /* stop monitoring  at kernel level */
4047                 pfm_clear_psr_up();
4048
4049                 /*
4050                  * stop monitoring at the user level
4051                  */
4052                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4053         } else {
4054                 tregs = ia64_task_regs(task);
4055
4056                 /*
4057                  * stop monitoring at the user level
4058                  */
4059                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4060
4061                 /*
4062                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4063                  */
4064                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4065                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4066         }
4067         return 0;
4068 }
4069
4070
4071 static int
4072 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4073 {
4074         struct pt_regs *tregs;
4075         int state, is_system;
4076
4077         state     = ctx->ctx_state;
4078         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4079
4080         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4081
4082         /*
4083          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4084          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4085          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4086          */
4087         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4088                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4089                 return -EBUSY;
4090         }
4091
4092         /*
4093          * in system mode, we need to update the PMU directly
4094          * and the user level state of the caller, which may not
4095          * necessarily be the creator of the context.
4096          */
4097         if (is_system) {
4098
4099                 /*
4100                  * set user level psr.pp for the caller
4101                  */
4102                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4103
4104                 /*
4105                  * now update the local PMU and cpuinfo
4106                  */
4107                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4108
4109                 /*
4110                  * start monitoring at kernel level
4111                  */
4112                 pfm_set_psr_pp();
4113
4114                 /* enable dcr pp */
4115                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4116                 ia64_srlz_i();
4117
4118                 return 0;
4119         }
4120
4121         /*
4122          * per-process mode
4123          */
4124
4125         if (ctx->ctx_task == current) {
4126
4127                 /* start monitoring at kernel level */
4128                 pfm_set_psr_up();
4129
4130                 /*
4131                  * activate monitoring at user level
4132                  */
4133                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4134
4135         } else {
4136                 tregs = ia64_task_regs(ctx->ctx_task);
4137
4138                 /*
4139                  * start monitoring at the kernel level the next
4140                  * time the task is scheduled
4141                  */
4142                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4143
4144                 /*
4145                  * activate monitoring at user level
4146                  */
4147                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4148         }
4149         return 0;
4150 }
4151
4152 static int
4153 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4154 {
4155         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4156         unsigned int cnum;
4157         int i;
4158         int ret = -EINVAL;
4159
4160         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4161
4162                 cnum = req->reg_num;
4163
4164                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4165
4166                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4167
4168                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4169
4170                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4171         }
4172         return 0;
4173
4174 abort_mission:
4175         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4176         return ret;
4177 }
4178
4179 static int
4180 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4181 {
4182         struct task_struct *g, *t;
4183         int ret = -ESRCH;
4184
4185         read_lock(&tasklist_lock);
4186
4187         do_each_thread (g, t) {
4188                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4189                         ret = 0;
4190                         break;
4191                 }
4192         } while_each_thread (g, t);
4193
4194         read_unlock(&tasklist_lock);
4195
4196         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4197
4198         return ret;
4199 }
4200
4201 static int
4202 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4203 {
4204         struct task_struct *task;
4205         struct thread_struct *thread;
4206         struct pfm_context_t *old;
4207         unsigned long flags;
4208 #ifndef CONFIG_SMP
4209         struct task_struct *owner_task = NULL;
4210 #endif
4211         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4212         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4213         int the_cpu;
4214         int ret = 0;
4215         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4216
4217         state     = ctx->ctx_state;
4218         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4219         /*
4220          * can only load from unloaded or terminated state
4221          */
4222         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4223                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4224                         req->load_pid,
4225                         ctx->ctx_state));
4226                 return -EBUSY;
4227         }
4228
4229         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4230
4231         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4232                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4233                 return -EINVAL;
4234         }
4235
4236         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4237         if (ret) {
4238                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4239                 return ret;
4240         }
4241
4242         ret = -EINVAL;
4243
4244         /*
4245          * system wide is self monitoring only
4246          */
4247         if (is_system && task != current) {
4248                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4249                         req->load_pid));
4250                 goto error;
4251         }
4252
4253         thread = &task->thread;
4254
4255         ret = 0;
4256         /*
4257          * cannot load a context which is using range restrictions,
4258          * into a task that is being debugged.
4259          */
4260         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4261                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4262                         ret = -EBUSY;
4263                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4264                         goto error;
4265                 }
4266                 LOCK_PFS(flags);
4267
4268                 if (is_system) {
4269                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4270                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4271                                 ret = -EBUSY;
4272                         } else {
4273                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4274                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4275                                 set_dbregs = 1;
4276                         }
4277                 }
4278
4279                 UNLOCK_PFS(flags);
4280
4281                 if (ret) goto error;
4282         }
4283
4284         /*
4285          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4286          *
4287          * The programming model expects the task to
4288          * be pinned on a CPU throughout the session.
4289          * Here we take note of the current CPU at the
4290          * time the context is loaded. No call from
4291          * another CPU will be allowed.
4292          *
4293          * The pinning via shed_setaffinity()
4294          * must be done by the calling task prior
4295          * to this call.
4296          *
4297          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4298          */
4299         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4300
4301         ret = -EBUSY;
4302         /*
4303          * now reserve the session
4304          */
4305         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4306         if (ret) goto error;
4307
4308         /*
4309          * task is necessarily stopped at this point.
4310          *
4311          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4312          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4313          * If we see a context, then this is an active context
4314          *
4315          * XXX: needs to be atomic
4316          */
4317         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4318                 thread->pfm_context, ctx));
4319
4320         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4321         if (old != NULL) {
4322                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4323                 goto error_unres;
4324         }
4325
4326         pfm_reset_msgq(ctx);
4327
4328         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4329
4330         /*
4331          * link context to task
4332          */
4333         ctx->ctx_task = task;
4334
4335         if (is_system) {
4336                 /*
4337                  * we load as stopped
4338                  */
4339                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4340                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4341
4342                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4343         } else {
4344                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4345         }
4346
4347         /*
4348          * propagate into thread-state
4349          */
4350         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4351         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4352
4353         pmcs_source = thread->pmcs;
4354         pmds_source = thread->pmds;
4355
4356         /*
4357          * always the case for system-wide
4358          */
4359         if (task == current) {
4360
4361                 if (is_system == 0) {
4362
4363                         /* allow user level control */
4364                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4365                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4366
4367                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4368                         INC_ACTIVATION();
4369                         SET_ACTIVATION(ctx);
4370 #ifndef CONFIG_SMP
4371                         /*
4372                          * push the other task out, if any
4373                          */
4374                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4375                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4376 #endif
4377                 }
4378                 /*
4379                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4380                  * restore all PMC from ctx to PMU
4381                  */
4382                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4383                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4384
4385                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4386                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4387
4388                 /*
4389                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4390                  */
4391                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4392                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4393                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4394                 }
4395                 /*
4396                  * set new ownership
4397                  */
4398                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4399
4400                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4401         } else {
4402                 /*
4403                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4404                  */
4405                 regs = ia64_task_regs(task);
4406
4407                 /* force a full reload */
4408                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4409                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4410
4411                 /* initial saved psr (stopped) */
4412                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4413                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4414         }
4415
4416         ret = 0;
4417
4418 error_unres:
4419         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4420 error:
4421         /*
4422          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4423          */
4424         if (ret && set_dbregs) {
4425                 LOCK_PFS(flags);
4426                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4427                 UNLOCK_PFS(flags);
4428         }
4429         /*
4430          * release task, there is now a link with the context
4431          */
4432         if (is_system == 0 && task != current) {
4433                 pfm_put_task(task);
4434
4435                 if (ret == 0) {
4436                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4437                         if (ret) {
4438                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4439                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4440                         }
4441                 }
4442         }
4443         return ret;
4444 }
4445
4446 /*
4447  * in this function, we do not need to increase the use count
4448  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4449  * context lock. If the task were to disappear while having
4450  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4451  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4452  * until we are here.
