arch/ia64/kernel/perfmon.c

   1 /*
   2  * This file implements the perfmon-2 subsystem which is used
   3  * to program the IA-64 Performance Monitoring Unit (PMU).
   4  *
   5  * The initial version of perfmon.c was written by
   6  * Ganesh Venkitachalam, IBM Corp.
   7  *
   8  * Then it was modified for perfmon-1.x by Stephane Eranian and
   9  * David Mosberger, Hewlett Packard Co.
  10  *
  11  * Version Perfmon-2.x is a rewrite of perfmon-1.x
  12  * by Stephane Eranian, Hewlett Packard Co.
  13  *
  14  * Copyright (C) 1999-2003  Hewlett Packard Co
  15  *               Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
  16  *               David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
  17  *
  18  * More information about perfmon available at:
  19  *      http://www.hpl.hp.com/research/linux/perfmon
  20  */
  21
  22 #include <linux/config.h>
  23 #include <linux/module.h>
  24 #include <linux/kernel.h>
  25 #include <linux/sched.h>
  26 #include <linux/interrupt.h>
  27 #include <linux/smp_lock.h>
  28 #include <linux/proc_fs.h>
  29 #include <linux/seq_file.h>
  30 #include <linux/init.h>
  31 #include <linux/vmalloc.h>
  32 #include <linux/mm.h>
  33 #include <linux/sysctl.h>
  34 #include <linux/list.h>
  35 #include <linux/file.h>
  36 #include <linux/poll.h>
  37 #include <linux/vfs.h>
  38 #include <linux/pagemap.h>
  39 #include <linux/mount.h>
  40 #include <linux/version.h>
  41
  42 #include <asm/bitops.h>
  43 #include <asm/errno.h>
  44 #include <asm/intrinsics.h>
  45 #include <asm/page.h>
  46 #include <asm/perfmon.h>
  47 #include <asm/processor.h>
  48 #include <asm/signal.h>
  49 #include <asm/system.h>
  50 #include <asm/uaccess.h>
  51 #include <asm/delay.h>
  52
  53 #ifdef CONFIG_PERFMON
  54 /*
  55  * perfmon context state
  56  */
  57 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
  58 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
  59 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
  60 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
  61
  62 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
  63
  64 /*
  65  * depth of message queue
  66  */
  67 #define PFM_MAX_MSGS            32
  68 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
  69
  70 /*
  71  * type of a PMU register (bitmask).
  72  * bitmask structure:
  73  *      bit0   : register implemented
  74  *      bit1   : end marker
  75  *      bit2-3 : reserved
  76  *      bit4   : pmc has pmc.pm
  77  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
  78  *      bit6-7 : register type
  79  *      bit8-31: reserved
  80  */
  81 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
  82 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
  83 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
  84 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
  85 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
  86 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
  87 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
  88 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
  89
  90 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
  91 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
  92
  93 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
  94
  95 /* i assumed unsigned */
  96 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
  97 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
  98
  99 /* XXX: these assume that register i is implemented */
 100 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
 101 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
 102 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
 103 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
 104
 105 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].default_value
 106 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf->pmc_desc[i].reserved_mask
 107 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmd_desc[i].dep_pmd[0]
 108 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].dep_pmd[0]
 109
 110 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
 111 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
 112
 113 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
 114 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
 115 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
 116
 117 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
 118
 119 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
 120 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
 121 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
 122
 123 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
 124
 125 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
 126 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
 127 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
 128 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
 129 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
 130
 131 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
 132 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
 133 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
 134
 135 #define RDEP(x) (1UL<<(x))
 136
 137 /*
 138  * context protection macros
 139  * in SMP:
 140  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
 141  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
 142  * in UP:
 143  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
 144  *
 145  * spin_lock_irqsave()/spin_lock_irqrestore():
 146  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
 147  *      in UP : local_irq_disable
 148  *
 149  * spin_lock()/spin_lock():
 150  *      in UP : removed automatically
 151  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
 152  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
 153  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
 154  */
 155 #define PROTECT_CTX(c, f) \
 156         do {  \
 157                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
 158                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
 159                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, current->pid)); \
 160         } while(0)
 161
 162 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
 163         do { \
 164                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
 165                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
 166         } while(0)
 167
 168 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
 169         do {  \
 170                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
 171         } while(0)
 172
 173
 174 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
 175         do { \
 176                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
 177         } while(0)
 178
 179
 180 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
 181         do {  \
 182                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
 183         } while(0)
 184
 185 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
 186         do { \
 187                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
 188         } while(0)
 189
 190
 191 #ifdef CONFIG_SMP
 192
 193 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
 194 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
 195 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
 196
 197 #else /* !CONFIG_SMP */
 198 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 199 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 200 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 201 #endif /* CONFIG_SMP */
 202
 203 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
 204 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
 205 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
 206
 207 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
 208 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
 209
 210 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
 211
 212 /*
 213  * cmp0 must be the value of pmc0
 214  */
 215 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
 216
 217 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
 218
 219 /*
 220  * debugging
 221  */
 222 #define PFM_DEBUGGING 1
 223 #ifdef PFM_DEBUGGING
 224 #define DPRINT(a) \
 225         do { \
 226                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
 227         } while (0)
 228
 229 #define DPRINT_ovfl(a) \
 230         do { \
 231                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug > 0 && pfm_sysctl.debug_ovfl >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
 232         } while (0)
 233 #endif
 234
 235 /*
 236  * 64-bit software counter structure
 237  *
 238  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
 239  */
 240 typedef struct {
 241         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
 242         unsigned long   lval;           /* last reset value */
 243         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
 244         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
 245         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
 246         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
 247         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
 248         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
 249         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
 250         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
 251 } pfm_counter_t;
 252
 253 /*
 254  * context flags
 255  */
 256 typedef struct {
 257         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
 258         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
 259         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
 260         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
 261         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
 262         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
 263         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
 264         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
 265         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
 266         unsigned int reserved:22;
 267 } pfm_context_flags_t;
 268
 269 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
 270 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
 271 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
 272
 273
 274 /*
 275  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
 276  */
 277
 278 typedef struct pfm_context {
 279         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
 280
 281         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
 282         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
 283
 284         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
 285
 286         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
 287
 288         struct semaphore        ctx_restart_sem;        /* use for blocking notification mode */
 289
 290         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
 291         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
 292         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
 293
 294         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
 295         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
 296         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
 297
 298         unsigned long           ctx_pmcs[IA64_NUM_PMC_REGS];    /*  saved copies of PMC values */
 299
 300         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
 301         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
 302         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
 303         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
 304
 305         pfm_counter_t           ctx_pmds[IA64_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
 306
 307         u64                     ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
 308
 309         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
 310         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
 311         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
 312
 313         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
 314         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
 315
 316         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
 317         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
 318         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
 319         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
 320
 321         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
 322         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
 323         int                     ctx_msgq_head;
 324         int                     ctx_msgq_tail;
 325         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
 326
 327         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
 328 } pfm_context_t;
 329
 330 /*
 331  * magic number used to verify that structure is really
 332  * a perfmon context
 333  */
 334 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
 335
 336 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
 337
 338 #ifdef CONFIG_SMP
 339 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
 340 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
 341 #else
 342 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
 343 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
 344 #endif
 345
 346
 347 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
 348 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
 349 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
 350 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
 351 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
 352 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
 353 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
 354 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
 355 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
 356
 357 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
 358 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
 359
 360 /*
 361  * global information about all sessions
 362  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
 363  */
 364 typedef struct {
 365         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
 366
 367         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
 368         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
 369         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
 370         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
 371         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
 372 } pfm_session_t;
 373
 374 /*
 375  * information about a PMC or PMD.
 376  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
 377  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
 378  */
 379 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
 380 typedef struct {
 381         unsigned int            type;
 382         int                     pm_pos;
 383         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
 384         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
 385         pfm_reg_check_t         read_check;
 386         pfm_reg_check_t         write_check;
 387         unsigned long           dep_pmd[4];
 388         unsigned long           dep_pmc[4];
 389 } pfm_reg_desc_t;
 390
 391 /* assume cnum is a valid monitor */
 392 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
 393
 394 /*
 395  * This structure is initialized at boot time and contains
 396  * a description of the PMU main characteristics.
 397  *
 398  * If the probe function is defined, detection is based
 399  * on its return value:
 400  *      - 0 means recognized PMU
 401  *      - anything else means not supported
 402  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
 403  * is used and it must match the host CPU family such that:
 404  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
 405  */
 406 typedef struct {
 407         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
 408
 409         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
 410         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
 411
 412         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
 413         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
 414         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
 415         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
 416
 417         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
 418         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
 419         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
 420         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
 421         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
 422         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
 423         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
 424         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
 425 } pmu_config_t;
 426 /*
 427  * PMU specific flags
 428  */
 429 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
 430
 431 /*
 432  * debug register related type definitions
 433  */
 434 typedef struct {
 435         unsigned long ibr_mask:56;
 436         unsigned long ibr_plm:4;
 437         unsigned long ibr_ig:3;
 438         unsigned long ibr_x:1;
 439 } ibr_mask_reg_t;
 440
 441 typedef struct {
 442         unsigned long dbr_mask:56;
 443         unsigned long dbr_plm:4;
 444         unsigned long dbr_ig:2;
 445         unsigned long dbr_w:1;
 446         unsigned long dbr_r:1;
 447 } dbr_mask_reg_t;
 448
 449 typedef union {
 450         unsigned long  val;
 451         ibr_mask_reg_t ibr;
 452         dbr_mask_reg_t dbr;
 453 } dbreg_t;
 454
 455
 456 /*
 457  * perfmon command descriptions
 458  */
 459 typedef struct {
 460         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 461         char            *cmd_name;
 462         int             cmd_flags;
 463         unsigned int    cmd_narg;
 464         size_t          cmd_argsize;
 465         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
 466 } pfm_cmd_desc_t;
 467
 468 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
 469 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
 470 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
 471 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
 472
 473
 474 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
 475 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
 476 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
 477 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
 478 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
 479
 480 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
 481
 482 typedef struct {
 483         int     debug;          /* turn on/off debugging via syslog */
 484         int     debug_ovfl;     /* turn on/off debug printk in overflow handler */
 485         int     fastctxsw;      /* turn on/off fast (unsecure) ctxsw */
 486         int     expert_mode;    /* turn on/off value checking */
 487         int     debug_pfm_read;
 488 } pfm_sysctl_t;
 489
 490 typedef struct {
 491         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
 492         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
 493         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
 494         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
 495         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
 496         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
 497         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
 498         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
 499         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
 500 } pfm_stats_t;
 501
 502 /*
 503  * perfmon internal variables
 504  */
 505 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
 506 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
 507
 508 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
 509 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
 510
 511 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
 512 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
 513
 514 static pmu_config_t             *pmu_conf;
 515
 516 /* sysctl() controls */
 517 static pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
 518 int pfm_debug_var;
 519
 520 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
 521         {1, "debug", &pfm_sysctl.debug, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 522         {2, "debug_ovfl", &pfm_sysctl.debug_ovfl, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 523         {3, "fastctxsw", &pfm_sysctl.fastctxsw, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 524         {4, "expert_mode", &pfm_sysctl.expert_mode, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 525         { 0, },
 526 };
 527 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
 528         {1, "perfmon", NULL, 0, 0755, pfm_ctl_table, },
 529         {0,},
 530 };
 531 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
 532         {1, "kernel", NULL, 0, 0755, pfm_sysctl_dir, },
 533         {0,},
 534 };
 535 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
 536
 537 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 538 static int pfm_flush(struct file *filp);
 539
 540 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
 541 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
 542
 543 static inline void
 544 pfm_put_task(struct task_struct *task)
 545 {
 546         if (task != current) put_task_struct(task);
 547 }
 548
 549 static inline void
 550 pfm_set_task_notify(struct task_struct *task)
 551 {
 552         struct thread_info *info;
 553
 554         info = (struct thread_info *) ((char *) task + IA64_TASK_SIZE);
 555         set_bit(TIF_NOTIFY_RESUME, &info->flags);
 556 }
 557
 558 static inline void
 559 pfm_clear_task_notify(void)
 560 {
 561         clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
 562 }
 563
 564 static inline void
 565 pfm_reserve_page(unsigned long a)
 566 {
 567         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
 568 }
 569 static inline void
 570 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
 571 {
 572         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
 573 }
 574
 575 static inline int
 576 pfm_remap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long from, unsigned long phys_addr, unsigned long size, pgprot_t prot)
 577 {
 578         return remap_page_range(vma, from, phys_addr, size, prot);
 579 }
 580
 581 static inline unsigned long
 582 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
 583 {
 584         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
 585         return 0UL;
 586 }
 587
 588 static inline unsigned long
 589 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
 590 {
 591         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
 592 }
 593
 594 static inline unsigned int
 595 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
 596 {
 597         return do_munmap(mm, addr, len);
 598 }
 599
 600 static inline unsigned long
 601 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
 602 {
 603         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
 604 }
 605
 606
 607 static struct super_block *
 608 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
 609 {
 610         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC);
 611 }
 612
 613 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
 614         .name     = "pfmfs",
 615         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
 616         .kill_sb  = kill_anon_super,
 617 };
 618
 619 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
 620 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
 621 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
 622 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
 623
 624
 625 /* forward declaration */
 626 static struct file_operations pfm_file_ops;
 627
 628 /*
 629  * forward declarations
 630  */
 631 #ifndef CONFIG_SMP
 632 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
 633 #endif
 634
 635 void dump_pmu_state(const char *);
 636 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 637
 638 #include "perfmon_itanium.h"
 639 #include "perfmon_mckinley.h"
 640 #include "perfmon_generic.h"
 641
 642 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
 643         &pmu_conf_mck,
 644         &pmu_conf_ita,
 645         &pmu_conf_gen, /* must be last */
 646         NULL
 647 };
 648
 649
 650 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
 651
 652 static inline void
 653 pfm_clear_psr_pp(void)
 654 {
 655         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
 656         ia64_srlz_i();
 657 }
 658
 659 static inline void
 660 pfm_set_psr_pp(void)
 661 {
 662         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
 663         ia64_srlz_i();
 664 }
 665
 666 static inline void
 667 pfm_clear_psr_up(void)
 668 {
 669         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
 670         ia64_srlz_i();
 671 }
 672
 673 static inline void
 674 pfm_set_psr_up(void)
 675 {
 676         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
 677         ia64_srlz_i();
 678 }
 679
 680 static inline unsigned long
 681 pfm_get_psr(void)
 682 {
 683         unsigned long tmp;
 684         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
 685         ia64_srlz_i();
 686         return tmp;
 687 }
 688
 689 static inline void
 690 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
 691 {
 692         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
 693         ia64_srlz_i();
 694 }
 695
 696 static inline void
 697 pfm_freeze_pmu(void)
 698 {
 699         ia64_set_pmc(0,1UL);
 700         ia64_srlz_d();
 701 }
 702
 703 static inline void
 704 pfm_unfreeze_pmu(void)
 705 {
 706         ia64_set_pmc(0,0UL);
 707         ia64_srlz_d();
 708 }
 709
 710 static inline void
 711 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
 712 {
 713         int i;
 714
 715         for (i=0; i < nibrs; i++) {
 716                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
 717                 ia64_dv_serialize_instruction();
 718         }
 719         ia64_srlz_i();
 720 }
 721
 722 static inline void
 723 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
 724 {
 725         int i;
 726
 727         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
 728                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
 729                 ia64_dv_serialize_data();
 730         }
 731         ia64_srlz_d();
 732 }
 733
 734 /*
 735  * PMD[i] must be a counter. no check is made
 736  */
 737 static inline unsigned long
 738 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
 739 {
 740         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
 741 }
 742
 743 /*
 744  * PMD[i] must be a counter. no check is made
 745  */
 746 static inline void
 747 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
 748 {
 749         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
 750
 751         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
 752         /*
 753          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
 754          * mask off top part
 755          */
 756         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
 757 }
 758
 759 static pfm_msg_t *
 760 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
 761 {
 762         int idx, next;
 763
 764         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
 765
 766         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
 767         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
 768
 769         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
 770         ctx->ctx_msgq_tail = next;
 771
 772         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
 773
 774         return ctx->ctx_msgq+idx;
 775 }
 776
 777 static pfm_msg_t *
 778 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
 779 {
 780         pfm_msg_t *msg;
 781
 782         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
 783
 784         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
 785
 786         /*
 787          * get oldest message
 788          */
 789         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
 790
 791         /*
 792          * and move forward
 793          */
 794         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
 795
 796         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d type=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
 797
 798         return msg;
 799 }
 800
 801 static void
 802 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
 803 {
 804         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
 805         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
 806 }
 807
 808
 809 /* Here we want the physical address of the memory.
