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
 315         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
 316         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
 317         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
 318         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
 319
 320         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
 321         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
 322         int                     ctx_msgq_head;
 323         int                     ctx_msgq_tail;
 324         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
 325
 326         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
 327 } pfm_context_t;
 328
 329 /*
 330  * magic number used to verify that structure is really
 331  * a perfmon context
 332  */
 333 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
 334
 335 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
 336
 337 #ifdef CONFIG_SMP
 338 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
 339 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
 340 #else
 341 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
 342 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
 343 #endif
 344
 345
 346 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
 347 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
 348 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
 349 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
 350 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
 351 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
 352 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
 353 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
 354 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
 355
 356 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
 357 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
 358
 359 /*
 360  * global information about all sessions
 361  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
 362  */
 363 typedef struct {
 364         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
 365
 366         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
 367         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
 368         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
 369         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
 370         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
 371 } pfm_session_t;
 372
 373 /*
 374  * information about a PMC or PMD.
 375  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
 376  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
 377  */
 378 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
 379 typedef struct {
 380         unsigned int            type;
 381         int                     pm_pos;
 382         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
 383         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
 384         pfm_reg_check_t         read_check;
 385         pfm_reg_check_t         write_check;
 386         unsigned long           dep_pmd[4];
 387         unsigned long           dep_pmc[4];
 388 } pfm_reg_desc_t;
 389
 390 /* assume cnum is a valid monitor */
 391 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
 392
 393 /*
 394  * This structure is initialized at boot time and contains
 395  * a description of the PMU main characteristics.
 396  *
 397  * If the probe function is defined, detection is based
 398  * on its return value:
 399  *      - 0 means recognized PMU
 400  *      - anything else means not supported
 401  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
 402  * is used and it must match the host CPU family such that:
 403  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
 404  */
 405 typedef struct {
 406         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
 407
 408         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
 409         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
 410
 411         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
 412         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
 413         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
 414         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
 415
 416         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
 417         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
 418         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
 419         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
 420         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
 421         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
 422         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
 423         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
 424 } pmu_config_t;
 425 /*
 426  * PMU specific flags
 427  */
 428 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
 429
 430 /*
 431  * debug register related type definitions
 432  */
 433 typedef struct {
 434         unsigned long ibr_mask:56;
 435         unsigned long ibr_plm:4;
 436         unsigned long ibr_ig:3;
 437         unsigned long ibr_x:1;
 438 } ibr_mask_reg_t;
 439
 440 typedef struct {
 441         unsigned long dbr_mask:56;
 442         unsigned long dbr_plm:4;
 443         unsigned long dbr_ig:2;
 444         unsigned long dbr_w:1;
 445         unsigned long dbr_r:1;
 446 } dbr_mask_reg_t;
 447
 448 typedef union {
 449         unsigned long  val;
 450         ibr_mask_reg_t ibr;
 451         dbr_mask_reg_t dbr;
 452 } dbreg_t;
 453
 454
 455 /*
 456  * perfmon command descriptions
 457  */
 458 typedef struct {
 459         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 460         char            *cmd_name;
 461         int             cmd_flags;
 462         unsigned int    cmd_narg;
 463         size_t          cmd_argsize;
 464         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
 465 } pfm_cmd_desc_t;
 466
 467 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
 468 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
 469 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
 470 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
 471
 472
 473 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
 474 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
 475 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
 476 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
 477 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
 478
 479 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
 480
 481 typedef struct {
 482         int     debug;          /* turn on/off debugging via syslog */
 483         int     debug_ovfl;     /* turn on/off debug printk in overflow handler */
 484         int     fastctxsw;      /* turn on/off fast (unsecure) ctxsw */
 485         int     expert_mode;    /* turn on/off value checking */
 486         int     debug_pfm_read;
 487 } pfm_sysctl_t;
 488
 489 typedef struct {
 490         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
 491         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
 492         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
 493         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
 494         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
 495         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
 496         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
 497         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
 498         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
 499 } pfm_stats_t;
 500
 501 /*
 502  * perfmon internal variables
 503  */
 504 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
 505 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
 506
 507 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
 508 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
 509
 510 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
 511 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
 512
 513 static pmu_config_t             *pmu_conf;
 514
 515 /* sysctl() controls */
 516 static pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
 517 int pfm_debug_var;
 518
 519 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