4453  */
4454 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4455
4456 static int
4457 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4458 {
4459         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4460         struct pt_regs *tregs;
4461         int prev_state, is_system;
4462         int ret;
4463
4464         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4465
4466         prev_state = ctx->ctx_state;
4467         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4468
4469         /*
4470          * unload only when necessary
4471          */
4472         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4473                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4474                 return 0;
4475         }
4476
4477         /*
4478          * clear psr and dcr bits
4479          */
4480         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4481         if (ret) return ret;
4482
4483         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4484
4485         /*
4486          * in system mode, we need to update the PMU directly
4487          * and the user level state of the caller, which may not
4488          * necessarily be the creator of the context.
4489          */
4490         if (is_system) {
4491
4492                 /*
4493                  * Update cpuinfo
4494                  *
4495                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4496                  */
4497                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4498                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4499
4500                 /*
4501                  * save PMDs in context
4502                  * release ownership
4503                  */
4504                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4505
4506                 /*
4507                  * at this point we are done with the PMU
4508                  * so we can unreserve the resource.
4509                  */
4510                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4511                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4512
4513                 /*
4514                  * disconnect context from task
4515                  */
4516                 task->thread.pfm_context = NULL;
4517                 /*
4518                  * disconnect task from context
4519                  */
4520                 ctx->ctx_task = NULL;
4521
4522                 /*
4523                  * There is nothing more to cleanup here.
4524                  */
4525                 return 0;
4526         }
4527
4528         /*
4529          * per-task mode
4530          */
4531         tregs = task == current ? regs : ia64_task_regs(task);
4532
4533         if (task == current) {
4534                 /*
4535                  * cancel user level control
4536                  */
4537                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4538
4539                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4540         }
4541         /*
4542          * save PMDs to context
4543          * release ownership
4544          */
4545         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4546
4547         /*
4548          * at this point we are done with the PMU
4549          * so we can unreserve the resource.
4550          *
4551          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4552          */
4553         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4554                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4555
4556         /*
4557          * reset activation counter and psr
4558          */
4559         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4560         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4561
4562         /*
4563          * PMU state will not be restored
4564          */
4565         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4566
4567         /*
4568          * break links between context and task
4569          */
4570         task->thread.pfm_context  = NULL;
4571         ctx->ctx_task             = NULL;
4572
4573         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4574
4575         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4576         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4577         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4578
4579         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4580
4581         return 0;
4582 }
4583
4584
4585 /*
4586  * called only from exit_thread(): task == current
4587  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4588  */
4589 void
4590 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4591 {
4592         pfm_context_t *ctx;
4593         unsigned long flags;
4594         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
4595         int ret, state;
4596         int free_ok = 0;
4597
4598         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4599
4600         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4601
4602         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4603
4604         state = ctx->ctx_state;
4605         switch(state) {
4606                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4607                         /*
4608                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4609                          * be in unloaded state
4610                          */
4611                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4612                         break;
4613                 case PFM_CTX_LOADED:
4614                 case PFM_CTX_MASKED:
4615                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4616                         if (ret) {
4617                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4618                         }
4619                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4620
4621                         pfm_end_notify_user(ctx);
4622                         break;
4623                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4624                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4625                         if (ret) {
4626                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4627                         }
4628                         free_ok = 1;
4629                         break;
4630                 default:
4631                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4632                         break;
4633         }
4634         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4635
4636         { u64 psr = pfm_get_psr();
4637           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4638           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4639           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4640           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4641         }
4642
4643         /*
4644          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4645          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4646          */
4647         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4648 }
4649
4650 /*
4651  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4652  */
4653 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4654 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4655 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4656 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4657 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4658
4659 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4660 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4661 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4662 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4663 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4664 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4665 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4666 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4667 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4668 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4669 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4670 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4671 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4672 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4673 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4674 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4675 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4676 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4677 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4678 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4685 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4687 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4688 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4689 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4690 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4691 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4692 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4693 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4694 };
4695 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4696
4697 static int
4698 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4699 {
4700         struct task_struct *task;
4701         int state, old_state;
4702
4703 recheck:
4704         state = ctx->ctx_state;
4705         task  = ctx->ctx_task;
4706
4707         if (task == NULL) {
4708                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4709                 return 0;
4710         }
4711
4712         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4713                 ctx->ctx_fd,
4714                 state,
4715                 task->pid,
4716                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4717
4718         /*
4719          * self-monitoring always ok.
4720          *
4721          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4722          * context (to one to which the context is attached to) OR
4723          * a task running on the same CPU as the session.
4724          */
4725         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4726
4727         /*
4728          * we are monitoring another thread
4729          */
4730         switch(state) {
4731                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4732                         /*
4733                          * if context is UNLOADED we are safe to go
4734                          */
4735                         return 0;
4736                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4737                         /*
4738                          * no command can operate on a zombie context
4739                          */
4740                         DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4741                         return -EINVAL;
4742                 case PFM_CTX_MASKED:
4743                         /*
4744                          * PMU state has been saved to software even though
4745                          * the thread may still be running.
4746                          */
4747                         if (cmd != PFM_UNLOAD_CONTEXT) return 0;
4748         }
4749
4750         /*
4751          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have
4752          * the task stopped.
4753          *
4754          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4755          * the user has no guarantee the task would not run between
4756          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4757          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4758          * the task must be stopped.
4759          */
4760         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4761                 if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
4762                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4763                         return -EBUSY;
4764                 }
4765                 /*
4766                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4767                  *
4768                  * This is an interesting point in the code.
4769                  * We need to unprotect the context because
4770                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4771                  * the same lock. There are danger in doing
4772                  * this because it leaves a window open for
4773                  * another task to get access to the context
4774                  * and possibly change its state. The one thing
4775                  * that is not possible is for the context to disappear
4776                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4777                  * get_fd()/put_fd().