 810  * This is used when initializing the contents of the
 811  * area and marking the pages as reserved.
 812  */
 813 static inline unsigned long
 814 pfm_kvirt_to_pa(unsigned long adr)
 815 {
 816         __u64 pa = ia64_tpa(adr);
 817         return pa;
 818 }
 819
 820 static void *
 821 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
 822 {
 823         void *mem;
 824         unsigned long addr;
 825
 826         size = PAGE_ALIGN(size);
 827         mem  = vmalloc(size);
 828         if (mem) {
 829                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
 830                 memset(mem, 0, size);
 831                 addr = (unsigned long)mem;
 832                 while (size > 0) {
 833                         pfm_reserve_page(addr);
 834                         addr+=PAGE_SIZE;
 835                         size-=PAGE_SIZE;
 836                 }
 837         }
 838         return mem;
 839 }
 840
 841 static void
 842 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
 843 {
 844         unsigned long addr;
 845
 846         if (mem) {
 847                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
 848                 addr = (unsigned long) mem;
 849                 while ((long) size > 0) {
 850                         pfm_unreserve_page(addr);
 851                         addr+=PAGE_SIZE;
 852                         size-=PAGE_SIZE;
 853                 }
 854                 vfree(mem);
 855         }
 856         return;
 857 }
 858
 859 static pfm_context_t *
 860 pfm_context_alloc(void)
 861 {
 862         pfm_context_t *ctx;
 863
 864         /*
 865          * allocate context descriptor
 866          * must be able to free with interrupts disabled
 867          */
 868         ctx = kmalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
 869         if (ctx) {
 870                 memset(ctx, 0, sizeof(pfm_context_t));
 871                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
 872         }
 873         return ctx;
 874 }
 875
 876 static void
 877 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
 878 {
 879         if (ctx) {
 880                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
 881                 kfree(ctx);
 882         }
 883 }
 884
 885 static void
 886 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
 887 {
 888         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
 889         struct thread_struct *th = &task->thread;
 890         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
 891         int i;
 892
 893         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task->pid));
 894
 895         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
 896         /*
 897          * monitoring can only be masked as a result of a valid
 898          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
 899          * has an owner. Note that the owner can be different
 900          * from the current task. However the PMU state belongs
 901          * to the owner.
 902          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
 903          * current. Therefore if we come here, we know that
 904          * the PMU state belongs to the current task, therefore
 905          * we can access the live registers.
 906          *
 907          * So in both cases, the live register contains the owner's
 908          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
 909          *
 910          * As a consequence to this call, the thread->pmds[] array
 911          * contains stale information which must be ignored
 912          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
 913          * pfm_restart).
 914          */
 915         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
 916         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
 917                 /* skip non used pmds */
 918                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
 919                 val = ia64_get_pmd(i);
 920
 921                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
 922                         /*
 923                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
 924                          */
 925                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
 926                 } else {
 927                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
 928                 }
 929                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
 930                         i,
 931                         ctx->ctx_pmds[i].val,
 932                         val & ovfl_mask));
 933         }
 934         /*
 935          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
 936          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
 937          * the user
 938          *
 939          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
 940          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
 941          */
 942         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
 943         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
 944                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
 945                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i] & ~0xfUL);
 946                 th->pmcs[i] &= ~0xfUL;
 947                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, th->pmcs[i]));
 948         }
 949         /*
 950          * make all of this visible
 951          */
 952         ia64_srlz_d();
 953 }
 954
 955 /*
 956  * must always be done with task == current
 957  *
 958  * context must be in MASKED state when calling
 959  */
 960 static void
 961 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
 962 {
 963         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
 964         struct thread_struct *th = &task->thread;
 965         unsigned long mask, ovfl_mask;
 966         unsigned long psr, val;
 967         int i, is_system;
 968
 969         is_system = ctx->ctx_fl_system;
 970         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
 971
 972         if (task != current) {
 973                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task->pid, current->pid);
 974                 return;
 975         }
 976         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
 977                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
 978                         task->pid, current->pid, ctx->ctx_state);
 979                 return;
 980         }
 981         psr = pfm_get_psr();
 982         /*
 983          * monitoring is masked via the PMC.
 984          * As we restore their value, we do not want each counter to
 985          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
 986          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
 987          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
 988          * this point, because monitoring was MASKED.
 989          *
 990          * system-wide session are pinned and self-monitoring
 991          */
 992         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
 993                 /* disable dcr pp */
 994                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
 995                 pfm_clear_psr_pp();
 996         } else {
 997                 pfm_clear_psr_up();
 998         }
 999         /*
1000          * first, we restore the PMD
1001          */
1002         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
1003         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
1004                 /* skip non used pmds */
1005                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1006
1007                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1008                         /*
1009                          * we split the 64bit value according to
1010                          * counter width
1011                          */
1012                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
1013                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
1014                 } else {
1015                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1016                 }
1017                 ia64_set_pmd(i, val);
1018
1019                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1020                         i,
1021                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1022                         val));
1023         }
1024         /*
1025          * restore the PMCs
1026          */
1027         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1028         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1029                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1030                 th->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1031                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i]);
1032                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n", task->pid, i, th->pmcs[i]));
1033         }
1034         ia64_srlz_d();
1035
1036         /*
1037          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1038          * XXX: need to optimize
1039          */
1040         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1041                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1042                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1043         }
1044
1045         /*
1046          * now restore PSR
1047          */
1048         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1049                 /* enable dcr pp */
1050                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1051                 ia64_srlz_i();
1052         }
1053         pfm_set_psr_l(psr);
1054 }
1055
1056 static inline void
1057 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1058 {
1059         int i;
1060
1061         ia64_srlz_d();
1062
1063         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1064                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1065         }
1066 }
1067
1068 /*
1069  * reload from thread state (used for ctxw only)
1070  */
1071 static inline void
1072 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1073 {
1074         int i;
1075         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1076
1077         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1078                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1079                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1080                 ia64_set_pmd(i, val);
1081         }
1082         ia64_srlz_d();
1083 }
1084
1085 /*
1086  * propagate PMD from context to thread-state
1087  */
1088 static inline void
1089 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1090 {
1091         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1092         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1093         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1094         unsigned long val;
1095         int i;
1096
1097         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1098
1099         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1100
1101                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1102
1103                 /*
1104                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1105                  * the lower bits go to the machine state in the
1106                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1107                  * The upper part stays in the soft-counter.
1108                  */
1109                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1110                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1111                          val &= ovfl_val;
1112                 }
1113                 thread->pmds[i] = val;
1114
1115                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1116                         i,
1117                         thread->pmds[i],
1118                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1119         }
1120 }
1121
1122 /*
1123  * propagate PMC from context to thread-state
1124  */
1125 static inline void
1126 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1127 {
1128         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1129         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1130         int i;
1131
1132         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1133
1134         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1135                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1136                 thread->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1137                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, thread->pmcs[i]));
1138         }
1139 }
1140
1141
1142
1143 static inline void
1144 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1145 {
1146         int i;
1147
1148         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1149                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1150                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1151         }
1152         ia64_srlz_d();
1153 }
1154
1155 static inline int
1156 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1157 {
1158         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1159 }
1160
1161 static inline int
1162 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1163 {
1164         int ret = 0;
1165         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1166         return ret;
1167 }
1168
1169 static inline int
1170 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1171 {
1172         int ret = 0;
1173         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1174         return ret;
1175 }
1176
1177
1178 static inline int
1179 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1180                      int cpu, void *arg)
1181 {
1182         int ret = 0;
1183         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1184         return ret;
1185 }
1186
1187 static inline int
1188 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1189                      int cpu, void *arg)
1190 {
1191         int ret = 0;
1192         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1193         return ret;
1194 }
1195
1196 static inline int
1197 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1198 {
1199         int ret = 0;
1200         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1201         return ret;
1202 }
1203
1204 static inline int
1205 pfm_buf_fmt_restart_active(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1206 {
1207         int ret = 0;
1208         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1209         return ret;
1210 }
1211
1212 static pfm_buffer_fmt_t *
1213 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1214 {
1215         struct list_head * pos;
1216         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1217
1218         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1219                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1220                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1221                         return entry;
1222         }
1223         return NULL;
1224 }
1225
1226 /*
1227  * find a buffer format based on its uuid
1228  */
1229 static pfm_buffer_fmt_t *
1230 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1231 {
1232         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1233         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1234         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1235         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1236         return fmt;
1237 }
1238
1239 int
1240 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1241 {
1242         int ret = 0;
1243
1244         /* some sanity checks */
1245         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1246
1247         /* we need at least a handler */
1248         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1249
1250         /*
1251          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1252          */
1253
1254         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1255
1256         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1257                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1258                 ret = -EBUSY;
1259                 goto out;
1260         }
1261         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1262         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1263
1264 out:
1265         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1266         return ret;
1267 }
1268 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1269
1270 int
1271 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1272 {
1273         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1274         int ret = 0;
1275
1276         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1277
1278         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1279         if (!fmt) {
1280                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1281                 ret = -EINVAL;
1282                 goto out;
1283         }
1284         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1285         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1286
1287 out:
1288         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1289         return ret;
1290
1291 }
1292 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1293
1294 static int
1295 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1296 {
1297         unsigned long flags;
1298         /*
1299          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1300          */
1301         LOCK_PFS(flags);
1302
1303         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1304                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1305                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1306                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1307                 is_syswide,
1308                 cpu));
1309
1310         if (is_syswide) {
1311                 /*
1312                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1313                  */
1314                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1315                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1316                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1317                         goto abort;
1318                 }
1319
1320                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1321
1322                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1323
1324                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1325
1326                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1327
1328         } else {
1329                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1330                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1331         }
1332
1333         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1334                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1335                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1336                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1337                 is_syswide,
1338                 cpu));
1339
1340         UNLOCK_PFS(flags);
1341
1342         return 0;
1343
1344 error_conflict:
1345         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1346                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]->pid,
1347                 smp_processor_id()));
1348 abort:
1349         UNLOCK_PFS(flags);
1350
1351         return -EBUSY;
1352
1353 }
1354
1355 static int
1356 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1357 {
1358         unsigned long flags;
1359         /*
1360          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1361          */
1362         LOCK_PFS(flags);
1363
1364         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1365                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1366                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1367                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1368                 is_syswide,
1369                 cpu));
1370
1371
1372         if (is_syswide) {
1373                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1374                 /*
1375                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1376                  */
1377                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1378                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1379                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1380                         } else {
1381                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1382                         }
1383                 }
1384                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1385         } else {
1386                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1387         }
1388         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1389                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1390                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1391                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1392                 is_syswide,
1393                 cpu));
1394
1395         UNLOCK_PFS(flags);
1396
1397         return 0;
1398 }
1399
1400 /*
1401  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1402  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1403  * a PROTECT_CTX() section.
1404  */
1405 static int
1406 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1407 {
1408         int r;
1409
1410         /* sanity checks */
1411         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1412                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task->pid, task->mm);
1413                 return -EINVAL;
1414         }
1415
1416         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1417
1418         /*
1419          * does the actual unmapping
1420          */
1421         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1422
1423         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1424
1425         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1426
1427         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1428         if (r !=0) {
1429                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task->pid, vaddr, size);
1430         }
1431
1432         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1433
1434         return 0;
1435 }
1436
1437 /*
1438  * free actual physical storage used by sampling buffer
1439  */
1440 #if 0
1441 static int
1442 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1443 {
1444         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1445
1446         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1447
1448         /*
1449          * we won't use the buffer format anymore
1450          */
1451         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1452
1453         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1454                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1455                 ctx->ctx_smpl_size,
1456                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1457
1458         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1459
1460         /*
1461          * free the buffer
1462          */
1463         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1464
1465         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1466         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1467
1468         return 0;
1469
1470 invalid_free:
1471         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", current->pid);
1472         return -EINVAL;
1473 }
1474 #endif
1475
1476 static inline void
1477 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1478 {
1479         if (fmt == NULL) return;
1480
1481         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1482
1483 }
1484
1485 /*
1486  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1487  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1488  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1489  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1490  */
1491 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1492
1493 static int __init
1494 init_pfm_fs(void)
1495 {
1496         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1497         if (!err) {
1498                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1499                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1500                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1501                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1502                 else
1503                         err = 0;
1504         }
1505         return err;
1506 }
1507
1508 static void __exit
1509 exit_pfm_fs(void)
1510 {
1511         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1512         mntput(pfmfs_mnt);
1513 }
1514
1515 static ssize_t
1516 pfm_read(struct file *filp, char *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1517 {
1518         pfm_context_t *ctx;
1519         pfm_msg_t *msg;
1520         ssize_t ret;
1521         unsigned long flags;
1522         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1523         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1524                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1525                 return -EINVAL;
1526         }
1527
1528         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1529         if (ctx == NULL) {
1530                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1531                 return -EINVAL;
1532         }
1533
1534         /*
1535          * check even when there is no message
1536          */
1537         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1538                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1539                 return -EINVAL;
1540         }
1541
1542         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1543
1544         /*
1545          * put ourselves on the wait queue
1546          */
1547         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1548
1549
1550         for(;;) {
1551                 /*
1552                  * check wait queue
1553                  */
1554
1555                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1556
1557                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1558
1559                 ret = 0;
1560                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1561
1562                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1563
1564                 /*
1565                  * check non-blocking read
1566                  */
1567                 ret = -EAGAIN;
1568                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1569
1570                 /*
1571                  * check pending signals
1572                  */
1573                 if(signal_pending(current)) {
1574                         ret = -EINTR;
1575                         break;
1576                 }
1577                 /*
1578                  * no message, so wait
1579                  */
1580                 schedule();
1581
1582                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1583         }
1584         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", current->pid, ret));
1585         set_current_state(TASK_RUNNING);
1586         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1587
1588         if (ret < 0) goto abort;
1589
1590         ret = -EINVAL;
1591         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1592         if (msg == NULL) {
1593                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, current->pid);
1594                 goto abort_locked;
1595         }
1596
1597         DPRINT(("[%d] fd=%d type=%d\n", current->pid, msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1598
1599         ret = -EFAULT;
1600         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1601
1602 abort_locked:
1603         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1604 abort:
1605         return ret;
1606 }
1607
1608 static ssize_t
1609 pfm_write(struct file *file, const char *ubuf,
1610                           size_t size, loff_t *ppos)
1611 {
1612         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1613         return -EINVAL;
1614 }
1615
1616 static unsigned int
1617 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1618 {
1619         pfm_context_t *ctx;
1620         unsigned long flags;
1621         unsigned int mask = 0;
1622
1623         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1624                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1625                 return 0;
1626         }
1627
1628         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1629         if (ctx == NULL) {
1630                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1631                 return 0;
1632         }
1633
1634
1635         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1636
1637         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1638
1639         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1640
1641         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1642                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1643
1644         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1645
1646         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1647
1648         return mask;
1649 }
1650
1651 static int
1652 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1653 {
1654         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1655         return -EINVAL;
1656 }
1657
1658 /*
1659  * context is locked when coming here and interrupts are disabled
1660  */
1661 static inline int
1662 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1663 {
1664         int ret;
1665
1666         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1667
1668         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1669                 current->pid,
1670                 fd,
1671                 on,
1672                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1673
1674         return ret;
1675 }
1676
1677 static int
1678 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1679 {
1680         pfm_context_t *ctx;
1681         unsigned long flags;
1682         int ret;
1683
1684         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1685                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", current->pid);
1686                 return -EBADF;
1687         }
1688
1689         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1690         if (ctx == NULL) {
1691                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1692                 return -EBADF;
1693         }
1694
1695
1696         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1697
1698         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1699
1700         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1701                 fd,
1702                 on,
1703                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1704
1705         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1706
1707         return ret;
1708 }
1709
1710 #ifdef CONFIG_SMP
1711 /*
1712  * this function is exclusively called from pfm_close().