 520         {1, "debug", &pfm_sysctl.debug, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 521         {2, "debug_ovfl", &pfm_sysctl.debug_ovfl, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 522         {3, "fastctxsw", &pfm_sysctl.fastctxsw, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 523         {4, "expert_mode", &pfm_sysctl.expert_mode, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 524         { 0, },
 525 };
 526 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
 527         {1, "perfmon", NULL, 0, 0755, pfm_ctl_table, },
 528         {0,},
 529 };
 530 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
 531         {1, "kernel", NULL, 0, 0755, pfm_sysctl_dir, },
 532         {0,},
 533 };
 534 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
 535
 536 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 537 static int pfm_flush(struct file *filp);
 538
 539 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
 540 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
 541
 542 static inline void
 543 pfm_put_task(struct task_struct *task)
 544 {
 545         if (task != current) put_task_struct(task);
 546 }
 547
 548 static inline void
 549 pfm_set_task_notify(struct task_struct *task)
 550 {
 551         struct thread_info *info;
 552
 553         info = (struct thread_info *) ((char *) task + IA64_TASK_SIZE);
 554         set_bit(TIF_NOTIFY_RESUME, &info->flags);
 555 }
 556
 557 static inline void
 558 pfm_clear_task_notify(void)
 559 {
 560         clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
 561 }
 562
 563 static inline void
 564 pfm_reserve_page(unsigned long a)
 565 {
 566         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
 567 }
 568 static inline void
 569 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
 570 {
 571         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
 572 }
 573
 574 static inline int
 575 pfm_remap_page_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long from, unsigned long phys_addr, unsigned long size, pgprot_t prot)
 576 {
 577         return remap_page_range(vma, from, phys_addr, size, prot);
 578 }
 579
 580 static inline unsigned long
 581 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
 582 {
 583         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
 584         return 0UL;
 585 }
 586
 587 static inline unsigned long
 588 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
 589 {
 590         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
 591 }
 592
 593 static inline unsigned int
 594 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
 595 {
 596         return do_munmap(mm, addr, len);
 597 }
 598
 599 static inline unsigned long
 600 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
 601 {
 602         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
 603 }
 604
 605
 606 static struct super_block *
 607 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
 608 {
 609         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC);
 610 }
 611
 612 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
 613         .name     = "pfmfs",
 614         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
 615         .kill_sb  = kill_anon_super,
 616 };
 617
 618 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
 619 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
 620 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
 621 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
 622
 623
 624 /* forward declaration */
 625 static struct file_operations pfm_file_ops;
 626
 627 /*
 628  * forward declarations
 629  */
 630 #ifndef CONFIG_SMP
 631 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
 632 #endif
 633
 634 void dump_pmu_state(const char *);
 635 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 636
 637 #include "perfmon_itanium.h"
 638 #include "perfmon_mckinley.h"
 639 #include "perfmon_generic.h"
 640
 641 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
 642         &pmu_conf_mck,
 643         &pmu_conf_ita,
 644         &pmu_conf_gen, /* must be last */
 645         NULL
 646 };
 647
 648
 649 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
 650
 651 static inline void
 652 pfm_clear_psr_pp(void)
 653 {
 654         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
 655         ia64_srlz_i();
 656 }
 657
 658 static inline void
 659 pfm_set_psr_pp(void)
 660 {
 661         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
 662         ia64_srlz_i();
 663 }
 664
 665 static inline void
 666 pfm_clear_psr_up(void)
 667 {
 668         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
 669         ia64_srlz_i();
 670 }
 671
 672 static inline void
 673 pfm_set_psr_up(void)
 674 {
 675         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
 676         ia64_srlz_i();
 677 }
 678
 679 static inline unsigned long
 680 pfm_get_psr(void)
 681 {
 682         unsigned long tmp;
 683         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
 684         ia64_srlz_i();
 685         return tmp;
 686 }
 687
 688 static inline void
 689 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
 690 {
 691         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
 692         ia64_srlz_i();
 693 }
 694
 695 static inline void
 696 pfm_freeze_pmu(void)
 697 {
 698         ia64_set_pmc(0,1UL);
 699         ia64_srlz_d();
 700 }
 701
 702 static inline void
 703 pfm_unfreeze_pmu(void)
 704 {
 705         ia64_set_pmc(0,0UL);
 706         ia64_srlz_d();
 707 }
 708
 709 static inline void
 710 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
 711 {
 712         int i;
 713
 714         for (i=0; i < nibrs; i++) {
 715                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
 716                 ia64_dv_serialize_instruction();
 717         }
 718         ia64_srlz_i();
 719 }
 720
 721 static inline void
 722 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
 723 {
 724         int i;
 725
 726         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
 727                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
 728                 ia64_dv_serialize_data();
 729         }
 730         ia64_srlz_d();
 731 }
 732
 733 /*
 734  * PMD[i] must be a counter. no check is made
 735  */
 736 static inline unsigned long
 737 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
 738 {
 739         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
 740 }
 741
 742 /*
 743  * PMD[i] must be a counter. no check is made
 744  */
 745 static inline void
 746 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
 747 {
 748         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
 749
 750         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
 751         /*
 752          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
 753          * mask off top part
 754          */
 755         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
 756 }
 757
 758 static pfm_msg_t *
 759 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
 760 {
 761         int idx, next;
 762
 763         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
 764
 765         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
 766         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
 767
 768         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
 769         ctx->ctx_msgq_tail = next;
 770
 771         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
 772
 773         return ctx->ctx_msgq+idx;
 774 }
 775
 776 static pfm_msg_t *
 777 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
 778 {
 779         pfm_msg_t *msg;
 780
 781         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
 782
 783         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
 784
 785         /*
 786          * get oldest message
 787          */
 788         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
 789
 790         /*
 791          * and move forward
 792          */
 793         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
 794
 795         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));
 796
 797         return msg;
 798 }
 799
 800 static void
 801 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
 802 {
 803         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
 804         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
 805 }
 806
 807
 808 /* Here we want the physical address of the memory.