4778                  */
4779                 old_state = state;
4780
4781                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4782
4783                 wait_task_inactive(task);
4784
4785                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4786
4787                 /*
4788                  * we must recheck to verify if state has changed
4789                  */
4790                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4791                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4792                         goto recheck;
4793                 }
4794         }
4795         return 0;
4796 }
4797
4798 /*
4799  * system-call entry point (must return long)
4800  */
4801 asmlinkage long
4802 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count)
4803 {
4804         struct file *file = NULL;
4805         pfm_context_t *ctx = NULL;
4806         unsigned long flags = 0UL;
4807         void *args_k = NULL;
4808         long ret; /* will expand int return types */
4809         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4810         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4811         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4812         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4813 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4814
4815         /*
4816          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4817          */
4818         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4819
4820         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4821                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4822                 return -EINVAL;
4823         }
4824
4825         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4826         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4827         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4828         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4829         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4830
4831         if (unlikely(func == NULL)) {
4832                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4833                 return -EINVAL;
4834         }
4835
4836         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4837                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4838                 cmd,
4839                 narg,
4840                 base_sz,
4841                 count));
4842
4843         /*
4844          * check if number of arguments matches what the command expects
4845          */
4846         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4847                 return -EINVAL;
4848
4849 restart_args:
4850         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4851         /*
4852          * limit abuse to min page size
4853          */
4854         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4855                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4856                 return -E2BIG;
4857         }
4858
4859         /*
4860          * allocate default-sized argument buffer
4861          */
4862         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4863                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4864                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4865         }
4866
4867         ret = -EFAULT;
4868
4869         /*
4870          * copy arguments
4871          *
4872          * assume sz = 0 for command without parameters
4873          */
4874         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4875                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4876                 goto error_args;
4877         }
4878
4879         /*
4880          * check if command supports extra parameters
4881          */
4882         if (completed_args == 0 && getsize) {
4883                 /*
4884                  * get extra parameters size (based on main argument)
4885                  */
4886                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4887                 if (ret) goto error_args;
4888
4889                 completed_args = 1;
4890
4891                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4892
4893                 /* retry if necessary */
4894                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4895         }
4896
4897         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4898
4899         ret = -EBADF;
4900
4901         file = fget(fd);
4902         if (unlikely(file == NULL)) {
4903                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4904                 goto error_args;
4905         }
4906         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4907                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4908                 goto error_args;
4909         }
4910
4911         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4912         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4913                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4914                 goto error_args;
4915         }
4916         prefetch(&ctx->ctx_state);
4917
4918         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4919
4920         /*
4921          * check task is stopped
4922          */
4923         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4924         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4925
4926 skip_fd:
4927         ret = (*func)(ctx, args_k, count, ia64_task_regs(current));
4928
4929         call_made = 1;
4930
4931 abort_locked:
4932         if (likely(ctx)) {
4933                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4934                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4935                 fput(file);
4936         }
4937
4938         /* copy argument back to user, if needed */
4939         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4940
4941 error_args:
4942         if (args_k) kfree(args_k);
4943
4944         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4945
4946         return ret;
4947 }
4948
4949 static void
4950 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4951 {
4952         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4953         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4954         int state;
4955         int ret = 0;
4956
4957         state = ctx->ctx_state;
4958         /*
4959          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4960          * XXX: not really needed when blocking
4961          */
4962         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4963
4964                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4965                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4966
4967                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4968                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4969                 else
4970                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4971         } else {
4972                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4973                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4974         }
4975
4976         if (ret == 0) {
4977                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4978                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4979                 }
4980                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4981                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4982                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4983                 } else {
4984                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4985                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4986                 }
4987                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4988         }
4989 }
4990
4991 /*
4992  * context MUST BE LOCKED when calling
4993  * can only be called for current
4994  */
4995 static void
4996 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4997 {
4998         int ret;
4999
5000         DPRINT(("entering for [%d]\n", current->pid));
5001
5002         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
5003         if (ret) {
5004                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", current->pid, ret);
5005         }
5006
5007         /*
5008          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5009          */
5010         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5011
5012         /*
5013          * given that context is still locked, the controlling
5014          * task will only get access when we return from
5015          * pfm_handle_work().
5016          */
5017 }
5018
5019 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5020  /*
5021   * pfm_handle_work() can be called with interrupts enabled
5022   * (TIF_NEED_RESCHED) or disabled. The down_interruptible
5023   * call may sleep, therefore we must re-enable interrupts
5024   * to avoid deadlocks. It is safe to do so because this function
5025   * is called ONLY when returning to user level (PUStk=1), in which case
5026   * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5027   * interrupt nesting.
5028   */
5029 void
5030 pfm_handle_work(void)
5031 {
5032         pfm_context_t *ctx;
5033         struct pt_regs *regs;
5034         unsigned long flags, dummy_flags;
5035         unsigned long ovfl_regs;
5036         unsigned int reason;
5037         int ret;
5038
5039         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5040         if (ctx == NULL) {
5041                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5042                 return;
5043         }
5044
5045         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5046
5047         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5048
5049         pfm_clear_task_notify();
5050
5051         regs = ia64_task_regs(current);
5052
5053         /*
5054          * extract reason for being here and clear
5055          */
5056         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5057         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5058         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5059
5060         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5061
5062         /*
5063          * must be done before we check for simple-reset mode
5064          */
5065         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5066
5067
5068         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5069         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5070
5071         /*
5072          * restore interrupt mask to what it was on entry.
5073          * Could be enabled/diasbled.
5074          */
5075         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5076
5077         /*
5078          * force interrupt enable because of down_interruptible()
5079          */
5080         local_irq_enable();
5081
5082         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5083
5084         /*
5085          * may go through without blocking on SMP systems
5086          * if restart has been received already by the time we call down()
5087          */
5088         ret = down_interruptible(&ctx->ctx_restart_sem);
5089
5090         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5091
5092         /*
5093          * lock context and mask interrupts again
5094          * We save flags into a dummy because we may have
5095          * altered interrupts mask compared to entry in this
5096          * function.