1713  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1714  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1715  */
1716 static void
1717 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1718 {
1719         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1720         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(current);
1721         struct task_struct *owner;
1722         unsigned long flags;
1723         int ret;
1724
1725         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1726                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1727                         ctx->ctx_cpu,
1728                         smp_processor_id());
1729                 return;
1730         }
1731         owner = GET_PMU_OWNER();
1732         if (owner != ctx->ctx_task) {
1733                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1734                         smp_processor_id(),
1735                         owner->pid, ctx->ctx_task->pid);
1736                 return;
1737         }
1738         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1739                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1740                         smp_processor_id(),
1741                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1742                 return;
1743         }
1744
1745         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), ctx->ctx_task->pid));
1746         /*
1747          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1748          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1749          * this CPU
1750          */
1751         local_irq_save(flags);
1752
1753         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1754         if (ret) {
1755                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1756         }
1757
1758         /*
1759          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1760          */
1761         local_irq_restore(flags);
1762 }
1763
1764 static void
1765 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1766 {
1767         int ret;
1768
1769         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1770         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1771         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1772 }
1773 #endif /* CONFIG_SMP */
1774
1775 /*
1776  * called for each close(). Partially free resources.
1777  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1778  */
1779 static int
1780 pfm_flush(struct file *filp)
1781 {
1782         pfm_context_t *ctx;
1783         struct task_struct *task;
1784         struct pt_regs *regs;
1785         unsigned long flags;
1786         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1787         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1788         int state, is_system;
1789
1790         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1791                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1792                 return -EBADF;
1793         }
1794
1795         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1796         if (ctx == NULL) {
1797                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1798                 return -EBADF;
1799         }
1800
1801         /*
1802          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1803          * This can be done without the context being protected. We come
1804          * here when the context has become unreacheable by other tasks.
1805          *
1806          * We may still have active monitoring at this point and we may
1807          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1808          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1809          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1810          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1811          * invoked after, it will find an empty queue and no
1812          * signal will be sent. In both case, we are safe
1813          */
1814         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1815                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1816                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1817         }
1818
1819         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1820
1821         state     = ctx->ctx_state;
1822         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1823
1824         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1825         regs = ia64_task_regs(task);
1826
1827         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1828                 state,
1829                 task == current ? 1 : 0));
1830
1831         /*
1832          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1833          */
1834
1835         /*
1836          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1837          */
1838         if (task == current) {
1839 #ifdef CONFIG_SMP
1840                 /*
1841                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1842                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1843                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1844                  *
1845                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1846                  */
1847                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1848
1849                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1850                         /*
1851                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1852                          */
1853                         local_irq_restore(flags);
1854
1855                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1856
1857                         /*
1858                          * restore interrupt masking
1859                          */
1860                         local_irq_save(flags);
1861
1862                         /*
1863                          * context is unloaded at this point
1864                          */
1865                 } else
1866 #endif /* CONFIG_SMP */
1867                 {
1868
1869                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1870                         /*
1871                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1872                         * and session unreserved.
1873                         */
1874                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1875
1876                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1877                 }
1878         }
1879
1880         /*
1881          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1882          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1883          *
1884          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1885          * by every task with access to the context
1886          *
1887          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1888          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1889          * do anything here
1890          */
1891         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1892                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1893                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1894         }
1895
1896         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1897
1898         /*
1899          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1900          * at this point. Cannot be done inside critical section
1901          * because some VM function reenables interrupts.
1902          *
1903          */
1904         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1905
1906         return 0;
1907 }
1908 /*
1909  * called either on explicit close() or from exit_files().
1910  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1911  * called only ONCE.
1912  *
1913  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero
1914  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the
1915  * file at this point.
1916  *
1917  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1918  * is executed before exit_files().
1919  *
1920  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1921  * flush the PMU state to the context.
1922  */
1923 static int
1924 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1925 {
1926         pfm_context_t *ctx;
1927         struct task_struct *task;
1928         struct pt_regs *regs;
1929         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1930         unsigned long flags;
1931         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1932         void *smpl_buf_addr = NULL;
1933         int free_possible = 1;
1934         int state, is_system;
1935
1936         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1937
1938         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1939                 DPRINT(("bad magic\n"));
1940                 return -EBADF;
1941         }
1942
1943         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1944         if (ctx == NULL) {
1945                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1946                 return -EBADF;
1947         }
1948
1949         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1950
1951         state     = ctx->ctx_state;
1952         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1953
1954         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1955         regs = ia64_task_regs(task);
1956
1957         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1958                 state,
1959                 task == current ? 1 : 0));
1960
1961         /*
1962          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1963          */
1964         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1965
1966         /*
1967          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1968          * either force an unload or go zombie
1969          */
1970
1971         /*
1972          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
1973          * we must force it to wakeup to get out of the
1974          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
1975          *
1976          * This situation is only possible for per-task mode
1977          */
1978         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
1979
1980                 /*
1981                  * set a "partial" zombie state to be checked
1982                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
1983                  *
1984                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
1985                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
1986                  * In such case, it would free the context and then we would
1987                  * return to pfm_handle_work() which would access the
1988                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
1989                  * but visible to pfm_handle_work().
1990                  *
1991                  * For some window of time, we have a zombie context with
1992                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
1993                  */
1994                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
1995
1996                 /*
1997                  * force task to wake up from MASKED state
1998                  */
1999                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
2000
2001                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
2002
2003                 /*
2004                  * put ourself to sleep waiting for the other
2005                  * task to report completion
2006                  *
2007                  * the context is protected by mutex, therefore there
2008                  * is no risk of being notified of completion before
2009                  * begin actually on the waitq.
2010                  */
2011                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2012                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2013
2014                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2015
2016                 /*
2017                  * XXX: check for signals :
2018                  *      - ok of explicit close
2019                  *      - not ok when coming from exit_files()
2020                  */
2021                 schedule();
2022
2023
2024                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2025
2026
2027                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2028                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2029
2030                 /*
2031                  * context is unloaded at this point
2032                  */
2033                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2034         }
2035         else if (task != current) {
2036 #ifdef CONFIG_SMP
2037                 /*
2038                  * switch context to zombie state
2039                  */
2040                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2041
2042                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task->pid));
2043                 /*
2044                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2045                  * the task notices the ZOMBIE state
2046                  */
2047                 free_possible = 0;
2048 #else
2049                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2050 #endif
2051         }
2052
2053 doit:
2054         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2055         state = ctx->ctx_state;
2056
2057         /*
2058          * the context is still attached to a task (possibly current)
2059          * we cannot destroy it right now
2060          */
2061
2062         /*
2063          * we must free the sampling buffer right here because
2064          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2065          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2066          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2067          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2068          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2069          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2070          */
2071         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2072                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2073                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2074                 /* no more sampling */
2075                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2076                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2077         }
2078
2079         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2080                 state,
2081                 free_possible,
2082                 smpl_buf_addr,
2083                 smpl_buf_size));
2084
2085         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2086
2087         /*
2088          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2089          */
2090         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2091                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2092         }
2093
2094         /*
2095          * disconnect file descriptor from context must be done
2096          * before we unlock.
2097          */
2098         filp->private_data = NULL;
2099
2100         /*
2101          * if we free on the spot, the context is now completely unreacheable
2102          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2103          * can freely cut.
2104          *
2105          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2106          */
2107         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2108
2109         /*
2110          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2111          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2112          */
2113         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2114
2115         /*
2116          * return the memory used by the context
2117          */
2118         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2119
2120         return 0;
2121 }
2122
2123 static int
2124 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2125 {
2126         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2127         return -ENXIO;
2128 }
2129
2130
2131
2132 static struct file_operations pfm_file_ops = {
2133         .llseek   = no_llseek,
2134         .read     = pfm_read,
2135         .write    = pfm_write,
2136         .poll     = pfm_poll,
2137         .ioctl    = pfm_ioctl,
2138         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2139         .fasync   = pfm_fasync,
2140         .release  = pfm_close,
2141         .flush    = pfm_flush
2142 };
2143
2144 static int
2145 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2146 {
2147         return 1;
2148 }
2149
2150 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2151         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2152 };
2153
2154
2155 static int
2156 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2157 {
2158         int fd, ret = 0;
2159         struct file *file = NULL;
2160         struct inode * inode;
2161         char name[32];
2162         struct qstr this;
2163
2164         fd = get_unused_fd();
2165         if (fd < 0) return -ENFILE;
2166
2167         ret = -ENFILE;
2168
2169         file = get_empty_filp();
2170         if (!file) goto out;
2171
2172         /*
2173          * allocate a new inode
2174          */
2175         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2176         if (!inode) goto out;
2177
2178         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2179
2180         inode->i_sb   = pfmfs_mnt->mnt_sb;
2181         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2182         inode->i_sock = 0;
2183         inode->i_uid  = current->fsuid;
2184         inode->i_gid  = current->fsgid;
2185
2186         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2187         this.name = name;
2188         this.len  = strlen(name);
2189         this.hash = inode->i_ino;
2190
2191         ret = -ENOMEM;
2192
2193         /*
2194          * allocate a new dcache entry
2195          */
2196         file->f_dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2197         if (!file->f_dentry) goto out;
2198
2199         file->f_dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2200
2201         d_add(file->f_dentry, inode);
2202         file->f_vfsmnt = mntget(pfmfs_mnt);
2203         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2204
2205         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2206         file->f_mode  = FMODE_READ;
2207         file->f_flags = O_RDONLY;
2208         file->f_pos   = 0;
2209
2210         /*
2211          * may have to delay until context is attached?
2212          */
2213         fd_install(fd, file);
2214
2215         /*
2216          * the file structure we will use
2217          */
2218         *cfile = file;
2219
2220         return fd;
2221 out:
2222         if (file) put_filp(file);
2223         put_unused_fd(fd);
2224         return ret;
2225 }
2226
2227 static void
2228 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2229 {
2230         if (file) put_filp(file);
2231         put_unused_fd(fd);
2232 }
2233
2234 static int
2235 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2236 {
2237         unsigned long page;
2238
2239         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2240
2241         while (size > 0) {
2242                 page = pfm_kvirt_to_pa(buf);
2243
2244                 if (pfm_remap_page_range(vma, addr, page, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY)) return -ENOMEM;
2245
2246                 addr  += PAGE_SIZE;
2247                 buf   += PAGE_SIZE;
2248                 size  -= PAGE_SIZE;
2249         }
2250         return 0;
2251 }
2252
2253 /*
2254  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2255  */
2256 static int
2257 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2258 {
2259         struct mm_struct *mm = task->mm;
2260         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2261         unsigned long size;
2262         void *smpl_buf;
2263
2264
2265         /*
2266          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2267          */
2268         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2269
2270         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2271
2272         /*
2273          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2274          * XXX: may have to refine this test
2275          * Check against address space limit.
2276          *
2277          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2278          *      return -ENOMEM;
2279          */
2280         if (size > task->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur) return -EAGAIN;
2281
2282         /*
2283          * We do the easy to undo allocations first.
2284          *
2285          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2286          */
2287         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2288         if (smpl_buf == NULL) {
2289                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2290                 return -ENOMEM;
2291         }
2292
2293         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2294
2295         /* allocate vma */
2296         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);
2297         if (!vma) {
2298                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2299                 goto error_kmem;
2300         }
2301         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
2302
2303         /*
2304          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2305          *
2306          * The VM_DONTCOPY flag is very important as it ensures that the mapping
2307          * will never be inherited for any child process (via fork()) which is always
2308          * what we want.
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
2339         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2340
2341         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2342         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2343                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2344                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2345                 goto error;
2346         }
2347
2348         /*
2349          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2350          * done with mmap lock held
2351          */
2352         insert_vm_struct(mm, vma);
2353
2354         mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2355
2356         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2357
2358         /*
2359          * keep track of user level virtual address
2360          */
2361         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2362         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2363
2364         return 0;
2365
2366 error:
2367         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2368 error_kmem:
2369         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2370
2371         return -ENOMEM;
2372 }
2373
2374 /*
2375  * XXX: do something better here
2376  */
2377 static int
2378 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2379 {
2380         /* inspired by ptrace_attach() */
2381         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2382                 current->uid,
2383                 current->gid,
2384                 task->euid,
2385                 task->suid,
2386                 task->uid,
2387                 task->egid,
2388                 task->sgid));
2389
2390         return ((current->uid != task->euid)
2391             || (current->uid != task->suid)
2392             || (current->uid != task->uid)
2393             || (current->gid != task->egid)
2394             || (current->gid != task->sgid)
2395             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2396 }
2397
2398 static int
2399 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2400 {
2401         int ctx_flags;
2402
2403         /* valid signal */
2404
2405         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2406
2407         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2408
2409                 /*
2410                  * cannot block in this mode
2411                  */
2412                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2413                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2414                         return -EINVAL;
2415                 }
2416         } else {
2417         }
2418         /* probably more to add here */
2419
2420         return 0;
2421 }
2422
2423 static int
2424 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2425                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2426 {
2427         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2428         unsigned long size = 0UL;
2429         void *uaddr = NULL;
2430         void *fmt_arg = NULL;
2431         int ret = 0;
2432 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2433
2434         /* invoke and lock buffer format, if found */
2435         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2436         if (fmt == NULL) {
2437                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2438                 return -EINVAL;
2439         }
2440
2441         /*
2442          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2443          */
2444         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2445
2446         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2447
2448         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2449
2450         if (ret) goto error;
2451
2452         /* link buffer format and context */
2453         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2454
2455         /*
2456          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2457          */
2458         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2459         if (ret) goto error;
2460
2461         if (size) {
2462                 /*
2463                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2464                  */
2465                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2466                 if (ret) goto error;
2467
2468                 /* keep track of user address of buffer */
2469                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2470         }
2471         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2472
2473 error:
2474         return ret;
2475 }
2476
2477 static void
2478 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2479 {
2480         int i;
2481
2482         /*
2483          * install reset values for PMC.