 809  * This is used when initializing the contents of the
 810  * area and marking the pages as reserved.
 811  */
 812 static inline unsigned long
 813 pfm_kvirt_to_pa(unsigned long adr)
 814 {
 815         __u64 pa = ia64_tpa(adr);
 816         return pa;
 817 }
 818
 819 static void *
 820 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
 821 {
 822         void *mem;
 823         unsigned long addr;
 824
 825         size = PAGE_ALIGN(size);
 826         mem  = vmalloc(size);
 827         if (mem) {
 828                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
 829                 memset(mem, 0, size);
 830                 addr = (unsigned long)mem;
 831                 while (size > 0) {
 832                         pfm_reserve_page(addr);
 833                         addr+=PAGE_SIZE;
 834                         size-=PAGE_SIZE;
 835                 }
 836         }
 837         return mem;
 838 }
 839
 840 static void
 841 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
 842 {
 843         unsigned long addr;
 844
 845         if (mem) {
 846                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
 847                 addr = (unsigned long) mem;
 848                 while ((long) size > 0) {
 849                         pfm_unreserve_page(addr);
 850                         addr+=PAGE_SIZE;
 851                         size-=PAGE_SIZE;
 852                 }
 853                 vfree(mem);
 854         }
 855         return;
 856 }
 857
 858 static pfm_context_t *
 859 pfm_context_alloc(void)
 860 {
 861         pfm_context_t *ctx;
 862
 863         /*
 864          * allocate context descriptor
 865          * must be able to free with interrupts disabled
 866          */
 867         ctx = kmalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
 868         if (ctx) {
 869                 memset(ctx, 0, sizeof(pfm_context_t));
 870                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
 871         }
 872         return ctx;
 873 }
 874
 875 static void
 876 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
 877 {
 878         if (ctx) {
 879                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
 880                 kfree(ctx);
 881         }
 882 }
 883
 884 static void
 885 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
 886 {
 887         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
 888         struct thread_struct *th = &task->thread;
 889         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
 890         int i;
 891
 892         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task->pid));
 893
 894         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
 895         /*
 896          * monitoring can only be masked as a result of a valid
 897          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
 898          * has an owner. Note that the owner can be different
 899          * from the current task. However the PMU state belongs
 900          * to the owner.
 901          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
 902          * current. Therefore if we come here, we know that
 903          * the PMU state belongs to the current task, therefore
 904          * we can access the live registers.
 905          *
 906          * So in both cases, the live register contains the owner's
 907          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
 908          *
 909          * As a consequence to this call, the thread->pmds[] array
 910          * contains stale information which must be ignored
 911          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
 912          * pfm_restart).
 913          */
 914         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
 915         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
 916                 /* skip non used pmds */
 917                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
 918                 val = ia64_get_pmd(i);
 919
 920                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
 921                         /*
 922                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
 923                          */
 924                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
 925                 } else {
 926                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
 927                 }
 928                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
 929                         i,
 930                         ctx->ctx_pmds[i].val,
 931                         val & ovfl_mask));
 932         }
 933         /*
 934          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
 935          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
 936          * the user
 937          *
 938          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
 939          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
 940          */
 941         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
 942         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
 943                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
 944                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i] & ~0xfUL);
 945                 th->pmcs[i] &= ~0xfUL;
 946                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, th->pmcs[i]));
 947         }
 948         /*
 949          * make all of this visible
 950          */
 951         ia64_srlz_d();
 952 }
 953
 954 /*
 955  * must always be done with task == current
 956  *
 957  * context must be in MASKED state when calling
 958  */
 959 static void
 960 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
 961 {
 962         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
 963         struct thread_struct *th = &task->thread;
 964         unsigned long mask, ovfl_mask;
 965         unsigned long psr, val;
 966         int i, is_system;
 967
 968         is_system = ctx->ctx_fl_system;
 969         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
 970
 971         if (task != current) {
 972                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task->pid, current->pid);
 973                 return;
 974         }
 975         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
 976                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
 977                         task->pid, current->pid, ctx->ctx_state);
 978                 return;
 979         }
 980         psr = pfm_get_psr();
 981         /*
 982          * monitoring is masked via the PMC.