5097          */
5098         PROTECT_CTX(ctx, dummy_flags);
5099
5100         /*
5101          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5102          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5103          * and that can changed PMD values and therefore
5104          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5105          */
5106         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5107
5108         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5109 do_zombie:
5110                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5111                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5112                 goto nothing_to_do;
5113         }
5114         /*
5115          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5116          */
5117         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5118
5119 skip_blocking:
5120         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5121         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5122
5123 nothing_to_do:
5124         /*
5125          * restore flags as they were upon entry
5126          */
5127         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5128 }
5129
5130 static int
5131 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5132 {
5133         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5134                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5135                 return 0;
5136         }
5137
5138         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5139
5140         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5141
5142         /*
5143          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5144          * we come here
5145          */
5146         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5147
5148         return 0;
5149 }
5150
5151 static int
5152 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5153 {
5154         pfm_msg_t *msg = NULL;
5155
5156         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5157                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5158                 if (msg == NULL) {
5159                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5160                         return -1;
5161                 }
5162
5163                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5164                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5165                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5166                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5167                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5168                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5169                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5170                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5171         }
5172
5173         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5174                 msg,
5175                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5176                 ctx->ctx_fd,
5177                 ovfl_pmds));
5178
5179         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5180 }
5181
5182 static int
5183 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5184 {
5185         pfm_msg_t *msg;
5186
5187         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5188         if (msg == NULL) {
5189                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5190                 return -1;
5191         }
5192         /* no leak */
5193         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5194
5195         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5196         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5197         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5198
5199         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5200                 msg,
5201                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5202                 ctx->ctx_fd));
5203
5204         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5205 }
5206
5207 /*
5208  * main overflow processing routine.
5209  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5210  */
5211 static void
5212 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5213 {
5214         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5215         unsigned long mask;
5216         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5217         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5218         unsigned long tstamp;
5219         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5220         unsigned int i, has_smpl;
5221         int must_notify = 0;
5222
5223         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5224
5225         /*
5226          * sanity test. Should never happen
5227          */
5228         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5229
5230         tstamp   = ia64_get_itc();
5231         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5232         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5233         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5234
5235         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5236                      "used_pmds=0x%lx\n",
5237                         pmc0,
5238                         task ? task->pid: -1,
5239                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5240                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5241                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5242
5243
5244         /*
5245          * first we update the virtual counters
5246          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5247          */
5248         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5249
5250                 /* skip pmd which did not overflow */
5251                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5252
5253                 /*
5254                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5255                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5256                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5257                  * pfm_read_pmds().
5258                  */
5259                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5260                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5261                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5262
5263                 /*
5264                  * check for overflow condition
5265                  */
5266                 if (likely(old_val > new_val)) {
5267                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5268                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5269                 }
5270
5271                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5272                         i,
5273                         new_val,
5274                         old_val,
5275                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5276                         ovfl_pmds,
5277                         ovfl_notify));
5278         }
5279
5280         /*
5281          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5282          */
5283         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5284
5285         /*
5286          * reset all control bits
5287          */
5288         ovfl_ctrl.val = 0;
5289         reset_pmds    = 0UL;
5290
5291         /*
5292          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by
5293          * calling the module's handler() routine.
5294          */
5295         if (has_smpl) {
5296                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5297                 unsigned long pmd_mask;
5298                 int j, k, ret = 0;
5299                 int this_cpu = smp_processor_id();
5300
5301                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5302                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5303
5304                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5305
5306                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5307
5308                         mask = 1UL << i;
5309
5310                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5311
5312                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5313                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5314                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5315                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5316                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5317
5318                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5319                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5320                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5321
5322                         /*
5323                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5324                          * into sampling buffer.
5325                          */
5326                         if (smpl_pmds) {
5327                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5328                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5329                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5330                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5331                                 }
5332                         }
5333
5334                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5335
5336                         start_cycles = ia64_get_itc();
5337
5338                         /*
5339                          * call custom buffer format record (handler) routine
5340                          */
5341                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5342
5343                         end_cycles = ia64_get_itc();
5344
5345                         /*
5346                          * For those controls, we take the union because they have
5347                          * an all or nothing behavior.
5348                          */
5349                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5350                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5351                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5352                         /*
5353                          * build the bitmask of pmds to reset now
5354                          */
5355                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5356
5357                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5358                 }
5359                 /*
5360                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5361                  */
5362                 if (ret && pmd_mask) {
5363                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5364                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5365                 }
5366                 /*
5367                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5368                  */
5369                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5370         } else {
5371                 /*
5372                  * when no sampling module is used, then the default
5373                  * is to notify on overflow if requested by user
5374                  */
5375                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5376                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5377                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5378                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5379                 /*
5380                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5381                  */
5382                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5383         }
5384
5385         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5386
5387         /*
5388          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5389          */
5390         if (reset_pmds) {
5391                 unsigned long bm = reset_pmds;
5392                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5393         }
5394
5395         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5396                 /*
5397                  * keep track of what to reset when unblocking
5398                  */
5399                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5400
5401                 /*
5402                  * check for blocking context
5403                  */
5404                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5405
5406                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5407
5408                         /*
5409                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5410                          */
5411                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5412
5413                         /*
5414                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5415                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5416                          */
5417                         pfm_set_task_notify(task);
5418                 }
5419                 /*
5420                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5421                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5422                  */
5423                 must_notify = 1;
5424         }
5425
5426         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5427                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5428                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5429                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5430                         ovfl_pmds,
5431                         ovfl_notify,
5432                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5433         /*
5434          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5435          */
5436         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5437                 pfm_mask_monitoring(task);
5438                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5439                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5440         }
5441
5442         /*
5443          * send notification now
5444          */
5445         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5446
5447         return;
5448
5449 sanity_check:
5450         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5451                         smp_processor_id(),
5452                         task ? task->pid : -1,
5453                         pmc0);
5454         return;
5455
5456 stop_monitoring:
5457         /*
5458          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5459          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5460          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5461          * can access the PMU  hardware directly.
5462          *
5463          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5464          *
5465          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5466          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5467          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5468          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5469          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5470          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5471          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5472          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5473          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5474          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5475          *
5476          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5477          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5478          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5479          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5480          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5481          * also push our zombie context out.
5482          *
5483          * Overall pretty hairy stuff....