2484          */
2485         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2486                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2487                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2488                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2489         }
2490         /*
2491          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2492          */
2493
2494         /*
2495          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2496          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2497          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2498          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2499          * process because they may change what is being measured.
2500          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2501          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2502          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2503          *
2504          * The problem with PMD is information leaking especially
2505          * to user level when psr.sp=0
2506          *
2507          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2508          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2509          * pfm_load_regs() function.
2510          */
2511
2512          /*
2513           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2514           *
2515           * PMC0 is treated differently.
2516           */
2517         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2518
2519         /*
2520          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2521          */
2522         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2523
2524         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2525
2526         /*
2527          * useful in case of re-enable after disable
2528          */
2529         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2530         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2531 }
2532
2533 static int
2534 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2535 {
2536         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2537         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2538
2539         *sz = 0;
2540
2541         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2542
2543         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2544         if (fmt == NULL) {
2545                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2546                 return -EINVAL;
2547         }
2548         /* get just enough to copy in user parameters */
2549         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2550         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2551
2552         return 0;
2553 }
2554
2555
2556
2557 /*
2558  * cannot attach if :
2559  *      - kernel task
2560  *      - task not owned by caller
2561  *      - task incompatible with context mode
2562  */
2563 static int
2564 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2565 {
2566         /*
2567          * no kernel task or task not owner by caller
2568          */
2569         if (task->mm == NULL) {
2570                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2571                 return -EPERM;
2572         }
2573         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2574                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2575                 return -EPERM;
2576         }
2577         /*
2578          * cannot block in self-monitoring mode
2579          */
2580         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2581                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2582                 return -EINVAL;
2583         }
2584
2585         if (task->state == TASK_ZOMBIE) {
2586                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2587                 return -EBUSY;
2588         }
2589
2590         /*
2591          * always ok for self
2592          */
2593         if (task == current) return 0;
2594
2595         if (task->state != TASK_STOPPED) {
2596                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2597                 return -EBUSY;
2598         }
2599         /*
2600          * make sure the task is off any CPU
2601          */
2602         wait_task_inactive(task);
2603
2604         /* more to come... */
2605
2606         return 0;
2607 }
2608
2609 static int
2610 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2611 {
2612         struct task_struct *p = current;
2613         int ret;
2614
2615         /* XXX: need to add more checks here */
2616         if (pid < 2) return -EPERM;
2617
2618         if (pid != current->pid) {
2619
2620                 read_lock(&tasklist_lock);
2621
2622                 p = find_task_by_pid(pid);
2623
2624                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2625                 if (p) get_task_struct(p);
2626
2627                 read_unlock(&tasklist_lock);
2628
2629                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2630         }
2631
2632         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2633         if (ret == 0) {
2634                 *task = p;
2635         } else if (p != current) {
2636                 pfm_put_task(p);
2637         }
2638         return ret;
2639 }
2640
2641
2642
2643 static int
2644 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2645 {
2646         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2647         struct file *filp;
2648         int ctx_flags;
2649         int ret;
2650
2651         /* let's check the arguments first */
2652         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2653         if (ret < 0) return ret;
2654
2655         ctx_flags = req->ctx_flags;
2656
2657         ret = -ENOMEM;
2658
2659         ctx = pfm_context_alloc();
2660         if (!ctx) goto error;
2661
2662         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = pfm_alloc_fd(&filp);
2663         if (req->ctx_fd < 0) goto error_file;
2664
2665         /*
2666          * attach context to file
2667          */
2668         filp->private_data = ctx;
2669
2670         /*
2671          * does the user want to sample?
2672          */
2673         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2674                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2675                 if (ret) goto buffer_error;
2676         }
2677
2678         /*
2679          * init context protection lock
2680          */
2681         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2682
2683         /*
2684          * context is unloaded
2685          */
2686         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2687
2688         /*
2689          * initialization of context's flags
2690          */
2691         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2692         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2693         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2694         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2695         /*
2696          * will move to set properties
2697          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2698          */
2699
2700         /*
2701          * init restart semaphore to locked
2702          */
2703         sema_init(&ctx->ctx_restart_sem, 0);
2704
2705         /*
2706          * activation is used in SMP only
2707          */
2708         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2709         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2710
2711         /*
2712          * initialize notification message queue
2713          */
2714         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2715         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2716         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2717
2718         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2719                 ctx,
2720                 ctx_flags,
2721                 ctx->ctx_fl_system,
2722                 ctx->ctx_fl_block,
2723                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2724                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2725                 ctx->ctx_fd));
2726
2727         /*
2728          * initialize soft PMU state
2729          */
2730         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2731
2732         return 0;
2733
2734 buffer_error:
2735         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2736
2737         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2738                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2739         }
2740 error_file:
2741         pfm_context_free(ctx);
2742
2743 error:
2744         return ret;
2745 }
2746
2747 static inline unsigned long
2748 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2749 {
2750         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2751         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2752         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2753
2754         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2755                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2756                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2757                 if ((mask >> 32) != 0)
2758                         /* construct a full 64-bit random value: */
2759                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2760                 reg->seed = new_seed;
2761         }
2762         reg->lval = val;
2763         return val;
2764 }
2765
2766 static void
2767 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2768 {
2769         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2770         unsigned long reset_others = 0UL;
2771         unsigned long val;
2772         int i;
2773
2774         /*
2775          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2776          */
2777         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2778         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2779
2780                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2781
2782                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2783                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2784
2785                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2786         }
2787
2788         /*
2789          * Now take care of resetting the other registers
2790          */
2791         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2792
2793                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2794
2795                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2796
2797                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2798                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2799         }
2800 }
2801
2802 static void
2803 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2804 {
2805         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2806         unsigned long reset_others = 0UL;
2807         unsigned long val;
2808         int i;
2809
2810         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2811
2812         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2813                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2814                 return;
2815         }
2816
2817         /*
2818          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2819          */
2820         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2821         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2822
2823                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2824
2825                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2826                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2827
2828                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2829
2830                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2831         }
2832
2833         /*
2834          * Now take care of resetting the other registers
2835          */
2836         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2837
2838                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2839
2840                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2841
2842                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2843                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2844                 } else {
2845                         ia64_set_pmd(i, val);
2846                 }
2847                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2848                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2849         }
2850         ia64_srlz_d();
2851 }
2852
2853 static int
2854 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2855 {
2856         struct thread_struct *thread = NULL;
2857         struct task_struct *task;
2858         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2859         unsigned long value, pmc_pm;
2860         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2861         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2862         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2863         int is_monitor, is_counting, state;
2864         int ret = -EINVAL;
2865         pfm_reg_check_t wr_func;
2866 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2867
2868         state     = ctx->ctx_state;
2869         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2870         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2871         task      = ctx->ctx_task;
2872         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2873
2874         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2875
2876         if (is_loaded) {
2877                 thread = &task->thread;
2878                 /*
2879                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2880                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2881                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2882                  */
2883                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2884                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2885                         return -EBUSY;
2886                 }
2887                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2888         }
2889         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
2890
2891         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2892
2893                 cnum       = req->reg_num;
2894                 reg_flags  = req->reg_flags;
2895                 value      = req->reg_value;
2896                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2897                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2898                 flags      = 0;
2899
2900
2901                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2902                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2903                         goto error;
2904                 }
2905
2906                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2907                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2908                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2909                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2910
2911                 /*
2912                  * we reject all non implemented PMC as well
2913                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2914                  * as status registers by the PMU
2915                  */
2916                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2917                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2918                         goto error;
2919                 }
2920                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2921                 /*
2922                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2923                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2924                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2925                  */
2926                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2927                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2928                                 cnum,
2929                                 pmc_pm,
2930                                 is_system));
2931                         goto error;
2932                 }
2933
2934                 if (is_counting) {
2935                         /*
2936                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2937                          * CPUs.
2938                          */
2939                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2940
2941                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2942                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2943                         }
2944
2945                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2946
2947                         /* verify validity of smpl_pmds */
2948                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2949                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2950                                 goto error;
2951                         }
2952
2953                         /* verify validity of reset_pmds */
2954                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2955                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2956                                 goto error;
2957                         }
2958                 } else {
2959                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2960                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2961                                 goto error;
2962                         }
2963                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2964                 }
2965
2966                 /*
2967                  * execute write checker, if any
2968                  */
2969                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2970                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2971                         if (ret) goto error;
2972                         ret = -EINVAL;
2973                 }
2974
2975                 /*
2976                  * no error on this register
2977                  */
2978                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2979
2980                 /*
2981                  * Now we commit the changes to the software state
2982                  */
2983
2984                 /*
2985                  * update overflow information
2986                  */
2987                 if (is_counting) {
2988                         /*
2989                          * full flag update each time a register is programmed
2990                          */
2991                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2992
2993                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2994                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2995                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2996
2997                         /*
2998                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
2999                          *
3000                          * We do not keep track of PMC because we have to
3001                          * systematically restore ALL of them.
3002                          *
3003                          * We do not update the used_monitors mask, because
3004                          * if we have not programmed them, then will be in
3005                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3006                          * mask/restore then when context is MASKED.
3007                          */
3008                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3009                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3010                         /*
3011                          * make sure we do not try to reset on
3012                          * restart because we have established new values
3013                          */
3014                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3015                 }
3016                 /*
3017                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3018                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3019                  * possible leak here.
3020                  */
3021                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3022
3023                 /*
3024                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3025                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3026                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3027                  * place it in the saved state area so that it will be
3028                  * picked up later by the context switch code.
3029                  *
3030                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3031                  *
3032                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3033                  * monitoring needs to be stopped.
3034                  */
3035                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3036
3037                 /*
3038                  * update context state
3039                  */
3040                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3041
3042                 if (is_loaded) {
3043                         /*
3044                          * write thread state
3045                          */
3046                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3047
3048                         /*
3049                          * write hardware register if we can
3050                          */
3051                         if (can_access_pmu) {
3052                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3053                         }
3054 #ifdef CONFIG_SMP
3055                         else {
3056                                 /*
3057                                  * per-task SMP only here
3058                                  *
3059                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3060                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3061                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3062                                  */
3063                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3064                         }
3065 #endif
3066                 }
3067
3068                 DPRINT(("pmc[%u]=0x%lx loaded=%d access_pmu=%d all_pmcs=0x%lx used_pmds=0x%lx eventid=%ld smpl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reloads_pmcs=0x%lx used_monitors=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3069                           cnum,
3070                           value,
3071                           is_loaded,
3072                           can_access_pmu,
3073                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3074                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3075                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3076                           smpl_pmds,
3077                           reset_pmds,
3078                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3079                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3080                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3081         }
3082
3083         /*
3084          * make sure the changes are visible
3085          */
3086         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3087
3088         return 0;
3089 error:
3090         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3091         return ret;
3092 }
3093
3094 static int
3095 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3096 {
3097         struct thread_struct *thread = NULL;
3098         struct task_struct *task;
3099         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3100         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3101         unsigned int cnum;
3102         int i, can_access_pmu = 0, state;
3103         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3104         int ret = -EINVAL;
3105         pfm_reg_check_t wr_func;
3106
3107
3108         state     = ctx->ctx_state;
3109         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3110         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3111         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3112         task      = ctx->ctx_task;
3113
3114         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3115
3116         /*
3117          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3118          * the owner of the local PMU.
3119          */
3120         if (likely(is_loaded)) {
3121                 thread = &task->thread;
3122                 /*
3123                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3124                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3125                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3126                  */
3127                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3128                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3129                         return -EBUSY;
3130                 }
3131                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3132         }
3133         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3134
3135         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3136
3137                 cnum  = req->reg_num;
3138                 value = req->reg_value;
3139
3140                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3141                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3142                         goto abort_mission;
3143                 }
3144                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3145                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3146
3147                 /*
3148                  * execute write checker, if any
3149                  */
3150                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3151                         unsigned long v = value;
3152
3153                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3154                         if (ret) goto abort_mission;
3155
3156                         value = v;
3157                         ret   = -EINVAL;
3158                 }
3159
3160                 /*
3161                  * no error on this register
3162                  */
3163                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3164
3165                 /*
3166                  * now commit changes to software state
3167                  */
3168                 hw_value = value;
3169
3170                 /*
3171                  * update virtualized (64bits) counter
3172                  */
3173                 if (is_counting) {
3174                         /*
3175                          * write context state
3176                          */
3177                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3178
3179                         /*
3180                          * when context is load we use the split value
3181                          */
3182                         if (is_loaded) {
3183                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3184                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3185                         }
3186                 }
3187                 /*
3188                  * update reset values (not just for counters)
3189                  */
3190                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3191                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3192
3193                 /*
3194                  * update randomization parameters (not just for counters)
3195                  */
3196                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3197                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3198
3199                 /*
3200                  * update context value
3201                  */
3202                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3203
3204                 /*
3205                  * Keep track of what we use
3206                  *
3207                  * We do not keep track of PMC because we have to
3208                  * systematically restore ALL of them.
3209                  */
3210                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3211
3212                 /*
3213                  * mark this PMD register used as well
3214                  */
3215                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3216
3217                 /*
3218                  * make sure we do not try to reset on
3219                  * restart because we have established new values
3220                  */
3221                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3222                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3223                 }
3224
3225                 if (is_loaded) {
3226                         /*
3227                          * write thread state
3228                          */
3229                         if (is_system == 0) thread->pmds[cnum] = hw_value;
3230
3231                         /*
3232                          * write hardware register if we can
3233                          */
3234                         if (can_access_pmu) {
3235                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3236                         } else {
3237 #ifdef CONFIG_SMP
3238                                 /*
3239                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3240                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3241                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3242                                  */
3243                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3244 #endif
3245                         }
3246                 }
3247
3248                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx loaded=%d access_pmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3249                           "long_reset=0x%lx notify=%c used_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reload_pmds=0x%lx all_pmds=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3250                         cnum,
3251                         value,
3252                         is_loaded,
3253                         can_access_pmu,
3254                         hw_value,
3255                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3256                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3257                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3258                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3259                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3260                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3261                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3262                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3263                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3264         }
3265
3266         /*
3267          * make changes visible
3268          */
3269         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3270
3271         return 0;
3272
3273 abort_mission:
3274         /*
3275          * for now, we have only one possibility for error
3276          */
3277         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3278         return ret;
3279 }
3280
3281 /*
3282  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3283  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3284  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3285  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3286  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3287  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3288  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3289  */
3290 static int
3291 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3292 {
3293         struct thread_struct *thread = NULL;
3294         struct task_struct *task;
3295         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3296         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3297         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3298         int i, can_access_pmu = 0, state;
3299         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3300         int ret = -EINVAL;
3301         pfm_reg_check_t rd_func;
3302
3303         /*
3304          * access is possible when loaded only for
3305          * self-monitoring tasks or in UP mode
3306          */
3307
3308         state     = ctx->ctx_state;
3309         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3310         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3311         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3312         task      = ctx->ctx_task;
3313
3314         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3315
3316         if (likely(is_loaded)) {
3317                 thread = &task->thread;
3318                 /*
3319                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3320                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3321                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3322                  */
3323                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3324                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3325                         return -EBUSY;
3326                 }
3327                 /*
3328                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3329                  */
3330                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3331
3332                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3333         }
3334         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3335
3336         DPRINT(("loaded=%d access_pmu=%d ctx_state=%d\n",
3337                 is_loaded,
3338                 can_access_pmu,
3339                 state));
3340
3341         /*
3342          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3343          * the task is the owner of the local PMU.