 983          * As we restore their value, we do not want each counter to
 984          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
 985          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
 986          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
 987          * this point, because monitoring was MASKED.
 988          *
 989          * system-wide session are pinned and self-monitoring
 990          */
 991         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
 992                 /* disable dcr pp */
 993                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
 994                 pfm_clear_psr_pp();
 995         } else {
 996                 pfm_clear_psr_up();
 997         }
 998         /*
 999          * first, we restore the PMD
1000          */
1001         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
1002         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
1003                 /* skip non used pmds */
1004                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1005
1006                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1007                         /*
1008                          * we split the 64bit value according to
1009                          * counter width
1010                          */
1011                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
1012                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
1013                 } else {
1014                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1015                 }
1016                 ia64_set_pmd(i, val);
1017
1018                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1019                         i,
1020                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1021                         val));
1022         }
1023         /*
1024          * restore the PMCs
1025          */
1026         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1027         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1028                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1029                 th->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1030                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i]);
1031                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n", task->pid, i, th->pmcs[i]));
1032         }
1033         ia64_srlz_d();
1034
1035         /*
1036          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1037          * XXX: need to optimize
1038          */
1039         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1040                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1041                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1042         }
1043
1044         /*
1045          * now restore PSR
1046          */
1047         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1048                 /* enable dcr pp */
1049                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1050                 ia64_srlz_i();
1051         }
1052         pfm_set_psr_l(psr);
1053 }
1054
1055 static inline void
1056 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1057 {
1058         int i;
1059
1060         ia64_srlz_d();
1061
1062         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1063                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1064         }
1065 }
1066
1067 /*
1068  * reload from thread state (used for ctxw only)
1069  */
1070 static inline void
1071 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1072 {
1073         int i;
1074         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1075
1076         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1077                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1078                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1079                 ia64_set_pmd(i, val);
1080         }
1081         ia64_srlz_d();
1082 }
1083
1084 /*
1085  * propagate PMD from context to thread-state
1086  */
1087 static inline void
1088 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1089 {
1090         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1091         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1092         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1093         unsigned long val;
1094         int i;
1095
1096         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1097
1098         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1099
1100                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1101
1102                 /*
1103                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1104                  * the lower bits go to the machine state in the
1105                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1106                  * The upper part stays in the soft-counter.
1107                  */
1108                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1109                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1110                          val &= ovfl_val;
1111                 }
1112                 thread->pmds[i] = val;
1113
1114                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1115                         i,
1116                         thread->pmds[i],
1117                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1118         }
1119 }
1120
1121 /*
1122  * propagate PMC from context to thread-state
1123  */
1124 static inline void
1125 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1126 {
1127         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1128         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1129         int i;
1130
1131         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1132
1133         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1134                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1135                 thread->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1136                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, thread->pmcs[i]));
1137         }
1138 }
1139
1140
1141
1142 static inline void
1143 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1144 {
1145         int i;
1146
1147         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1148                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1149                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1150         }
1151         ia64_srlz_d();
1152 }
1153
1154 static inline int
1155 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1156 {
1157         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1158 }
1159
1160 static inline int
1161 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1162 {
1163         int ret = 0;
1164         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1165         return ret;
1166 }
1167
1168 static inline int
1169 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1170 {
1171         int ret = 0;
1172         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1173         return ret;
1174 }
1175
1176
1177 static inline int
1178 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1179                      int cpu, void *arg)
1180 {
1181         int ret = 0;
1182         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1183         return ret;
1184 }
1185
1186 static inline int
1187 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1188                      int cpu, void *arg)
1189 {
1190         int ret = 0;
1191         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1192         return ret;
1193 }
1194
1195 static inline int
1196 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1197 {
1198         int ret = 0;
1199         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1200         return ret;
1201 }
1202
1203 static inline int
1204 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)
1205 {
1206         int ret = 0;
1207         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1208         return ret;
1209 }
1210
1211 static pfm_buffer_fmt_t *
1212 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1213 {
1214         struct list_head * pos;
1215         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1216
1217         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1218                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1219                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1220                         return entry;
1221         }
1222         return NULL;
1223 }
1224
1225 /*
1226  * find a buffer format based on its uuid
1227  */
1228 static pfm_buffer_fmt_t *
1229 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1230 {
1231         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1232         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1233         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1234         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1235         return fmt;
1236 }
1237
1238 int
1239 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1240 {
1241         int ret = 0;
1242
1243         /* some sanity checks */
1244         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1245