5484          */
5485         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5486         pfm_clear_psr_up();
5487         ia64_psr(regs)->up = 0;
5488         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5489         return;
5490 }
5491
5492 static int
5493 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5494 {
5495         struct task_struct *task;
5496         pfm_context_t *ctx;
5497         unsigned long flags;
5498         u64 pmc0;
5499         int this_cpu = smp_processor_id();
5500         int retval = 0;
5501
5502         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5503
5504         /*
5505          * srlz.d done before arriving here
5506          */
5507         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5508
5509         task = GET_PMU_OWNER();
5510         ctx  = GET_PMU_CTX();
5511
5512         /*
5513          * if we have some pending bits set
5514          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5515          */
5516         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5517                 /*
5518                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5519                  */
5520
5521                 /* sanity check */
5522                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5523
5524                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)
5525                         goto report_spurious2;
5526
5527                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5528
5529                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5530
5531                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5532
5533         } else {
5534                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5535                 retval = -1;
5536         }
5537         /*
5538          * keep it unfrozen at all times
5539          */
5540         pfm_unfreeze_pmu();
5541
5542         return retval;
5543
5544 report_spurious1:
5545         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5546                 this_cpu, task->pid);
5547         pfm_unfreeze_pmu();
5548         return -1;
5549 report_spurious2:
5550         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n",
5551                 this_cpu,
5552                 task->pid);
5553         pfm_unfreeze_pmu();
5554         return -1;
5555 }
5556
5557 static irqreturn_t
5558 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5559 {
5560         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5561         unsigned long min, max;
5562         int this_cpu;
5563         int ret;
5564
5565         this_cpu = get_cpu();
5566         if (likely(!pfm_alt_intr_handler)) {
5567                 min = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5568                 max = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5569
5570                 start_cycles = ia64_get_itc();
5571
5572                 ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5573
5574                 total_cycles = ia64_get_itc();
5575
5576                 /*
5577                  * don't measure spurious interrupts
5578                  */
5579                 if (likely(ret == 0)) {
5580                         total_cycles -= start_cycles;
5581
5582                         if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5583                         if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5584
5585                         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5586                 }
5587         }
5588         else {
5589                 (*pfm_alt_intr_handler->handler)(irq, arg, regs);
5590         }
5591
5592         put_cpu_no_resched();
5593         return IRQ_HANDLED;
5594 }
5595
5596 /*
5597  * /proc/perfmon interface, for debug only
5598  */
5599
5600 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5601
5602 static void *
5603 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5604 {
5605         if (*pos == 0) {
5606                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5607         }
5608
5609         while (*pos <= NR_CPUS) {
5610                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5611                         return (void *)*pos;
5612                 }
5613                 ++*pos;
5614         }
5615         return NULL;
5616 }
5617
5618 static void *
5619 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5620 {
5621         ++*pos;
5622         return pfm_proc_start(m, pos);
5623 }
5624
5625 static void
5626 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5627 {
5628 }
5629
5630 static void
5631 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5632 {
5633         struct list_head * pos;
5634         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5635         unsigned long flags;
5636
5637         seq_printf(m,
5638                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5639                 "model                     : %s\n"
5640                 "fastctxsw                 : %s\n"
5641                 "expert mode               : %s\n"
5642                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5643                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5644                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5645                 pmu_conf->pmu_name,
5646                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5647                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5648                 pmu_conf->ovfl_val,
5649                 pmu_conf->flags);
5650
5651         LOCK_PFS(flags);
5652
5653         seq_printf(m,
5654                 "proc_sessions             : %u\n"
5655                 "sys_sessions              : %u\n"
5656                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5657                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5658                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5659                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5660                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5661                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5662
5663         UNLOCK_PFS(flags);
5664
5665         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5666
5667         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5668                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5669                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5670                         entry->fmt_uuid[0],
5671                         entry->fmt_uuid[1],
5672                         entry->fmt_uuid[2],
5673                         entry->fmt_uuid[3],
5674                         entry->fmt_uuid[4],
5675                         entry->fmt_uuid[5],
5676                         entry->fmt_uuid[6],
5677                         entry->fmt_uuid[7],
5678                         entry->fmt_uuid[8],
5679                         entry->fmt_uuid[9],
5680                         entry->fmt_uuid[10],
5681                         entry->fmt_uuid[11],
5682                         entry->fmt_uuid[12],
5683                         entry->fmt_uuid[13],
5684                         entry->fmt_uuid[14],
5685                         entry->fmt_uuid[15],
5686                         entry->fmt_name);
5687         }
5688         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5689
5690 }
5691
5692 static int
5693 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5694 {
5695         unsigned long psr;
5696         unsigned int i;
5697         int cpu;
5698
5699         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5700                 pfm_proc_show_header(m);
5701                 return 0;
5702         }
5703
5704         /* show info for CPU (v - 1) */
5705
5706         cpu = (long)v - 1;
5707         seq_printf(m,
5708                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5709                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5710                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5711                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5712                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5713                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5714                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5715                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5716                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5717                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5718                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5719                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5720                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5721                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5722                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5723                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5724                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5725                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5726                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5727                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5728                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5729                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5730                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5731                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5732                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5733                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5734                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5735                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5736
5737         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5738
5739                 psr = pfm_get_psr();
5740
5741                 ia64_srlz_d();
5742
5743                 seq_printf(m,
5744                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5745                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n",
5746                         cpu, psr,
5747                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5748
5749                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5750                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5751                         seq_printf(m,
5752                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5753                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n",
5754                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5755                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5756                 }
5757         }
5758         return 0;
5759 }
5760
5761 struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5762         .start =        pfm_proc_start,
5763         .next =         pfm_proc_next,
5764         .stop =         pfm_proc_stop,
5765         .show =         pfm_proc_show
5766 };
5767
5768 static int
5769 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5770 {
5771         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5772 }
5773
5774
5775 /*
5776  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5777  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5778  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5779  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5780  */
5781 void
5782 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5783 {
5784         struct pt_regs *regs;
5785         unsigned long dcr;
5786         unsigned long dcr_pp;
5787
5788         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5789
5790         /*
5791          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5792          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5793          */
5794         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5795                 regs = ia64_task_regs(task);
5796                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5797                 return;
5798         }
5799         /*
5800          * if monitoring has started
5801          */
5802         if (dcr_pp) {
5803                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5804                 /*
5805                  * context switching in?
5806                  */
5807                 if (is_ctxswin) {
5808                         /* mask monitoring for the idle task */
5809                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5810                         pfm_clear_psr_pp();
5811                         ia64_srlz_i();
5812                         return;
5813                 }
5814                 /*
5815                  * context switching out
5816                  * restore monitoring for next task
5817                  *
5818                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5819                  * better code.
5820                  */
5821                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5822                 pfm_set_psr_pp();
5823                 ia64_srlz_i();
5824         }
5825 }
5826
5827 #ifdef CONFIG_SMP
5828
5829 static void
5830 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5831 {
5832         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5833
5834         ia64_psr(regs)->up = 0;
5835         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5836
5837         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5838                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
5839                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5840         }
5841
5842         /*
5843          * disconnect the task from the context and vice-versa
5844          */
5845         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5846
5847         task->thread.pfm_context  = NULL;
5848         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5849
5850         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task->pid));
5851 }
5852
5853
5854 /*
5855  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5856  */
5857 void
5858 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5859 {
5860         pfm_context_t *ctx;
5861         struct thread_struct *t;
5862         unsigned long flags;
5863         u64 psr;
5864
5865
5866         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5867         if (ctx == NULL) return;
5868         t = &task->thread;
5869
5870         /*
5871          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5872          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5873          * access, not CPU concurrency.
5874          */
5875         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5876
5877         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5878                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
5879
5880                 pfm_clear_psr_up();
5881
5882                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5883
5884                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5885
5886                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5887
5888                 pfm_context_free(ctx);
5889                 return;
5890         }
5891
5892         /*
5893          * save current PSR: needed because we modify it
5894          */
5895         ia64_srlz_d();
5896         psr = pfm_get_psr();
5897
5898         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5899
5900         /*
5901          * stop monitoring:
5902          * This is the last instruction which may generate an overflow
5903          *
5904          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5905          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5906          */
5907         pfm_clear_psr_up();
5908
5909         /*
5910          * keep a copy of psr.up (for reload)
5911          */
5912         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5913
5914         /*
5915          * release ownership of this PMU.