3344          */
3345
3346         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3347
3348                 cnum        = req->reg_num;
3349                 reg_flags   = req->reg_flags;
3350
3351                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3352                 /*
3353                  * we can only read the register that we use. That includes
3354                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3355                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3356                  *
3357                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3358                  * without compromising security (leaks)
3359                  */
3360                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3361
3362                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3363                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3364                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3365
3366                 /*
3367                  * If the task is not the current one, then we check if the
3368                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3369                  * If true, then we read directly from the registers.
3370                  */
3371                 if (can_access_pmu){
3372                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3373                 } else {
3374                         /*
3375                          * context has been saved
3376                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3377                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3378                          */
3379                         val = is_loaded ? thread->pmds[cnum] : 0UL;
3380                 }
3381                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3382
3383                 if (is_counting) {
3384                         /*
3385                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3386                          */
3387                         val &= ovfl_mask;
3388                         val += sval;
3389                 }
3390
3391                 /*
3392                  * execute read checker, if any
3393                  */
3394                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3395                         unsigned long v = val;
3396                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3397                         if (ret) goto error;
3398                         val = v;
3399                         ret = -EINVAL;
3400                 }
3401
3402                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3403
3404                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3405
3406                 /*
3407                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3408                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3409                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3410                  */
3411                 req->reg_value            = val;
3412                 req->reg_flags            = reg_flags;
3413                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3414         }
3415
3416         return 0;
3417
3418 error:
3419         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3420         return ret;
3421 }
3422
3423 int
3424 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3425 {
3426         pfm_context_t *ctx;
3427
3428         if (req == NULL) return -EINVAL;
3429
3430         ctx = GET_PMU_CTX();
3431
3432         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3433
3434         /*
3435          * for now limit to current task, which is enough when calling
3436          * from overflow handler
3437          */
3438         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3439
3440         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3441 }
3442 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3443
3444 int
3445 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3446 {
3447         pfm_context_t *ctx;
3448
3449         if (req == NULL) return -EINVAL;
3450
3451         ctx = GET_PMU_CTX();
3452
3453         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3454
3455         /*
3456          * for now limit to current task, which is enough when calling
3457          * from overflow handler
3458          */
3459         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3460
3461         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3462 }
3463 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3464
3465 /*
3466  * Only call this function when a process it trying to
3467  * write the debug registers (reading is always allowed)
3468  */
3469 int
3470 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3471 {
3472         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3473         unsigned long flags;
3474         int ret = 0;
3475
3476         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3477
3478         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3479
3480         /*
3481          * do it only once
3482          */
3483         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3484
3485         /*
3486          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3487          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3488          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3489          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3490          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3491          * So this is always safe.
3492          */
3493         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3494
3495         LOCK_PFS(flags);
3496
3497         /*
3498          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3499          * sessions are using the debug registers.
3500          */
3501         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3502                 ret = -1;
3503         else
3504                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3505
3506         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3507                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3508                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3509                   task->pid, ret));
3510
3511         UNLOCK_PFS(flags);
3512
3513         return ret;
3514 }
3515
3516 /*
3517  * This function is called for every task that exits with the
3518  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3519  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3520  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3521  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3522  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3523  */
3524 int
3525 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3526 {
3527         unsigned long flags;
3528         int ret;
3529
3530         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3531
3532         LOCK_PFS(flags);
3533         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3534                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3535                 ret = -1;
3536         }  else {
3537                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3538                 ret = 0;
3539         }
3540         UNLOCK_PFS(flags);
3541
3542         return ret;
3543 }
3544
3545 static int
3546 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3547 {
3548         struct task_struct *task;
3549         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3550         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3551         int state, is_system;
3552         int ret = 0;
3553
3554         state     = ctx->ctx_state;
3555         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3556         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3557         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3558
3559         switch(state) {
3560                 case PFM_CTX_MASKED:
3561                         break;
3562                 case PFM_CTX_LOADED:
3563                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3564                         /* fall through */
3565                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3566                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3567                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3568                         return -EBUSY;
3569                 default:
3570                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3571                         return -EINVAL;
3572         }
3573
3574         /*
3575          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3576          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3577          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3578          */
3579         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3580                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3581                 return -EBUSY;
3582         }
3583
3584         /* sanity check */
3585         if (unlikely(task == NULL)) {
3586                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3587                 return -EINVAL;
3588         }
3589
3590         if (task == current || is_system) {
3591
3592                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3593
3594                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3595                         task->pid,
3596                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3597
3598                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3599
3600                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3601
3602                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3603                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3604
3605                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3606                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3607                         else
3608                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3609                 } else {
3610                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3611                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3612                 }
3613
3614                 if (ret == 0) {
3615                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3616                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3617
3618                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3619                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3620
3621                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3622                         } else {
3623                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3624
3625                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3626                         }
3627                 }
3628                 /*
3629                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3630                  */
3631                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3632
3633                 /*
3634                  * back to LOADED state
3635                  */
3636                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3637
3638                 /*
3639                  * XXX: not really useful for self monitoring
3640                  */
3641                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3642
3643                 return 0;
3644         }
3645
3646         /*
3647          * restart another task
3648          */
3649
3650         /*
3651          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous
3652          * one is seen by the task.
3653          */
3654         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3655                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3656                 /*
3657                  * will prevent subsequent restart before this one is
3658                  * seen by other task
3659                  */
3660                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3661         }
3662
3663         /*
3664          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3665          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3666          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3667          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3668          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3669          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3670          *
3671          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3672          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3673          *
3674          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3675          * be done by the task itself. This works for system wide because
3676          * the tool that is controlling the session is logically doing
3677          * "self-monitoring".
3678          */
3679         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3680                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3681                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
3682         } else {
3683                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3684
3685                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3686
3687                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3688
3689                 pfm_set_task_notify(task);
3690
3691                 /*
3692                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3693                  */
3694         }
3695         return 0;
3696 }
3697
3698 static int
3699 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3700 {
3701         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3702
3703         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3704
3705         pfm_debug_var = pfm_sysctl.debug;
3706
3707         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3708
3709         if (m == 0) {
3710                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3711                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3712         }
3713         return 0;
3714 }
3715
3716 /*
3717  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3718  */
3719 static int
3720 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3721 {
3722         struct thread_struct *thread = NULL;
3723         struct task_struct *task;
3724         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3725         unsigned long flags;
3726         dbreg_t dbreg;
3727         unsigned int rnum;
3728         int first_time;
3729         int ret = 0, state;
3730         int i, can_access_pmu = 0;
3731         int is_system, is_loaded;
3732
3733         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3734
3735         state     = ctx->ctx_state;
3736         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3737         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3738         task      = ctx->ctx_task;
3739
3740         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3741
3742         /*
3743          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3744          * the owner of the local PMU.
3745          */
3746         if (is_loaded) {
3747                 thread = &task->thread;
3748                 /*
3749                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3750                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3751                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3752                  */
3753                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3754                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3755                         return -EBUSY;
3756                 }
3757                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3758         }
3759
3760         /*
3761          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3762          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3763          *
3764          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3765          */
3766
3767         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3768
3769         /*
3770          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3771          */
3772         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3773                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3774                 return -EBUSY;
3775         }
3776
3777         /*
3778          * check for debug registers in system wide mode
3779          *
3780          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3781          * we must repeat it here, in case the registers are
3782          * written after the context is loaded
3783          */
3784         if (is_loaded) {
3785                 LOCK_PFS(flags);
3786
3787                 if (first_time && is_system) {
3788                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3789                                 ret = -EBUSY;
3790                         else
3791                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3792                 }
3793                 UNLOCK_PFS(flags);
3794         }
3795
3796         if (ret != 0) return ret;
3797
3798         /*
3799          * mark ourself as user of the debug registers for
3800          * perfmon purposes.
3801          */
3802         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3803
3804         /*
3805          * clear hardware registers to make sure we don't
3806          * pick up stale state.
3807          *
3808          * for a system wide session, we do not use
3809          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3810          * never leaves the current CPU and the state
3811          * is shared by all processes running on it
3812          */
3813         if (first_time && can_access_pmu) {
3814                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3815                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3816                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3817                         ia64_dv_serialize_instruction();
3818                 }
3819                 ia64_srlz_i();
3820                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3821                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3822                         ia64_dv_serialize_data();
3823                 }
3824                 ia64_srlz_d();
3825         }
3826
3827         /*
3828          * Now install the values into the registers
3829          */
3830         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3831
3832                 rnum      = req->dbreg_num;
3833                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3834
3835                 ret = -EINVAL;
3836
3837                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3838                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3839                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3840
3841                         goto abort_mission;
3842                 }
3843
3844                 /*
3845                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3846                  */
3847                 if (rnum & 0x1) {
3848                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3849                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3850                         else
3851                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3852                 }
3853
3854                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3855
3856                 /*
3857                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3858                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3859                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3860                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3861                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3862                  * to save them on context switch out. This is made possible
3863                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3864                  * won't be able to modify them concurrently.
3865                  */
3866                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3867                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3868
3869                         if (can_access_pmu) {
3870                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3871                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3872                         }
3873
3874                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3875
3876                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x is_loaded=%d access_pmu=%d\n",
3877                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3878                 } else {
3879                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3880
3881                         if (can_access_pmu) {
3882                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3883                                 ia64_dv_serialize_data();
3884                         }
3885                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3886
3887                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x is_loaded=%d access_pmu=%d\n",
3888                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3889                 }
3890         }
3891
3892         return 0;
3893
3894 abort_mission:
3895         /*
3896          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3897          */
3898         if (first_time) {
3899                 LOCK_PFS(flags);
3900                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3901                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3902                 }
3903                 UNLOCK_PFS(flags);
3904                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3905         }
3906         /*
3907          * install error return flag
3908          */
3909         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3910
3911         return ret;
3912 }
3913
3914 static int
3915 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3916 {
3917         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3918 }
3919
3920 static int
3921 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3922 {
3923         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3924 }
3925
3926 int
3927 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3928 {
3929         pfm_context_t *ctx;
3930
3931         if (req == NULL) return -EINVAL;
3932
3933         ctx = GET_PMU_CTX();
3934
3935         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3936
3937         /*
3938          * for now limit to current task, which is enough when calling
3939          * from overflow handler
3940          */
3941         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3942
3943         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3944 }
3945 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3946
3947 int
3948 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3949 {
3950         pfm_context_t *ctx;
3951
3952         if (req == NULL) return -EINVAL;
3953
3954         ctx = GET_PMU_CTX();
3955
3956         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3957
3958         /*
3959          * for now limit to current task, which is enough when calling
3960          * from overflow handler
3961          */
3962         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3963
3964         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3965 }
3966 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3967
3968
3969 static int
3970 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3971 {
3972         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3973
3974         req->ft_version = PFM_VERSION;
3975         return 0;
3976 }
3977
3978 static int
3979 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3980 {
3981         struct pt_regs *tregs;
3982         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3983         int state, is_system;
3984
3985         state     = ctx->ctx_state;
3986         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3987
3988         if (state != PFM_CTX_LOADED && state != PFM_CTX_MASKED) return -EINVAL;
3989
3990         /*
3991          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3992          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3993          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3994          */
3995         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3996                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3997                 return -EBUSY;
3998         }
3999         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4000                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
4001                 state,
4002                 is_system));
4003         /*
4004          * in system mode, we need to update the PMU directly
4005          * and the user level state of the caller, which may not
4006          * necessarily be the creator of the context.
4007          */
4008         if (is_system) {
4009                 /*
4010                  * Update local PMU first
4011                  *
4012                  * disable dcr pp
4013                  */
4014                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4015                 ia64_srlz_i();
4016
4017                 /*
4018                  * update local cpuinfo
4019                  */
4020                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4021
4022                 /*
4023                  * stop monitoring, does srlz.i
4024                  */
4025                 pfm_clear_psr_pp();
4026
4027                 /*
4028                  * stop monitoring in the caller
4029                  */
4030                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4031
4032                 return 0;
4033         }
4034         /*
4035          * per-task mode
4036          */
4037
4038         if (task == current) {
4039                 /* stop monitoring  at kernel level */
4040                 pfm_clear_psr_up();
4041
4042                 /*
4043                  * stop monitoring at the user level
4044                  */
4045                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4046         } else {
4047                 tregs = ia64_task_regs(task);
4048
4049                 /*
4050                  * stop monitoring at the user level
4051                  */
4052                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4053
4054                 /*
4055                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4056                  */
4057                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4058                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4059         }
4060         return 0;
4061 }
4062
4063
4064 static int
4065 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4066 {
4067         struct pt_regs *tregs;
4068         int state, is_system;
4069
4070         state     = ctx->ctx_state;
4071         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4072
4073         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4074
4075         /*
4076          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4077          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4078          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4079          */
4080         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4081                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4082                 return -EBUSY;
4083         }
4084
4085         /*
4086          * in system mode, we need to update the PMU directly
4087          * and the user level state of the caller, which may not
4088          * necessarily be the creator of the context.
4089          */
4090         if (is_system) {
4091
4092                 /*
4093                  * set user level psr.pp for the caller
4094                  */
4095                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4096
4097                 /*
4098                  * now update the local PMU and cpuinfo
4099                  */
4100                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4101
4102                 /*
4103                  * start monitoring at kernel level
4104                  */
4105                 pfm_set_psr_pp();
4106
4107                 /* enable dcr pp */
4108                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4109                 ia64_srlz_i();
4110
4111                 return 0;
4112         }
4113
4114         /*
4115          * per-process mode
4116          */
4117
4118         if (ctx->ctx_task == current) {
4119
4120                 /* start monitoring at kernel level */
4121                 pfm_set_psr_up();
4122
4123                 /*
4124                  * activate monitoring at user level
4125                  */
4126                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4127
4128         } else {
4129                 tregs = ia64_task_regs(ctx->ctx_task);
4130
4131                 /*
4132                  * start monitoring at the kernel level the next
4133                  * time the task is scheduled
4134                  */
4135                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4136
4137                 /*
4138                  * activate monitoring at user level
4139                  */
4140                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4141         }
4142         return 0;
4143 }
4144
4145 static int
4146 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4147 {
4148         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4149         unsigned int cnum;
4150         int i;
4151         int ret = -EINVAL;
4152
4153         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4154
4155                 cnum = req->reg_num;
4156
4157                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4158
4159                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4160
4161                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4162
4163                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4164         }
4165         return 0;
4166
4167 abort_mission:
4168         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4169         return ret;
4170 }
4171
4172 static int
4173 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4174 {
4175         struct task_struct *g, *t;
4176         int ret = -ESRCH;
4177
4178         read_lock(&tasklist_lock);
4179
4180         do_each_thread (g, t) {
4181                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4182                         ret = 0;
4183                         break;
4184                 }
4185         } while_each_thread (g, t);
4186
4187         read_unlock(&tasklist_lock);
4188
4189         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4190
4191         return ret;
4192 }
4193
4194 static int
4195 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4196 {
4197         struct task_struct *task;
4198         struct thread_struct *thread;
4199         struct pfm_context_t *old;
4200         unsigned long flags;
4201 #ifndef CONFIG_SMP
4202         struct task_struct *owner_task = NULL;
4203 #endif
4204         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4205         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4206         int the_cpu;
4207         int ret = 0;
4208         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4209
4210         state     = ctx->ctx_state;
4211         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4212         /*
4213          * can only load from unloaded or terminated state
4214          */
4215         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4216                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4217                         req->load_pid,
4218                         ctx->ctx_state));
4219                 return -EINVAL;
4220         }
4221
4222         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4223
4224         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4225                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4226                 return -EINVAL;
4227         }
4228
4229         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4230         if (ret) {
4231                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4232                 return ret;
4233         }
4234
4235         ret = -EINVAL;
4236
4237         /*
4238          * system wide is self monitoring only
4239          */
4240         if (is_system && task != current) {
4241                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4242                         req->load_pid));
4243                 goto error;
4244         }
4245
4246         thread = &task->thread;
4247
4248         ret = 0;
4249         /*
4250          * cannot load a context which is using range restrictions,
4251          * into a task that is being debugged.