1246         /* we need at least a handler */
1247         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1248
1249         /*
1250          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1251          */
1252
1253         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1254
1255         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1256                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1257                 ret = -EBUSY;
1258                 goto out;
1259         }
1260         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1261         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1262
1263 out:
1264         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1265         return ret;
1266 }
1267 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1268
1269 int
1270 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1271 {
1272         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1273         int ret = 0;
1274
1275         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1276
1277         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1278         if (!fmt) {
1279                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1280                 ret = -EINVAL;
1281                 goto out;
1282         }
1283         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1284         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1285
1286 out:
1287         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1288         return ret;
1289
1290 }
1291 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1292
1293 static int
1294 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1295 {
1296         unsigned long flags;
1297         /*
1298          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1299          */
1300         LOCK_PFS(flags);
1301
1302         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1303                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1304                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1305                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1306                 is_syswide,
1307                 cpu));
1308
1309         if (is_syswide) {
1310                 /*
1311                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1312                  */
1313                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1314                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1315                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1316                         goto abort;
1317                 }
1318
1319                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1320
1321                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1322
1323                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1324
1325                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1326
1327         } else {
1328                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1329                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1330         }
1331
1332         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1333                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1334                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1335                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1336                 is_syswide,
1337                 cpu));
1338
1339         UNLOCK_PFS(flags);
1340
1341         return 0;
1342
1343 error_conflict:
1344         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1345                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]->pid,
1346                 smp_processor_id()));
1347 abort:
1348         UNLOCK_PFS(flags);
1349
1350         return -EBUSY;
1351
1352 }
1353
1354 static int
1355 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1356 {
1357         unsigned long flags;
1358         /*
1359          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1360          */
1361         LOCK_PFS(flags);
1362
1363         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1364                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1365                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1366                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1367                 is_syswide,
1368                 cpu));
1369
1370
1371         if (is_syswide) {
1372                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1373                 /*
1374                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1375                  */
1376                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1377                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1378                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1379                         } else {
1380                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1381                         }
1382                 }
1383                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1384         } else {
1385                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1386         }
1387         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1388                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1389                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1390                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1391                 is_syswide,
1392                 cpu));
1393
1394         UNLOCK_PFS(flags);
1395
1396         return 0;
1397 }
1398
1399 /*
1400  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1401  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1402  * a PROTECT_CTX() section.
1403  */
1404 static int
1405 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1406 {
1407         int r;
1408
1409         /* sanity checks */
1410         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1411                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task->pid, task->mm);
1412                 return -EINVAL;
1413         }
1414
1415         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1416
1417         /*
1418          * does the actual unmapping
1419          */
1420         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1421
1422         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1423
1424         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1425
1426         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1427         if (r !=0) {
1428                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task->pid, vaddr, size);
1429         }
1430
1431         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1432
1433         return 0;
1434 }
1435
1436 /*
1437  * free actual physical storage used by sampling buffer
1438  */
1439 #if 0
1440 static int
1441 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1442 {
1443         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1444
1445         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1446
1447         /*
1448          * we won't use the buffer format anymore
1449          */
1450         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1451
1452         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1453                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1454                 ctx->ctx_smpl_size,
1455                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1456
1457         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1458
1459         /*
1460          * free the buffer
1461          */
1462         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1463
1464         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1465         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1466
1467         return 0;
1468
1469 invalid_free:
1470         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", current->pid);
1471         return -EINVAL;
1472 }
1473 #endif
1474
1475 static inline void
1476 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1477 {
1478         if (fmt == NULL) return;
1479
1480         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1481
1482 }
1483
1484 /*
1485  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1486  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1487  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1488  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1489  */
1490 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1491
1492 static int __init
1493 init_pfm_fs(void)
1494 {
1495         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1496         if (!err) {
1497                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1498                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1499                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1500                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1501                 else
1502                         err = 0;
1503         }
1504         return err;
1505 }
1506
1507 static void __exit
1508 exit_pfm_fs(void)
1509 {