5916          * PM interrupts are masked, so nothing
5917          * can happen.
5918          */
5919         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5920
5921         /*
5922          * we systematically save the PMD as we have no
5923          * guarantee we will be schedule at that same
5924          * CPU again.
5925          */
5926         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5927
5928         /*
5929          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5930          * we will need it on the restore path to check
5931          * for pending overflow.
5932          */
5933         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5934
5935         /*
5936          * unfreeze PMU if had pending overflows
5937          */
5938         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5939
5940         /*
5941          * finally, allow context access.
5942          * interrupts will still be masked after this call.
5943          */
5944         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5945 }
5946
5947 #else /* !CONFIG_SMP */
5948 void
5949 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5950 {
5951         pfm_context_t *ctx;
5952         u64 psr;
5953
5954         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5955         if (ctx == NULL) return;
5956
5957         /*
5958          * save current PSR: needed because we modify it
5959          */
5960         psr = pfm_get_psr();
5961
5962         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5963
5964         /*
5965          * stop monitoring:
5966          * This is the last instruction which may generate an overflow
5967          *
5968          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5969          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5970          */
5971         pfm_clear_psr_up();
5972
5973         /*
5974          * keep a copy of psr.up (for reload)
5975          */
5976         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5977 }
5978
5979 static void
5980 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5981 {
5982         pfm_context_t *ctx;
5983         struct thread_struct *t;
5984         unsigned long flags;
5985
5986         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5987           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5988         }
5989
5990         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5991         t   = &task->thread;
5992
5993         /*
5994          * we need to mask PMU overflow here to
5995          * make sure that we maintain pmc0 until
5996          * we save it. overflow interrupts are
5997          * treated as spurious if there is no
5998          * owner.
5999          *
6000          * XXX: I don't think this is necessary
6001          */
6002         PROTECT_CTX(ctx,flags);
6003
6004         /*
6005          * release ownership of this PMU.
6006          * must be done before we save the registers.
6007          *
6008          * after this call any PMU interrupt is treated
6009          * as spurious.
6010          */
6011         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6012
6013         /*
6014          * save all the pmds we use
6015          */
6016         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
6017
6018         /*
6019          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
6020          * it is needed to check for pended overflow
6021          * on the restore path
6022          */
6023         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
6024
6025         /*
6026          * unfreeze PMU if had pending overflows
6027          */
6028         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6029
6030         /*
6031          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6032          * be treated as purely spurious and we will not
6033          * lose any information
6034          */
6035         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6036 }
6037 #endif /* CONFIG_SMP */
6038
6039 #ifdef CONFIG_SMP
6040 /*
6041  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6042  */
6043 void
6044 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6045 {
6046         pfm_context_t *ctx;
6047         struct thread_struct *t;
6048         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6049         unsigned long flags;
6050         u64 psr, psr_up;
6051         int need_irq_resend;
6052
6053         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6054         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6055
6056         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6057
6058         t     = &task->thread;
6059         /*
6060          * possible on unload
6061          */
6062         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6063
6064         /*
6065          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6066          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6067          * access, not CPU concurrency.
6068          */
6069         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6070         psr   = pfm_get_psr();
6071
6072         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6073
6074         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6075         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6076
6077         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6078                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
6079
6080                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6081
6082                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6083
6084                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6085
6086                 /*
6087                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6088                  */
6089                 pfm_context_free(ctx);
6090
6091                 return;
6092         }
6093
6094         /*
6095          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6096          * stale state.
6097          */
6098         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6099                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6100                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6101         }
6102         /*
6103          * retrieve saved psr.up
6104          */
6105         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6106
6107         /*
6108          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6109          * then nothing to do except restore psr
6110          */
6111         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6112
6113                 /*
6114                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6115                  */
6116                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6117                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6118
6119         } else {
6120                 /*
6121                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6122                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6123                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6124                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6125                  */
6126                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6127
6128                 /*
6129                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6130                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6131                  * up stale configuration.
6132                  *
6133                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6134                  */
6135                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6136         }
6137         /*
6138          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6139          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6140          * will be captured.
6141          *
6142          * XXX: optimize here
6143          */
6144         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6145         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6146
6147         /*
6148          * check for pending overflow at the time the state
6149          * was saved.
6150          */
6151         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6152                 /*
6153                  * reload pmc0 with the overflow information
6154                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6155                  */
6156                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6157                 ia64_srlz_d();
6158                 t->pmcs[0] = 0UL;
6159
6160                 /*
6161                  * will replay the PMU interrupt
6162                  */
6163                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6164
6165                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6166         }
6167
6168         /*
6169          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6170          */
6171         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6172         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6173
6174         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6175
6176         /*
6177          * dump activation value for this PMU
6178          */
6179         INC_ACTIVATION();
6180         /*
6181          * record current activation for this context
6182          */
6183         SET_ACTIVATION(ctx);
6184
6185         /*
6186          * establish new ownership.
6187          */
6188         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6189
6190         /*
6191          * restore the psr.up bit. measurement
6192          * is active again.
6193          * no PMU interrupt can happen at this point
6194          * because we still have interrupts disabled.
6195          */
6196         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6197
6198         /*
6199          * allow concurrent access to context
6200          */
6201         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6202 }
6203 #else /*  !CONFIG_SMP */
6204 /*
6205  * reload PMU state for UP kernels
6206  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6207  */
6208 void
6209 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6210 {
6211         struct thread_struct *t;
6212         pfm_context_t *ctx;
6213         struct task_struct *owner;
6214         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6215         u64 psr, psr_up;
6216         int need_irq_resend;
6217
6218         owner = GET_PMU_OWNER();
6219         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6220         t     = &task->thread;
6221         psr   = pfm_get_psr();
6222
6223         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6224         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6225
6226         /*
6227          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6228          * stale state.
6229          *
6230          * This must be done even when the task is still the owner
6231          * as the registers may have been modified via ptrace()
6232          * (not perfmon) by the previous task.
6233          */
6234         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6235                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6236                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6237         }
6238
6239         /*
6240          * retrieved saved psr.up
6241          */
6242         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6243         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6244
6245         /*
6246          * short path, our state is still there, just
6247          * need to restore psr and we go
6248          *
6249          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6250          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6251          * concurrency even without interrupt masking.
6252          */
6253         if (likely(owner == task)) {
6254                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6255                 return;
6256         }
6257
6258         /*
6259          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6260          * then we'll be able to install our stuff !
6261          *
6262          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6263          */
6264         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6265
6266         /*
6267          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6268          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6269          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6270          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6271          */
6272         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6273
6274         /*
6275          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6276          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6277          * up stale configuration.