4252          */
4253         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4254                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4255                         ret = -EBUSY;
4256                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4257                         goto error;
4258                 }
4259                 LOCK_PFS(flags);
4260
4261                 if (is_system) {
4262                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4263                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4264                                 ret = -EBUSY;
4265                         } else {
4266                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4267                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4268                                 set_dbregs = 1;
4269                         }
4270                 }
4271
4272                 UNLOCK_PFS(flags);
4273
4274                 if (ret) goto error;
4275         }
4276
4277         /*
4278          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4279          *
4280          * The programming model expects the task to
4281          * be pinned on a CPU throughout the session.
4282          * Here we take note of the current CPU at the
4283          * time the context is loaded. No call from
4284          * another CPU will be allowed.
4285          *
4286          * The pinning via shed_setaffinity()
4287          * must be done by the calling task prior
4288          * to this call.
4289          *
4290          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4291          */
4292         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4293
4294         ret = -EBUSY;
4295         /*
4296          * now reserve the session
4297          */
4298         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4299         if (ret) goto error;
4300
4301         /*
4302          * task is necessarily stopped at this point.
4303          *
4304          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4305          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4306          * If we see a context, then this is an active context
4307          *
4308          * XXX: needs to be atomic
4309          */
4310         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4311                 thread->pfm_context, ctx));
4312
4313         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4314         if (old != NULL) {
4315                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4316                 goto error_unres;
4317         }
4318
4319         pfm_reset_msgq(ctx);
4320
4321         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4322
4323         /*
4324          * link context to task
4325          */
4326         ctx->ctx_task = task;
4327
4328         if (is_system) {
4329                 /*
4330                  * we load as stopped
4331                  */
4332                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4333                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4334
4335                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4336         } else {
4337                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4338         }
4339
4340         /*
4341          * propagate into thread-state
4342          */
4343         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4344         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4345
4346         pmcs_source = thread->pmcs;
4347         pmds_source = thread->pmds;
4348
4349         /*
4350          * always the case for system-wide
4351          */
4352         if (task == current) {
4353
4354                 if (is_system == 0) {
4355
4356                         /* allow user level control */
4357                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4358                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4359
4360                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4361                         INC_ACTIVATION();
4362                         SET_ACTIVATION(ctx);
4363 #ifndef CONFIG_SMP
4364                         /*
4365                          * push the other task out, if any
4366                          */
4367                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4368                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4369 #endif
4370                 }
4371                 /*
4372                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4373                  * restore all PMC from ctx to PMU
4374                  */
4375                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4376                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4377
4378                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4379                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4380
4381                 /*
4382                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4383                  */
4384                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4385                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4386                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4387                 }
4388                 /*
4389                  * set new ownership
4390                  */
4391                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4392
4393                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4394         } else {
4395                 /*
4396                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4397                  */
4398                 regs = ia64_task_regs(task);
4399
4400                 /* force a full reload */
4401                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4402                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4403
4404                 /* initial saved psr (stopped) */
4405                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4406                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4407         }
4408
4409         ret = 0;
4410
4411 error_unres:
4412         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4413 error:
4414         /*
4415          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4416          */
4417         if (ret && set_dbregs) {
4418                 LOCK_PFS(flags);
4419                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4420                 UNLOCK_PFS(flags);
4421         }
4422         /*
4423          * release task, there is now a link with the context
4424          */
4425         if (is_system == 0 && task != current) {
4426                 pfm_put_task(task);
4427
4428                 if (ret == 0) {
4429                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4430                         if (ret) {
4431                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4432                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4433                         }
4434                 }
4435         }
4436         return ret;
4437 }
4438
4439 /*
4440  * in this function, we do not need to increase the use count
4441  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4442  * context lock. If the task were to disappear while having
4443  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4444  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4445  * until we are here.
4446  */
4447 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4448
4449 static int
4450 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4451 {
4452         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4453         struct pt_regs *tregs;
4454         int prev_state, is_system;
4455         int ret;
4456
4457         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4458
4459         prev_state = ctx->ctx_state;
4460         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4461
4462         /*
4463          * unload only when necessary
4464          */
4465         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4466                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4467                 return 0;
4468         }
4469
4470         /*
4471          * clear psr and dcr bits
4472          */
4473         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4474         if (ret) return ret;
4475
4476         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4477
4478         /*
4479          * in system mode, we need to update the PMU directly
4480          * and the user level state of the caller, which may not
4481          * necessarily be the creator of the context.
4482          */
4483         if (is_system) {
4484
4485                 /*
4486                  * Update cpuinfo
4487                  *
4488                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4489                  */
4490                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4491                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4492
4493                 /*
4494                  * save PMDs in context
4495                  * release ownership
4496                  */
4497                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4498
4499                 /*
4500                  * at this point we are done with the PMU
4501                  * so we can unreserve the resource.
4502                  */
4503                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4504                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4505
4506                 /*
4507                  * disconnect context from task
4508                  */
4509                 task->thread.pfm_context = NULL;
4510                 /*
4511                  * disconnect task from context
4512                  */
4513                 ctx->ctx_task = NULL;
4514
4515                 /*
4516                  * There is nothing more to cleanup here.
4517                  */
4518                 return 0;
4519         }
4520
4521         /*
4522          * per-task mode
4523          */
4524         tregs = task == current ? regs : ia64_task_regs(task);
4525
4526         if (task == current) {
4527                 /*
4528                  * cancel user level control
4529                  */
4530                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4531
4532                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4533         }
4534         /*
4535          * save PMDs to context
4536          * release ownership
4537          */
4538         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4539
4540         /*
4541          * at this point we are done with the PMU
4542          * so we can unreserve the resource.
4543          *
4544          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4545          */
4546         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4547                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4548
4549         /*
4550          * reset activation counter and psr
4551          */
4552         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4553         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4554
4555         /*
4556          * PMU state will not be restored
4557          */
4558         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4559
4560         /*
4561          * break links between context and task
4562          */
4563         task->thread.pfm_context  = NULL;
4564         ctx->ctx_task             = NULL;
4565
4566         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4567
4568         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4569         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4570         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4571
4572         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4573
4574         return 0;
4575 }
4576
4577
4578 /*
4579  * called only from exit_thread(): task == current
4580  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4581  */
4582 void
4583 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4584 {
4585         pfm_context_t *ctx;
4586         unsigned long flags;
4587         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
4588         int ret, state;
4589         int free_ok = 0;
4590
4591         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4592
4593         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4594
4595         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4596
4597         state = ctx->ctx_state;
4598         switch(state) {
4599                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4600                         /*
4601                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4602                          * be in unloaded state
4603                          */
4604                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4605                         break;
4606                 case PFM_CTX_LOADED:
4607                 case PFM_CTX_MASKED:
4608                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4609                         if (ret) {
4610                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4611                         }
4612                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4613
4614                         pfm_end_notify_user(ctx);
4615                         break;
4616                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4617                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4618                         if (ret) {
4619                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4620                         }
4621                         free_ok = 1;
4622                         break;
4623                 default:
4624                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4625                         break;
4626         }
4627         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4628
4629         { u64 psr = pfm_get_psr();
4630           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4631           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4632           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4633           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4634         }
4635
4636         /*
4637          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4638          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4639          */
4640         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4641 }
4642
4643 /*
4644  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4645  */
4646 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4647 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4648 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4649 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4650 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4651
4652 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4653 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4654 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4655 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4656 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4657 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4658 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4659 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4660 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4661 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4662 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4663 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4664 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4665 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4666 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4667 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4668 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4669 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4670 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4671 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4672 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4673 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4674 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4675 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4676 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4677 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4678 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4685 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4686 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4687 };
4688 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4689
4690 static int
4691 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4692 {
4693         struct task_struct *task;
4694         int state, old_state;
4695
4696 recheck:
4697         state = ctx->ctx_state;
4698         task  = ctx->ctx_task;
4699
4700         if (task == NULL) {
4701                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4702                 return 0;
4703         }
4704
4705         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4706                 ctx->ctx_fd,
4707                 state,
4708                 task->pid,
4709                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4710
4711         /*
4712          * self-monitoring always ok.
4713          *
4714          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4715          * context (to one to which the context is attached to) OR
4716          * a task running on the same CPU as the session.
4717          */
4718         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4719
4720         /*
4721          * if context is UNLOADED we are safe to go
4722          */
4723         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return 0;
4724
4725         /*
4726          * no command can operate on a zombie context
4727          */
4728         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
4729                 DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4730                 return -EINVAL;
4731         }
4732
4733         /*
4734          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have
4735          * the task stopped.
4736          *
4737          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4738          * the user has no guarantee the task would not run between
4739          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4740          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4741          * the task must be stopped.
4742          */
4743         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4744                 if (task->state != TASK_STOPPED) {
4745                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4746                         return -EBUSY;
4747                 }
4748                 /*
4749                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4750                  *
4751                  * This is an interesting point in the code.
4752                  * We need to unprotect the context because
4753                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4754                  * the same lock. There are danger in doing
4755                  * this because it leaves a window open for
4756                  * another task to get access to the context
4757                  * and possibly change its state. The one thing
4758                  * that is not possible is for the context to disappear
4759                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4760                  * get_fd()/put_fd().
4761                  */
4762                 old_state = state;
4763
4764                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4765
4766                 wait_task_inactive(task);
4767
4768                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4769
4770                 /*
4771                  * we must recheck to verify if state has changed
4772                  */
4773                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4774                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4775                         goto recheck;
4776                 }
4777         }
4778         return 0;
4779 }
4780
4781 /*
4782  * system-call entry point (must return long)
4783  */
4784 asmlinkage long
4785 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count, long arg5, long arg6, long arg7,
4786                 long arg8, long stack)
4787 {
4788         struct pt_regs *regs = (struct pt_regs *)&stack;
4789         struct file *file = NULL;
4790         pfm_context_t *ctx = NULL;
4791         unsigned long flags = 0UL;
4792         void *args_k = NULL;
4793         long ret; /* will expand int return types */
4794         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4795         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4796         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4797         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4798 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4799
4800         /*
4801          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4802          */
4803         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4804
4805         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4806                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4807                 return -EINVAL;
4808         }
4809
4810         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4811         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4812         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4813         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4814         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4815
4816         if (unlikely(func == NULL)) {
4817                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4818                 return -EINVAL;
4819         }
4820
4821         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4822                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4823                 cmd,
4824                 narg,
4825                 base_sz,
4826                 count));
4827
4828         /*
4829          * check if number of arguments matches what the command expects
4830          */
4831         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4832                 return -EINVAL;
4833
4834 restart_args:
4835         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4836         /*
4837          * limit abuse to min page size
4838          */
4839         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4840                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4841                 return -E2BIG;
4842         }
4843
4844         /*
4845          * allocate default-sized argument buffer
4846          */
4847         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4848                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4849                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4850         }
4851
4852         ret = -EFAULT;
4853
4854         /*
4855          * copy arguments
4856          *
4857          * assume sz = 0 for command without parameters
4858          */
4859         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4860                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4861                 goto error_args;
4862         }
4863
4864         /*
4865          * check if command supports extra parameters
4866          */
4867         if (completed_args == 0 && getsize) {
4868                 /*
4869                  * get extra parameters size (based on main argument)
4870                  */
4871                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4872                 if (ret) goto error_args;
4873
4874                 completed_args = 1;
4875
4876                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4877
4878                 /* retry if necessary */
4879                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4880         }
4881
4882         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4883
4884         ret = -EBADF;
4885
4886         file = fget(fd);
4887         if (unlikely(file == NULL)) {
4888                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4889                 goto error_args;
4890         }
4891         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4892                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4893                 goto error_args;
4894         }
4895
4896         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4897         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4898                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4899                 goto error_args;
4900         }
4901         prefetch(&ctx->ctx_state);
4902
4903         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4904
4905         /*
4906          * check task is stopped
4907          */
4908         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4909         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4910
4911 skip_fd:
4912         ret = (*func)(ctx, args_k, count, regs);
4913
4914         call_made = 1;
4915
4916 abort_locked:
4917         if (likely(ctx)) {
4918                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4919                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4920                 fput(file);
4921         }
4922
4923         /* copy argument back to user, if needed */
4924         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4925
4926 error_args:
4927         if (args_k) kfree(args_k);
4928
4929         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4930
4931         return ret;
4932 }
4933
4934 static void
4935 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4936 {
4937         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4938         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4939         int state;
4940         int ret = 0;
4941
4942         state = ctx->ctx_state;
4943         /*
4944          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4945          * XXX: not really needed when blocking
4946          */
4947         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4948
4949                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4950                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4951
4952                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4953                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4954                 else
4955                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4956         } else {
4957                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4958                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4959         }
4960
4961         if (ret == 0) {
4962                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4963                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4964                 }
4965                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4966                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4967                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4968                 } else {
4969                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4970                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4971                 }
4972                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4973         }
4974 }
4975
4976 /*
4977  * context MUST BE LOCKED when calling
4978  * can only be called for current
4979  */
4980 static void
4981 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4982 {
4983         if (ctx->ctx_fl_system) {
4984                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_context_force_terminate [%d] is system-wide\n", current->pid);
4985                 return;
4986         }
4987         /*
4988          * we stop the whole thing, we do no need to flush
4989          * we know we WERE masked
4990          */
4991         pfm_clear_psr_up();
4992         ia64_psr(regs)->up = 0;
4993         ia64_psr(regs)->sp = 1;
4994
4995         /*
4996          * disconnect the task from the context and vice-versa
4997          */
4998         current->thread.pfm_context  = NULL;
4999         current->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5000         ctx->ctx_task = NULL;
5001
5002         DPRINT(("context terminated\n"));
5003
5004         /*
5005          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5006          */
5007         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5008
5009         /*
5010          * given that context is still locked, the controlling
5011          * task will only get access when we return from
5012          * pfm_handle_work().