1510         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1511         mntput(pfmfs_mnt);
1512 }
1513
1514 static loff_t
1515 pfm_lseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
1516 {
1517         DPRINT(("pfm_lseek called\n"));
1518         return -ESPIPE;
1519 }
1520
1521 static ssize_t
1522 pfm_read(struct file *filp, char *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1523 {
1524         pfm_context_t *ctx;
1525         pfm_msg_t *msg;
1526         ssize_t ret;
1527         unsigned long flags;
1528         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1529         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1530                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1531                 return -EINVAL;
1532         }
1533
1534         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1535         if (ctx == NULL) {
1536                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1537                 return -EINVAL;
1538         }
1539
1540         /*
1541          * check even when there is no message
1542          */
1543         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1544                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1545                 return -EINVAL;
1546         }
1547         /*
1548          * seeks are not allowed on message queues
1549          */
1550         if (ppos != &filp->f_pos) return -ESPIPE;
1551
1552         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1553
1554         /*
1555          * put ourselves on the wait queue
1556          */
1557         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1558
1559
1560         for(;;) {
1561                 /*
1562                  * check wait queue
1563                  */
1564
1565                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1566
1567                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1568
1569                 ret = 0;
1570                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1571
1572                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1573
1574                 /*
1575                  * check non-blocking read
1576                  */
1577                 ret = -EAGAIN;
1578                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1579
1580                 /*
1581                  * check pending signals
1582                  */
1583                 if(signal_pending(current)) {
1584                         ret = -EINTR;
1585                         break;
1586                 }
1587                 /*
1588                  * no message, so wait
1589                  */
1590                 schedule();
1591
1592                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1593         }
1594         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", current->pid, ret));
1595         set_current_state(TASK_RUNNING);
1596         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1597
1598         if (ret < 0) goto abort;
1599
1600         ret = -EINVAL;
1601         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1602         if (msg == NULL) {
1603                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, current->pid);
1604                 goto abort_locked;
1605         }
1606
1607         DPRINT(("[%d] fd=%d type=%d\n", current->pid, msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1608
1609         ret = -EFAULT;
1610         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1611
1612 abort_locked:
1613         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1614 abort:
1615         return ret;
1616 }
1617
1618 static ssize_t
1619 pfm_write(struct file *file, const char *ubuf,
1620                           size_t size, loff_t *ppos)
1621 {
1622         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1623         return -EINVAL;
1624 }
1625
1626 static unsigned int
1627 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1628 {
1629         pfm_context_t *ctx;
1630         unsigned long flags;
1631         unsigned int mask = 0;
1632
1633         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1634                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1635                 return 0;
1636         }
1637
1638         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1639         if (ctx == NULL) {
1640                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1641                 return 0;
1642         }
1643
1644
1645         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1646
1647         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1648
1649         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1650
1651         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1652                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1653
1654         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1655
1656         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1657
1658         return mask;
1659 }
1660
1661 static int
1662 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1663 {
1664         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1665         return -EINVAL;
1666 }
1667
1668 /*
1669  * context is locked when coming here and interrupts are disabled
1670  */
1671 static inline int
1672 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1673 {
1674         int ret;
1675
1676         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1677
1678         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1679                 current->pid,
1680                 fd,
1681                 on,
1682                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1683
1684         return ret;
1685 }
1686
1687 static int
1688 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1689 {
1690         pfm_context_t *ctx;
1691         unsigned long flags;
1692         int ret;
1693
1694         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1695                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", current->pid);
1696                 return -EBADF;
1697         }
1698
1699         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1700         if (ctx == NULL) {
1701                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1702                 return -EBADF;
1703         }
1704
1705
1706         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1707
1708         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1709
1710         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1711                 fd,
1712                 on,
1713                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1714
1715         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1716
1717         return ret;
1718 }
1719
1720 #ifdef CONFIG_SMP
1721 /*
1722  * this function is exclusively called from pfm_close().
1723  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1724  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1725  */
1726 static void
1727 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1728 {
1729         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1730         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(current);
1731         struct task_struct *owner;
1732         unsigned long flags;
1733         int ret;
1734
1735         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1736                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1737                         ctx->ctx_cpu,
1738                         smp_processor_id());
1739                 return;
1740         }
1741         owner = GET_PMU_OWNER();
1742         if (owner != ctx->ctx_task) {
1743                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1744                         smp_processor_id(),
1745                         owner->pid, ctx->ctx_task->pid);
1746                 return;
1747         }
1748         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1749                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1750                         smp_processor_id(),
1751                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1752                 return;
1753         }
1754
1755         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), ctx->ctx_task->pid));
1756         /*
1757          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1758          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1759          * this CPU
1760          */
1761         local_irq_save(flags);
1762
1763         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1764         if (ret) {
1765                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1766         }
1767
1768         /*
1769          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1770          */
1771         local_irq_restore(flags);
1772 }
1773
1774 static void
1775 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1776 {
1777         int ret;
1778
1779         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1780         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1781         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1782 }
1783 #endif /* CONFIG_SMP */
1784
1785 /*
1786  * called for each close(). Partially free resources.