6278          *
6279          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6280          */
6281         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6282
6283         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6284         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6285
6286         /*
6287          * check for pending overflow at the time the state
6288          * was saved.
6289          */
6290         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6291                 /*
6292                  * reload pmc0 with the overflow information
6293                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6294                  */
6295                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6296                 ia64_srlz_d();
6297
6298                 t->pmcs[0] = 0UL;
6299
6300                 /*
6301                  * will replay the PMU interrupt
6302                  */
6303                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6304
6305                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6306         }
6307
6308         /*
6309          * establish new ownership.
6310          */
6311         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6312
6313         /*
6314          * restore the psr.up bit. measurement
6315          * is active again.
6316          * no PMU interrupt can happen at this point
6317          * because we still have interrupts disabled.
6318          */
6319         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6320 }
6321 #endif /* CONFIG_SMP */
6322
6323 /*
6324  * this function assumes monitoring is stopped
6325  */
6326 static void
6327 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6328 {
6329         u64 pmc0;
6330         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6331         int i, can_access_pmu = 0;
6332         int is_self;
6333
6334         /*
6335          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6336          * session for system wide measurements)
6337          */
6338         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6339
6340         /*
6341          * can access PMU is task is the owner of the PMU state on the current CPU
6342          * or if we are running on the CPU bound to the context in system-wide mode
6343          * (that is not necessarily the task the context is attached to in this mode).
6344          * In system-wide we always have can_access_pmu true because a task running on an
6345          * invalid processor is flagged earlier in the call stack (see pfm_stop).
6346          */
6347         can_access_pmu = (GET_PMU_OWNER() == task) || (ctx->ctx_fl_system && ctx->ctx_cpu == smp_processor_id());
6348         if (can_access_pmu) {
6349                 /*
6350                  * Mark the PMU as not owned
6351                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6352                  * interrupt was in-flight
6353                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6354                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6355                  * on.
6356                  */
6357                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6358                 DPRINT(("releasing ownership\n"));
6359
6360                 /*
6361                  * read current overflow status:
6362                  *
6363                  * we are guaranteed to read the final stable state
6364                  */
6365                 ia64_srlz_d();
6366                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6367
6368                 /*
6369                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6370                  */
6371                 pfm_unfreeze_pmu();
6372         } else {
6373                 pmc0 = task->thread.pmcs[0];
6374                 /*
6375                  * clear whatever overflow status bits there were
6376                  */
6377                 task->thread.pmcs[0] = 0;
6378         }
6379         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
6380         /*
6381          * we save all the used pmds
6382          * we take care of overflows for counting PMDs
6383          *
6384          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6385          */
6386         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6387
6388         DPRINT(("is_self=%d ovfl_val=0x%lx mask2=0x%lx\n", is_self, ovfl_val, mask2));
6389
6390         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6391
6392                 /* skip non used pmds */
6393                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6394
6395                 /*
6396                  * can access PMU always true in system wide mode
6397                  */
6398                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : task->thread.pmds[i];
6399
6400                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6401                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6402                                 task->pid,
6403                                 i,
6404                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6405                                 val & ovfl_val));
6406
6407                         /*
6408                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6409                          */
6410                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6411
6412                         /*
6413                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6414                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6415                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6416                          */
6417                         pmd_val = 0UL;
6418
6419                         /*
6420                          * take care of overflow inline
6421                          */
6422                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6423                                 val += 1 + ovfl_val;
6424                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task->pid, i));
6425                         }
6426                 }
6427
6428                 DPRINT(("[%d] ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task->pid, i, val, pmd_val));
6429
6430                 if (is_self) task->thread.pmds[i] = pmd_val;
6431
6432                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6433         }
6434 }
6435
6436 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6437         .handler = pfm_interrupt_handler,
6438         .flags   = SA_INTERRUPT,
6439         .name    = "perfmon"
6440 };
6441
6442 static void
6443 pfm_alt_save_pmu_state(void *data)
6444 {
6445         struct pt_regs *regs;
6446
6447         regs = ia64_task_regs(current);
6448
6449         DPRINT(("called\n"));
6450
6451         /*
6452          * should not be necessary but
6453          * let's take not risk
6454          */
6455         pfm_clear_psr_up();
6456         pfm_clear_psr_pp();
6457         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6458
6459         /*
6460          * This call is required
6461          * May cause a spurious interrupt on some processors
6462          */
6463         pfm_freeze_pmu();
6464
6465         ia64_srlz_d();
6466 }
6467
6468 void
6469 pfm_alt_restore_pmu_state(void *data)
6470 {
6471         struct pt_regs *regs;
6472
6473         regs = ia64_task_regs(current);
6474
6475         DPRINT(("called\n"));
6476
6477         /*
6478          * put PMU back in state expected
6479          * by perfmon
6480          */
6481         pfm_clear_psr_up();
6482         pfm_clear_psr_pp();
6483         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6484
6485         /*
6486          * perfmon runs with PMU unfrozen at all times
6487          */
6488         pfm_unfreeze_pmu();
6489
6490         ia64_srlz_d();
6491 }
6492
6493 int
6494 pfm_install_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6495 {
6496         int ret, i;
6497         int reserve_cpu;
6498
6499         /* some sanity checks */
6500         if (hdl == NULL || hdl->handler == NULL) return -EINVAL;
6501
6502         /* do the easy test first */
6503         if (pfm_alt_intr_handler) return -EBUSY;
6504
6505         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6506         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6507                 return -EBUSY;
6508         }
6509
6510         /* reserve our session */
6511         for_each_online_cpu(reserve_cpu) {
6512                 ret = pfm_reserve_session(NULL, 1, reserve_cpu);
6513                 if (ret) goto cleanup_reserve;
6514         }
6515
6516         /* save the current system wide pmu states */
6517         ret = on_each_cpu(pfm_alt_save_pmu_state, NULL, 0, 1);
6518         if (ret) {
6519                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6520                 goto cleanup_reserve;
6521         }
6522
6523         /* officially change to the alternate interrupt handler */
6524         pfm_alt_intr_handler = hdl;
6525
6526         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6527
6528         return 0;
6529
6530 cleanup_reserve:
6531         for_each_online_cpu(i) {
6532                 /* don't unreserve more than we reserved */
6533                 if (i >= reserve_cpu) break;
6534
6535                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6536         }
6537
6538         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6539
6540         return ret;
6541 }
6542 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_install_alt_pmu_interrupt);
6543
6544 int
6545 pfm_remove_alt_pmu_interrupt(pfm_intr_handler_desc_t *hdl)
6546 {
6547         int i;
6548         int ret;
6549
6550         if (hdl == NULL) return -EINVAL;
6551
6552         /* cannot remove someone else's handler! */
6553         if (pfm_alt_intr_handler != hdl) return -EINVAL;
6554
6555         /* one at a time in the install or remove, just fail the others */