5013          */
5014 }
5015
5016 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5017
5018 void
5019 pfm_handle_work(void)
5020 {
5021         pfm_context_t *ctx;
5022         struct pt_regs *regs;
5023         unsigned long flags;
5024         unsigned long ovfl_regs;
5025         unsigned int reason;
5026         int ret;
5027
5028         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5029         if (ctx == NULL) {
5030                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5031                 return;
5032         }
5033
5034         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5035
5036         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5037
5038         pfm_clear_task_notify();
5039
5040         regs = ia64_task_regs(current);
5041
5042         /*
5043          * extract reason for being here and clear
5044          */
5045         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5046         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5047         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5048
5049         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5050
5051         /*
5052          * must be done before we check for simple-reset mode
5053          */
5054         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5055
5056
5057         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5058         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5059
5060         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5061
5062         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5063
5064         /*
5065          * may go through without blocking on SMP systems
5066          * if restart has been received already by the time we call down()
5067          */
5068         ret = down_interruptible(&ctx->ctx_restart_sem);
5069
5070         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5071
5072         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5073
5074         /*
5075          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5076          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5077          * and that can changed PMD values and therefore
5078          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5079          */
5080         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5081
5082         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5083 do_zombie:
5084                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5085                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5086                 goto nothing_to_do;
5087         }
5088         /*
5089          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5090          */
5091         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5092
5093 skip_blocking:
5094         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5095         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5096
5097 nothing_to_do:
5098
5099         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5100 }
5101
5102 static int
5103 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5104 {
5105         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5106                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5107                 return 0;
5108         }
5109
5110         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5111
5112         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5113
5114         /*
5115          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5116          * we come here
5117          */
5118         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5119
5120         return 0;
5121 }
5122
5123 static int
5124 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5125 {
5126         pfm_msg_t *msg = NULL;
5127
5128         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5129                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5130                 if (msg == NULL) {
5131                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5132                         return -1;
5133                 }
5134
5135                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5136                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5137                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5138                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5139                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5140                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5141                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5142                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5143         }
5144
5145         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5146                 msg,
5147                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5148                 ctx->ctx_fd,
5149                 ovfl_pmds));
5150
5151         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5152 }
5153
5154 static int
5155 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5156 {
5157         pfm_msg_t *msg;
5158
5159         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5160         if (msg == NULL) {
5161                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5162                 return -1;
5163         }
5164         /* no leak */
5165         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5166
5167         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5168         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5169         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5170
5171         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5172                 msg,
5173                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5174                 ctx->ctx_fd));
5175
5176         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5177 }
5178
5179 /*
5180  * main overflow processing routine.
5181  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5182  */
5183 static void
5184 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5185 {
5186         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5187         unsigned long mask;
5188         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5189         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5190         unsigned long tstamp;
5191         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5192         unsigned int i, has_smpl;
5193         int must_notify = 0;
5194
5195         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5196
5197         /*
5198          * sanity test. Should never happen
5199          */
5200         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5201
5202         tstamp   = ia64_get_itc();
5203         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5204         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5205         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5206
5207         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5208                      "used_pmds=0x%lx\n",
5209                         pmc0,
5210                         task ? task->pid: -1,
5211                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5212                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5213                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5214
5215
5216         /*
5217          * first we update the virtual counters
5218          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5219          */
5220         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5221
5222                 /* skip pmd which did not overflow */
5223                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5224
5225                 /*
5226                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5227                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5228                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5229                  * pfm_read_pmds().
5230                  */
5231                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5232                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5233                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5234
5235                 /*
5236                  * check for overflow condition
5237                  */
5238                 if (likely(old_val > new_val)) {
5239                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5240                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5241                 }
5242
5243                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5244                         i,
5245                         new_val,
5246                         old_val,
5247                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5248                         ovfl_pmds,
5249                         ovfl_notify));
5250         }
5251
5252         /*
5253          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5254          */
5255         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5256
5257         /*
5258          * reset all control bits
5259          */
5260         ovfl_ctrl.val = 0;
5261         reset_pmds    = 0UL;
5262
5263         /*
5264          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by
5265          * calling the module's handler() routine.
5266          */
5267         if (has_smpl) {
5268                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5269                 unsigned long pmd_mask;
5270                 int j, k, ret = 0;
5271                 int this_cpu = smp_processor_id();
5272
5273                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5274                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5275
5276                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5277
5278                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5279
5280                         mask = 1UL << i;
5281
5282                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5283
5284                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5285                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5286                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5287                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5288                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5289
5290                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5291                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5292                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5293
5294                         /*
5295                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5296                          * into sampling buffer.
5297                          */
5298                         if (smpl_pmds) {
5299                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5300                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5301                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5302                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5303                                 }
5304                         }
5305
5306                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5307
5308                         start_cycles = ia64_get_itc();
5309
5310                         /*
5311                          * call custom buffer format record (handler) routine
5312                          */
5313                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5314
5315                         end_cycles = ia64_get_itc();
5316
5317                         /*
5318                          * For those controls, we take the union because they have
5319                          * an all or nothing behavior.
5320                          */
5321                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5322                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5323                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5324                         /*
5325                          * build the bitmask of pmds to reset now
5326                          */
5327                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5328
5329                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5330                 }
5331                 /*
5332                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5333                  */
5334                 if (ret && pmd_mask) {
5335                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5336                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5337                 }
5338                 /*
5339                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5340                  */
5341                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5342         } else {
5343                 /*
5344                  * when no sampling module is used, then the default
5345                  * is to notify on overflow if requested by user
5346                  */
5347                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5348                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5349                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5350                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5351                 /*
5352                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5353                  */
5354                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5355         }
5356
5357         DPRINT(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n",
5358                 ovfl_pmds,
5359                 reset_pmds));
5360         /*
5361          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5362          */
5363         if (reset_pmds) {
5364                 unsigned long bm = reset_pmds;
5365                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5366         }
5367
5368         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5369                 /*
5370                  * keep track of what to reset when unblocking
5371                  */
5372                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5373
5374                 /*
5375                  * check for blocking context
5376                  */
5377                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5378
5379                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5380
5381                         /*
5382                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5383                          */
5384                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5385
5386                         /*
5387                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5388                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5389                          */
5390                         pfm_set_task_notify(task);
5391                 }
5392                 /*
5393                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5394                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5395                  */
5396                 must_notify = 1;
5397         }
5398
5399         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5400                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5401                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5402                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5403                         ovfl_pmds,
5404                         ovfl_notify,
5405                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5406         /*
5407          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5408          */
5409         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5410                 pfm_mask_monitoring(task);
5411                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5412                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5413         }
5414
5415         /*
5416          * send notification now
5417          */
5418         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5419
5420         return;
5421
5422 sanity_check:
5423         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5424                         smp_processor_id(),
5425                         task ? task->pid : -1,
5426                         pmc0);
5427         return;
5428
5429 stop_monitoring:
5430         /*
5431          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5432          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5433          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5434          * can access the PMU  hardware directly.
5435          *
5436          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5437          *
5438          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5439          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5440          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5441          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5442          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5443          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5444          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5445          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5446          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5447          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5448          *
5449          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5450          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5451          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5452          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5453          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5454          * also push our zombie context out.
5455          *
5456          * Overall pretty hairy stuff....
5457          */
5458         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5459         pfm_clear_psr_up();
5460         ia64_psr(regs)->up = 0;
5461         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5462         return;
5463 }
5464
5465 static int
5466 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5467 {
5468         struct task_struct *task;
5469         pfm_context_t *ctx;
5470         unsigned long flags;
5471         u64 pmc0;
5472         int this_cpu = smp_processor_id();
5473         int retval = 0;
5474
5475         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5476
5477         /*
5478          * srlz.d done before arriving here
5479          */
5480         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5481
5482         task = GET_PMU_OWNER();
5483         ctx  = GET_PMU_CTX();
5484
5485         /*
5486          * if we have some pending bits set
5487          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5488          */
5489         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5490                 /*
5491                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5492                  */
5493
5494                 /* sanity check */
5495                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5496
5497                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)
5498                         goto report_spurious2;
5499
5500                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5501
5502                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5503
5504                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5505
5506         } else {
5507                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5508                 retval = -1;
5509         }
5510         /*
5511          * keep it unfrozen at all times
5512          */
5513         pfm_unfreeze_pmu();
5514
5515         return retval;
5516
5517 report_spurious1:
5518         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5519                 this_cpu, task->pid);
5520         pfm_unfreeze_pmu();
5521         return -1;
5522 report_spurious2:
5523         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n",
5524                 this_cpu,
5525                 task->pid);
5526         pfm_unfreeze_pmu();
5527         return -1;
5528 }
5529
5530 static irqreturn_t
5531 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5532 {
5533         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5534         unsigned long min, max;
5535         int this_cpu;
5536         int ret;
5537
5538         this_cpu = get_cpu();
5539         min      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5540         max      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5541
5542         start_cycles = ia64_get_itc();
5543
5544         ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5545
5546         total_cycles = ia64_get_itc();
5547
5548         /*
5549          * don't measure spurious interrupts
5550          */
5551         if (likely(ret == 0)) {
5552                 total_cycles -= start_cycles;
5553
5554                 if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5555                 if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5556
5557                 pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5558         }
5559         put_cpu_no_resched();
5560         return IRQ_HANDLED;
5561 }
5562
5563 /*
5564  * /proc/perfmon interface, for debug only
5565  */
5566
5567 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5568
5569 static void *
5570 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5571 {
5572         if (*pos == 0) {
5573                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5574         }
5575
5576         while (*pos <= NR_CPUS) {
5577                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5578                         return (void *)*pos;
5579                 }
5580                 ++*pos;
5581         }
5582         return NULL;
5583 }
5584
5585 static void *
5586 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5587 {
5588         ++*pos;
5589         return pfm_proc_start(m, pos);
5590 }
5591
5592 static void
5593 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5594 {
5595 }
5596
5597 static void
5598 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5599 {
5600         struct list_head * pos;
5601         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5602         unsigned long flags;
5603
5604         seq_printf(m,
5605                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5606                 "model                     : %s\n"
5607                 "fastctxsw                 : %s\n"
5608                 "expert mode               : %s\n"
5609                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5610                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5611                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5612                 pmu_conf->pmu_name,
5613                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5614                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5615                 pmu_conf->ovfl_val,
5616                 pmu_conf->flags);
5617
5618         LOCK_PFS(flags);
5619
5620         seq_printf(m,
5621                 "proc_sessions             : %u\n"
5622                 "sys_sessions              : %u\n"
5623                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5624                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5625                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5626                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5627                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5628                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5629
5630         UNLOCK_PFS(flags);
5631
5632         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5633
5634         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5635                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5636                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5637                         entry->fmt_uuid[0],
5638                         entry->fmt_uuid[1],
5639                         entry->fmt_uuid[2],
5640                         entry->fmt_uuid[3],
5641                         entry->fmt_uuid[4],
5642                         entry->fmt_uuid[5],
5643                         entry->fmt_uuid[6],
5644                         entry->fmt_uuid[7],
5645                         entry->fmt_uuid[8],
5646                         entry->fmt_uuid[9],
5647                         entry->fmt_uuid[10],
5648                         entry->fmt_uuid[11],
5649                         entry->fmt_uuid[12],
5650                         entry->fmt_uuid[13],
5651                         entry->fmt_uuid[14],
5652                         entry->fmt_uuid[15],
5653                         entry->fmt_name);
5654         }
5655         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5656
5657 }
5658
5659 static int
5660 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5661 {
5662         unsigned long psr;
5663         unsigned int i;
5664         int cpu;
5665
5666         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5667                 pfm_proc_show_header(m);
5668                 return 0;
5669         }
5670
5671         /* show info for CPU (v - 1) */
5672
5673         cpu = (long)v - 1;
5674         seq_printf(m,
5675                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5676                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5677                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5678                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5679                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5680                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5681                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5682                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5683                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5684                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5685                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5686                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5687                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5688                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5689                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5690                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5691                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5692                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5693                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5694                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5695                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5696                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5697                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5698                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5699                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5700                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5701                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5702                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5703
5704         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5705
5706                 psr = pfm_get_psr();
5707
5708                 ia64_srlz_d();
5709
5710                 seq_printf(m,
5711                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5712                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n",
5713                         cpu, psr,
5714                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5715
5716                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5717                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5718                         seq_printf(m,
5719                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5720                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n",
5721                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5722                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5723                 }
5724         }
5725         return 0;
5726 }
5727
5728 struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5729         .start =        pfm_proc_start,
5730         .next =         pfm_proc_next,
5731         .stop =         pfm_proc_stop,
5732         .show =         pfm_proc_show
5733 };
5734
5735 static int
5736 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5737 {
5738         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5739 }
5740
5741
5742 /*
5743  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5744  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5745  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5746  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5747  */
5748 void
5749 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5750 {
5751         struct pt_regs *regs;
5752         unsigned long dcr;
5753         unsigned long dcr_pp;
5754
5755         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5756
5757         /*
5758          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5759          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5760          */
5761         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5762                 regs = ia64_task_regs(task);
5763                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5764                 return;
5765         }
5766         /*
5767          * if monitoring has started
5768          */
5769         if (dcr_pp) {
5770                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5771                 /*
5772                  * context switching in?
5773                  */
5774                 if (is_ctxswin) {
5775                         /* mask monitoring for the idle task */
5776                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5777                         pfm_clear_psr_pp();
5778                         ia64_srlz_i();
5779                         return;
5780                 }
5781                 /*
5782                  * context switching out
5783                  * restore monitoring for next task
5784                  *
5785                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5786                  * better code.
5787                  */
5788                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5789                 pfm_set_psr_pp();
5790                 ia64_srlz_i();
5791         }
5792 }
5793
5794 #ifdef CONFIG_SMP
5795
5796 static void
5797 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5798 {
5799         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5800
5801         ia64_psr(regs)->up = 0;
5802         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5803
5804         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5805                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
5806                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5807         }
5808
5809         /*
5810          * disconnect the task from the context and vice-versa
5811          */
5812         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5813
5814         task->thread.pfm_context  = NULL;
5815         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5816
5817         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task->pid));
5818 }
5819
5820
5821 /*
5822  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5823  */
5824 void
5825 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5826 {
5827         pfm_context_t *ctx;
5828         struct thread_struct *t;
5829         unsigned long flags;
5830         u64 psr;
5831
5832
5833         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5834         if (ctx == NULL) return;
5835         t = &task->thread;
5836
5837         /*
5838          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5839          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5840          * access, not CPU concurrency.
5841          */
5842         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5843
5844         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5845                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
5846
5847                 pfm_clear_psr_up();
5848
5849                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5850
5851                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5852
5853                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5854
5855                 pfm_context_free(ctx);
5856                 return;
5857         }
5858
5859         /*
5860          * sanity check
5861          */
5862         if (ctx->ctx_last_activation != GET_ACTIVATION()) {
5863                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5864                 return;
5865         }
5866
5867         /*
5868          * save current PSR: needed because we modify it
5869          */
5870         ia64_srlz_d();
5871         psr = pfm_get_psr();
5872
5873         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5874
5875         /*
5876          * stop monitoring:
5877          * This is the last instruction which may generate an overflow
5878          *
5879          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5880          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5881          */
5882         pfm_clear_psr_up();
5883
5884         /*
5885          * keep a copy of psr.up (for reload)
5886          */
5887         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5888
5889         /*
5890          * release ownership of this PMU.
5891          * PM interrupts are masked, so nothing
5892          * can happen.
5893          */
5894         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5895
5896         /*
5897          * we systematically save the PMD as we have no
5898          * guarantee we will be schedule at that same
5899          * CPU again.
5900          */
5901         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5902
5903         /*
5904          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5905          * we will need it on the restore path to check
5906          * for pending overflow.