1787  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1788  */
1789 static int
1790 pfm_flush(struct file *filp)
1791 {
1792         pfm_context_t *ctx;
1793         struct task_struct *task;
1794         struct pt_regs *regs;
1795         unsigned long flags;
1796         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1797         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1798         int state, is_system;
1799
1800         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1801                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1802                 return -EBADF;
1803         }
1804
1805         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1806         if (ctx == NULL) {
1807                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1808                 return -EBADF;
1809         }
1810
1811         /*
1812          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1813          * This can be done without the context being protected. We come
1814          * here when the context has become unreacheable by other tasks.
1815          *
1816          * We may still have active monitoring at this point and we may
1817          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1818          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1819          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1820          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1821          * invoked after, it will find an empty queue and no
1822          * signal will be sent. In both case, we are safe
1823          */
1824         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1825                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1826                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1827         }
1828
1829         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1830
1831         state     = ctx->ctx_state;
1832         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1833
1834         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1835         regs = ia64_task_regs(task);
1836
1837         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1838                 state,
1839                 task == current ? 1 : 0));
1840
1841         /*
1842          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1843          */
1844
1845         /*
1846          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1847          */
1848         if (task == current) {
1849 #ifdef CONFIG_SMP
1850                 /*
1851                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1852                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1853                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1854                  *
1855                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1856                  */
1857                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1858
1859                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1860                         /*
1861                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1862                          */
1863                         local_irq_restore(flags);
1864
1865                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1866
1867                         /*
1868                          * restore interrupt masking
1869                          */
1870                         local_irq_save(flags);
1871
1872                         /*
1873                          * context is unloaded at this point
1874                          */
1875                 } else
1876 #endif /* CONFIG_SMP */
1877                 {
1878
1879                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1880                         /*
1881                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1882                         * and session unreserved.
1883                         */
1884                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1885
1886                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1887                 }
1888         }
1889
1890         /*
1891          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1892          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1893          *
1894          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1895          * by every task with access to the context
1896          *
1897          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1898          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1899          * do anything here
1900          */
1901         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1902                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1903                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1904         }
1905
1906         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1907
1908         /*
1909          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1910          * at this point. Cannot be done inside critical section
1911          * because some VM function reenables interrupts.
1912          *
1913          */
1914         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1915
1916         return 0;
1917 }
1918 /*
1919  * called either on explicit close() or from exit_files().
1920  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1921  * called only ONCE.
1922  *
1923  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero
1924  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the
1925  * file at this point.
1926  *
1927  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1928  * is executed before exit_files().
1929  *
1930  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1931  * flush the PMU state to the context.
1932  */
1933 static int
1934 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1935 {
1936         pfm_context_t *ctx;
1937         struct task_struct *task;
1938         struct pt_regs *regs;
1939         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1940         unsigned long flags;
1941         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1942         void *smpl_buf_addr = NULL;
1943         int free_possible = 1;
1944         int state, is_system;
1945
1946         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1947
1948         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1949                 DPRINT(("bad magic\n"));
1950                 return -EBADF;
1951         }
1952
1953         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1954         if (ctx == NULL) {
1955                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1956                 return -EBADF;
1957         }
1958
1959         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1960
1961         state     = ctx->ctx_state;
1962         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1963
1964         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1965         regs = ia64_task_regs(task);
1966
1967         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1968                 state,
1969                 task == current ? 1 : 0));
1970
1971         /*
1972          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1973          */
1974         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1975
1976         /*
1977          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1978          * either force an unload or go zombie
1979          */
1980
1981         /*
1982          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
1983          * we must force it to wakeup to get out of the
1984          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
1985          *
1986          * This situation is only possible for per-task mode
1987          */
1988         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
1989
1990                 /*
1991                  * set a "partial" zombie state to be checked
1992                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
1993                  *
1994                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
1995                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
1996                  * In such case, it would free the context and then we would
1997                  * return to pfm_handle_work() which would access the
1998                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
1999                  * but visible to pfm_handle_work().
2000                  *
2001                  * For some window of time, we have a zombie context with
2002                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
2003                  */
2004                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
2005
2006                 /*
2007                  * force task to wake up from MASKED state
2008                  */
2009                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
2010
2011                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
2012
2013                 /*
2014                  * put ourself to sleep waiting for the other
2015                  * task to report completion
2016                  *
2017                  * the context is protected by mutex, therefore there
2018                  * is no risk of being notified of completion before
2019                  * begin actually on the waitq.