6556         if (!spin_trylock(&pfm_alt_install_check)) {
6557                 return -EBUSY;
6558         }
6559
6560         pfm_alt_intr_handler = NULL;
6561
6562         ret = on_each_cpu(pfm_alt_restore_pmu_state, NULL, 0, 1);
6563         if (ret) {
6564                 DPRINT(("on_each_cpu() failed: %d\n", ret));
6565         }
6566
6567         for_each_online_cpu(i) {
6568                 pfm_unreserve_session(NULL, 1, i);
6569         }
6570
6571         spin_unlock(&pfm_alt_install_check);
6572
6573         return 0;
6574 }
6575 EXPORT_SYMBOL_GPL(pfm_remove_alt_pmu_interrupt);
6576
6577 /*
6578  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6579  */
6580 static int init_pfm_fs(void);
6581
6582 static int __init
6583 pfm_probe_pmu(void)
6584 {
6585         pmu_config_t **p;
6586         int family;
6587
6588         family = local_cpu_data->family;
6589         p      = pmu_confs;
6590
6591         while(*p) {
6592                 if ((*p)->probe) {
6593                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6594                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6595                         goto found;
6596                 }
6597                 p++;
6598         }
6599         return -1;
6600 found:
6601         pmu_conf = *p;
6602         return 0;
6603 }
6604
6605 static struct file_operations pfm_proc_fops = {
6606         .open           = pfm_proc_open,
6607         .read           = seq_read,
6608         .llseek         = seq_lseek,
6609         .release        = seq_release,
6610 };
6611
6612 int __init
6613 pfm_init(void)
6614 {
6615         unsigned int n, n_counters, i;
6616
6617         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6618                 PFM_VERSION_MAJ,
6619                 PFM_VERSION_MIN,
6620                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6621
6622         if (pfm_probe_pmu()) {
6623                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n",
6624                                 local_cpu_data->family);
6625                 return -ENODEV;
6626         }
6627
6628         /*
6629          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6630          * description tables
6631          */
6632         n = 0;
6633         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6634                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6635                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6636                 n++;
6637         }
6638         pmu_conf->num_pmcs = n;
6639
6640         n = 0; n_counters = 0;
6641         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6642                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6643                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6644                 n++;
6645                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6646         }
6647         pmu_conf->num_pmds      = n;
6648         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6649
6650         /*
6651          * sanity checks on the number of debug registers
6652          */
6653         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6654                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6655                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6656                         pmu_conf = NULL;
6657                         return -1;
6658                 }
6659                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6660                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6661                         pmu_conf = NULL;
6662                         return -1;
6663                 }
6664         }
6665
6666         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6667                pmu_conf->pmu_name,
6668                pmu_conf->num_pmcs,
6669                pmu_conf->num_pmds,
6670                pmu_conf->num_counters,
6671                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6672
6673         /* sanity check */
6674         if (pmu_conf->num_pmds >= IA64_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= IA64_NUM_PMC_REGS) {
6675                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6676                 pmu_conf = NULL;
6677                 return -1;
6678         }
6679
6680         /*
6681          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6682          */
6683         perfmon_dir = create_proc_entry("perfmon", S_IRUGO, NULL);
6684         if (perfmon_dir == NULL) {
6685                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6686                 pmu_conf = NULL;
6687                 return -1;
6688         }
6689         /*
6690          * install customized file operations for /proc/perfmon entry
6691          */
6692         perfmon_dir->proc_fops = &pfm_proc_fops;
6693
6694         /*
6695          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6696          */
6697         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root, 0);
6698
6699         /*
6700          * initialize all our spinlocks
6701          */
6702         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6703         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6704
6705         init_pfm_fs();
6706
6707         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6708
6709         return 0;
6710 }
6711
6712 __initcall(pfm_init);
6713
6714 /*
6715  * this function is called before pfm_init()
6716  */
6717 void
6718 pfm_init_percpu (void)
6719 {
6720         /*
6721          * make sure no measurement is active
6722          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6723          */
6724         pfm_clear_psr_pp();
6725         pfm_clear_psr_up();
6726
6727         /*
6728          * we run with the PMU not frozen at all times
6729          */
6730         pfm_unfreeze_pmu();
6731
6732         if (smp_processor_id() == 0)
6733                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6734
6735         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6736         ia64_srlz_d();
6737 }
6738
6739 /*
6740  * used for debug purposes only
6741  */
6742 void
6743 dump_pmu_state(const char *from)
6744 {
6745         struct task_struct *task;
6746         struct thread_struct *t;
6747         struct pt_regs *regs;
6748         pfm_context_t *ctx;
6749         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6750         int i, this_cpu;
6751
6752         local_irq_save(flags);
6753
6754         this_cpu = smp_processor_id();
6755         regs     = ia64_task_regs(current);
6756         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6757         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6758
6759         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6760                 local_irq_restore(flags);
6761                 return;
6762         }
6763
6764         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n",
6765                 this_cpu,
6766                 from,
6767                 current->pid,
6768                 regs->cr_iip,
6769                 current->comm);
6770
6771         task = GET_PMU_OWNER();
6772         ctx  = GET_PMU_CTX();
6773
6774         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task->pid : -1, ctx);
6775
6776         psr = pfm_get_psr();
6777
6778         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",
6779                 this_cpu,
6780                 ia64_get_pmc(0),
6781                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6782                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6783                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6784                 info,
6785                 ia64_psr(regs)->up,
6786                 ia64_psr(regs)->pp);
6787
6788         ia64_psr(regs)->up = 0;
6789         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6790
6791         t = &current->thread;
6792
6793         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6794                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6795                 printk("->CPU%d pmc[%d]=0x%lx thread_pmc[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmc(i), i, t->pmcs[i]);
6796         }
6797
6798         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6799                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6800                 printk("->CPU%d pmd[%d]=0x%lx thread_pmd[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmd(i), i, t->pmds[i]);
6801         }
6802
6803         if (ctx) {
6804                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6805                                 this_cpu,
6806                                 ctx->ctx_state,
6807                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6808                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6809                                 ctx->ctx_msgq_head,
6810                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6811                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6812         }
6813         local_irq_restore(flags);
6814 }
6815
6816 /*
6817  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6818  */
6819 void
6820 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6821 {
6822         struct thread_struct *thread;
6823
6824         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task->pid));
6825
6826         thread = &task->thread;
6827
6828         /*
6829          * cut links inherited from parent (current)
6830          */
6831         thread->pfm_context = NULL;
6832
6833         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6834
6835         /*
6836          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6837          */
6838 }
6839 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6840 asmlinkage long
6841 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count)
6842 {
6843         return -ENOSYS;
6844 }
6845 #endif /* CONFIG_PERFMON */