5907          */
5908         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5909
5910         /*
5911          * unfreeze PMU if had pending overflows
5912          */
5913         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5914
5915         /*
5916          * finally, allow context access.
5917          * interrupts will still be masked after this call.
5918          */
5919         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5920 }
5921
5922 #else /* !CONFIG_SMP */
5923 void
5924 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5925 {
5926         pfm_context_t *ctx;
5927         u64 psr;
5928
5929         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5930         if (ctx == NULL) return;
5931
5932         /*
5933          * save current PSR: needed because we modify it
5934          */
5935         psr = pfm_get_psr();
5936
5937         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5938
5939         /*
5940          * stop monitoring:
5941          * This is the last instruction which may generate an overflow
5942          *
5943          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5944          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5945          */
5946         pfm_clear_psr_up();
5947
5948         /*
5949          * keep a copy of psr.up (for reload)
5950          */
5951         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5952 }
5953
5954 static void
5955 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5956 {
5957         pfm_context_t *ctx;
5958         struct thread_struct *t;
5959         unsigned long flags;
5960
5961         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5962           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5963         }
5964
5965         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5966         t   = &task->thread;
5967
5968         /*
5969          * we need to mask PMU overflow here to
5970          * make sure that we maintain pmc0 until
5971          * we save it. overflow interrupts are
5972          * treated as spurious if there is no
5973          * owner.
5974          *
5975          * XXX: I don't think this is necessary
5976          */
5977         PROTECT_CTX(ctx,flags);
5978
5979         /*
5980          * release ownership of this PMU.
5981          * must be done before we save the registers.
5982          *
5983          * after this call any PMU interrupt is treated
5984          * as spurious.
5985          */
5986         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5987
5988         /*
5989          * save all the pmds we use
5990          */
5991         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5992
5993         /*
5994          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5995          * it is needed to check for pended overflow
5996          * on the restore path
5997          */
5998         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5999
6000         /*
6001          * unfreeze PMU if had pending overflows
6002          */
6003         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6004
6005         /*
6006          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6007          * be treated as purely spurious and we will not
6008          * lose any information
6009          */
6010         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6011 }
6012 #endif /* CONFIG_SMP */
6013
6014 #ifdef CONFIG_SMP
6015 /*
6016  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6017  */
6018 void
6019 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6020 {
6021         pfm_context_t *ctx;
6022         struct thread_struct *t;
6023         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6024         unsigned long flags;
6025         u64 psr, psr_up;
6026         int need_irq_resend;
6027
6028         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6029         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6030
6031         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6032
6033         t     = &task->thread;
6034         /*
6035          * possible on unload
6036          */
6037         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6038
6039         /*
6040          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6041          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6042          * access, not CPU concurrency.
6043          */
6044         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6045         psr   = pfm_get_psr();
6046
6047         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6048
6049         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6050         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6051
6052         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6053                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
6054
6055                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6056
6057                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6058
6059                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6060
6061                 /*
6062                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6063                  */
6064                 pfm_context_free(ctx);
6065
6066                 return;
6067         }
6068
6069         /*
6070          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6071          * stale state.
6072          */
6073         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6074                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6075                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6076         }
6077         /*
6078          * retrieve saved psr.up
6079          */
6080         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6081
6082         /*
6083          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6084          * then nothing to do except restore psr
6085          */
6086         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6087
6088                 /*
6089                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6090                  */
6091                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6092                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6093
6094         } else {
6095                 /*
6096                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6097                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6098                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6099                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6100                  */
6101                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6102
6103                 /*
6104                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6105                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6106                  * up stale configuration.
6107                  *
6108                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6109                  */
6110                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6111         }
6112         /*
6113          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6114          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6115          * will be captured.
6116          *
6117          * XXX: optimize here
6118          */
6119         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6120         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6121
6122         /*
6123          * check for pending overflow at the time the state
6124          * was saved.
6125          */
6126         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6127                 /*
6128                  * reload pmc0 with the overflow information
6129                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6130                  */
6131                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6132                 ia64_srlz_d();
6133                 t->pmcs[0] = 0UL;
6134
6135                 /*
6136                  * will replay the PMU interrupt
6137                  */
6138                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6139
6140                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6141         }
6142
6143         /*
6144          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6145          */
6146         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6147         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6148
6149         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6150
6151         /*
6152          * dump activation value for this PMU
6153          */
6154         INC_ACTIVATION();
6155         /*
6156          * record current activation for this context
6157          */
6158         SET_ACTIVATION(ctx);
6159
6160         /*
6161          * establish new ownership.
6162          */
6163         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6164
6165         /*
6166          * restore the psr.up bit. measurement
6167          * is active again.
6168          * no PMU interrupt can happen at this point
6169          * because we still have interrupts disabled.
6170          */
6171         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6172
6173         /*
6174          * allow concurrent access to context
6175          */
6176         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6177 }
6178 #else /*  !CONFIG_SMP */
6179 /*
6180  * reload PMU state for UP kernels
6181  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6182  */
6183 void
6184 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6185 {
6186         struct thread_struct *t;
6187         pfm_context_t *ctx;
6188         struct task_struct *owner;
6189         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6190         u64 psr, psr_up;
6191         int need_irq_resend;
6192
6193         owner = GET_PMU_OWNER();
6194         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6195         t     = &task->thread;
6196         psr   = pfm_get_psr();
6197
6198         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6199         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6200
6201         /*
6202          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6203          * stale state.
6204          *
6205          * This must be done even when the task is still the owner
6206          * as the registers may have been modified via ptrace()
6207          * (not perfmon) by the previous task.
6208          */
6209         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6210                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6211                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6212         }
6213
6214         /*
6215          * retrieved saved psr.up
6216          */
6217         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6218         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6219
6220         /*
6221          * short path, our state is still there, just
6222          * need to restore psr and we go
6223          *
6224          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6225          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6226          * concurrency even without interrupt masking.
6227          */
6228         if (likely(owner == task)) {
6229                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6230                 return;
6231         }
6232
6233         /*
6234          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6235          * then we'll be able to install our stuff !
6236          *
6237          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6238          */
6239         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6240
6241         /*
6242          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6243          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6244          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6245          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6246          */
6247         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6248
6249         /*
6250          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6251          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6252          * up stale configuration.
6253          *
6254          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6255          */
6256         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6257
6258         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6259         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6260
6261         /*
6262          * check for pending overflow at the time the state
6263          * was saved.
6264          */
6265         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6266                 /*
6267                  * reload pmc0 with the overflow information
6268                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6269                  */
6270                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6271                 ia64_srlz_d();
6272
6273                 t->pmcs[0] = 0UL;
6274
6275                 /*
6276                  * will replay the PMU interrupt
6277                  */
6278                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6279
6280                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6281         }
6282
6283         /*
6284          * establish new ownership.
6285          */
6286         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6287
6288         /*
6289          * restore the psr.up bit. measurement
6290          * is active again.
6291          * no PMU interrupt can happen at this point
6292          * because we still have interrupts disabled.
6293          */
6294         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6295 }
6296 #endif /* CONFIG_SMP */
6297
6298 /*
6299  * this function assumes monitoring is stopped
6300  */
6301 static void
6302 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6303 {
6304         u64 pmc0;
6305         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6306         int i, can_access_pmu = 0;
6307         int is_self;
6308
6309         /*
6310          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6311          * session for system wide measurements)
6312          */
6313         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6314
6315 #ifdef CONFIG_SMP
6316         if (task == current) {
6317 #else
6318         /*
6319          * in UP, the state can still be in the registers
6320          */
6321         if (task == current || GET_PMU_OWNER() == task) {
6322 #endif
6323                 can_access_pmu = 1;
6324                 /*
6325                  * Mark the PMU as not owned
6326                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6327                  * interrupt was in-flight
6328                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6329                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6330                  * on.
6331                  */
6332                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6333
6334                 /*
6335                  * read current overflow status:
6336                  *
6337                  * we are guaranteed to read the final stable state
6338                  */
6339                 ia64_srlz_d();
6340                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6341
6342                 /*
6343                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6344                  */
6345                 pfm_unfreeze_pmu();
6346         } else {
6347                 pmc0 = task->thread.pmcs[0];
6348                 /*
6349                  * clear whatever overflow status bits there were
6350                  */
6351                 task->thread.pmcs[0] = 0;
6352         }
6353         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
6354         /*
6355          * we save all the used pmds
6356          * we take care of overflows for counting PMDs
6357          *
6358          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6359          */
6360         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6361         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6362
6363                 /* skip non used pmds */
6364                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6365
6366                 /*
6367                  * can access PMU always true in system wide mode
6368                  */
6369                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : task->thread.pmds[i];
6370
6371                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6372                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6373                                 task->pid,
6374                                 i,
6375                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6376                                 val & ovfl_val));
6377
6378                         /*
6379                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6380                          */
6381                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6382
6383                         /*
6384                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6385                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6386                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6387                          */
6388                         pmd_val = 0UL;
6389
6390                         /*
6391                          * take care of overflow inline
6392                          */
6393                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6394                                 val += 1 + ovfl_val;
6395                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task->pid, i));
6396                         }
6397                 }
6398
6399                 DPRINT(("[%d] is_self=%d ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task->pid, is_self, i, val, pmd_val));
6400
6401                 if (is_self) task->thread.pmds[i] = pmd_val;
6402
6403                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6404         }
6405 }
6406
6407 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6408         .handler = pfm_interrupt_handler,
6409         .flags   = SA_INTERRUPT,
6410         .name    = "perfmon"
6411 };
6412
6413 /*
6414  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6415  */
6416 static int init_pfm_fs(void);
6417
6418 static int __init
6419 pfm_probe_pmu(void)
6420 {
6421         pmu_config_t **p;
6422         int family;
6423
6424         family = local_cpu_data->family;
6425         p      = pmu_confs;
6426
6427         while(*p) {
6428                 if ((*p)->probe) {
6429                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6430                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6431                         goto found;
6432                 }
6433                 p++;
6434         }
6435         return -1;
6436 found:
6437         pmu_conf = *p;
6438         return 0;
6439 }
6440
6441 static struct file_operations pfm_proc_fops = {
6442         .open           = pfm_proc_open,
6443         .read           = seq_read,
6444         .llseek         = seq_lseek,
6445         .release        = seq_release,
6446 };
6447
6448 int __init
6449 pfm_init(void)
6450 {
6451         unsigned int n, n_counters, i;
6452
6453         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6454                 PFM_VERSION_MAJ,
6455                 PFM_VERSION_MIN,
6456                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6457
6458         if (pfm_probe_pmu()) {
6459                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n",
6460                                 local_cpu_data->family);
6461                 return -ENODEV;
6462         }
6463
6464         /*
6465          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6466          * description tables
6467          */
6468         n = 0;
6469         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6470                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6471                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6472                 n++;
6473         }
6474         pmu_conf->num_pmcs = n;
6475
6476         n = 0; n_counters = 0;
6477         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6478                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6479                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6480                 n++;
6481                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6482         }
6483         pmu_conf->num_pmds      = n;
6484         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6485
6486         /*
6487          * sanity checks on the number of debug registers
6488          */
6489         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6490                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6491                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6492                         pmu_conf = NULL;
6493                         return -1;
6494                 }
6495                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6496                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6497                         pmu_conf = NULL;
6498                         return -1;
6499                 }
6500         }
6501
6502         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6503                pmu_conf->pmu_name,
6504                pmu_conf->num_pmcs,
6505                pmu_conf->num_pmds,
6506                pmu_conf->num_counters,
6507                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6508
6509         /* sanity check */
6510         if (pmu_conf->num_pmds >= IA64_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= IA64_NUM_PMC_REGS) {
6511                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6512                 pmu_conf = NULL;
6513                 return -1;
6514         }
6515
6516         /*
6517          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6518          */
6519         perfmon_dir = create_proc_entry("perfmon", S_IRUGO, NULL);
6520         if (perfmon_dir == NULL) {
6521                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6522                 pmu_conf = NULL;
6523                 return -1;
6524         }
6525         /*
6526          * install customized file operations for /proc/perfmon entry
6527          */
6528         perfmon_dir->proc_fops = &pfm_proc_fops;
6529
6530         /*
6531          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6532          */
6533         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root, 0);
6534
6535         /*
6536          * initialize all our spinlocks
6537          */
6538         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6539         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6540
6541         init_pfm_fs();
6542
6543         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6544
6545         return 0;
6546 }
6547
6548 __initcall(pfm_init);
6549
6550 /*
6551  * this function is called before pfm_init()
6552  */
6553 void
6554 pfm_init_percpu (void)
6555 {
6556         /*
6557          * make sure no measurement is active
6558          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6559          */
6560         pfm_clear_psr_pp();
6561         pfm_clear_psr_up();
6562
6563         /*
6564          * we run with the PMU not frozen at all times
6565          */
6566         pfm_unfreeze_pmu();
6567
6568         if (smp_processor_id() == 0)
6569                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6570
6571         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6572         ia64_srlz_d();
6573 }
6574
6575 /*
6576  * used for debug purposes only
6577  */
6578 void
6579 dump_pmu_state(const char *from)
6580 {
6581         struct task_struct *task;
6582         struct thread_struct *t;
6583         struct pt_regs *regs;
6584         pfm_context_t *ctx;
6585         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6586         int i, this_cpu;
6587
6588         local_irq_save(flags);
6589
6590         this_cpu = smp_processor_id();
6591         regs     = ia64_task_regs(current);
6592         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6593         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6594
6595         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6596                 local_irq_restore(flags);
6597                 return;
6598         }
6599
6600         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n",
6601                 this_cpu,
6602                 from,
6603                 current->pid,
6604                 regs->cr_iip,
6605                 current->comm);
6606
6607         task = GET_PMU_OWNER();
6608         ctx  = GET_PMU_CTX();
6609
6610         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task->pid : -1, ctx);
6611
6612         psr = pfm_get_psr();
6613
6614         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",
6615                 this_cpu,
6616                 ia64_get_pmc(0),
6617                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6618                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6619                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6620                 info,
6621                 ia64_psr(regs)->up,
6622                 ia64_psr(regs)->pp);
6623
6624         ia64_psr(regs)->up = 0;
6625         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6626
6627         t = &current->thread;
6628
6629         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6630                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6631                 printk("->CPU%d pmc[%d]=0x%lx thread_pmc[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmc(i), i, t->pmcs[i]);
6632         }
6633
6634         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6635                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6636                 printk("->CPU%d pmd[%d]=0x%lx thread_pmd[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmd(i), i, t->pmds[i]);
6637         }
6638
6639         if (ctx) {
6640                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6641                                 this_cpu,
6642                                 ctx->ctx_state,
6643                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6644                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6645                                 ctx->ctx_msgq_head,
6646                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6647                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6648         }
6649         local_irq_restore(flags);
6650 }
6651
6652 /*
6653  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6654  */
6655 void
6656 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6657 {
6658         struct thread_struct *thread;
6659
6660         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task->pid));
6661
6662         thread = &task->thread;
6663
6664         /*
6665          * cut links inherited from parent (current)
6666          */
6667         thread->pfm_context = NULL;
6668
6669         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6670
6671         /*
6672          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6673          */
6674 }
6675 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6676 asmlinkage long
6677 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count, long arg5, long arg6, long arg7,
6678                 long arg8, long stack)
6679 {
6680         return -ENOSYS;
6681 }
6682 #endif /* CONFIG_PERFMON */