2020                  */
2021                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2022                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2023
2024                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2025
2026                 /*
2027                  * XXX: check for signals :
2028                  *      - ok of explicit close
2029                  *      - not ok when coming from exit_files()
2030                  */
2031                 schedule();
2032
2033
2034                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2035
2036
2037                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2038                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2039
2040                 /*
2041                  * context is unloaded at this point
2042                  */
2043                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2044         }
2045         else if (task != current) {
2046 #ifdef CONFIG_SMP
2047                 /*
2048                  * switch context to zombie state
2049                  */
2050                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2051
2052                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task->pid));
2053                 /*
2054                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2055                  * the task notices the ZOMBIE state
2056                  */
2057                 free_possible = 0;
2058 #else
2059                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2060 #endif
2061         }
2062
2063 doit:
2064         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2065         state = ctx->ctx_state;
2066
2067         /*
2068          * the context is still attached to a task (possibly current)
2069          * we cannot destroy it right now
2070          */
2071
2072         /*
2073          * we must free the sampling buffer right here because
2074          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2075          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2076          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2077          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2078          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2079          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2080          */
2081         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2082                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2083                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2084                 /* no more sampling */
2085                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2086                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2087         }
2088
2089         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2090                 state,
2091                 free_possible,
2092                 smpl_buf_addr,
2093                 smpl_buf_size));
2094
2095         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2096
2097         /*
2098          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2099          */
2100         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2101                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2102         }
2103
2104         /*
2105          * disconnect file descriptor from context must be done
2106          * before we unlock.
2107          */
2108         filp->private_data = NULL;
2109
2110         /*
2111          * if we free on the spot, the context is now completely unreacheable
2112          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2113          * can freely cut.
2114          *
2115          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2116          */
2117         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2118
2119         /*
2120          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2121          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2122          */
2123         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2124
2125         /*
2126          * return the memory used by the context
2127          */
2128         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2129
2130         return 0;
2131 }
2132
2133 static int
2134 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2135 {
2136         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2137         return -ENXIO;
2138 }
2139
2140
2141
2142 static struct file_operations pfm_file_ops = {
2143         .llseek   = pfm_lseek,
2144         .read     = pfm_read,
2145         .write    = pfm_write,
2146         .poll     = pfm_poll,
2147         .ioctl    = pfm_ioctl,
2148         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2149         .fasync   = pfm_fasync,
2150         .release  = pfm_close,
2151         .flush    = pfm_flush
2152 };
2153
2154 static int
2155 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2156 {
2157         return 1;
2158 }
2159
2160 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2161         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2162 };
2163
2164
2165 static int
2166 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2167 {
2168         int fd, ret = 0;
2169         struct file *file = NULL;
2170         struct inode * inode;
2171         char name[32];
2172         struct qstr this;
2173
2174         fd = get_unused_fd();
2175         if (fd < 0) return -ENFILE;
2176
2177         ret = -ENFILE;
2178
2179         file = get_empty_filp();
2180         if (!file) goto out;
2181
2182         /*
2183          * allocate a new inode
2184          */
2185         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2186         if (!inode) goto out;
2187
2188         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2189
2190         inode->i_sb   = pfmfs_mnt->mnt_sb;
2191         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2192         inode->i_sock = 0;
2193         inode->i_uid  = current->fsuid;
2194         inode->i_gid  = current->fsgid;
2195
2196         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2197         this.name = name;
2198         this.len  = strlen(name);
2199         this.hash = inode->i_ino;
2200
2201         ret = -ENOMEM;
2202
2203         /*
2204          * allocate a new dcache entry
2205          */
2206         file->f_dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2207         if (!file->f_dentry) goto out;
2208
2209         file->f_dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2210
2211         d_add(file->f_dentry, inode);
2212         file->f_vfsmnt = mntget(pfmfs_mnt);
2213         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2214
2215         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2216         file->f_mode  = FMODE_READ;
2217         file->f_flags = O_RDONLY;
2218         file->f_pos   = 0;
2219
2220         /*
2221          * may have to delay until context is attached?
2222          */
2223         fd_install(fd, file);
2224
2225         /*
2226          * the file structure we will use
2227          */
2228         *cfile = file;
2229
2230         return fd;
2231 out:
2232         if (file) put_filp(file);
2233         put_unused_fd(fd);
2234         return ret;
2235 }
2236
2237 static void
2238 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2239 {
2240         if (file) put_filp(file);
2241         put_unused_fd(fd);
2242 }
2243
2244 static int
2245 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2246 {
2247         unsigned long page;
2248
2249         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2250
2251         while (size > 0) {
2252                 page = pfm_kvirt_to_pa(buf);
2253
2254                 if (pfm_remap_page_range(vma, addr, page, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY)) return -ENOMEM;
2255
2256                 addr  += PAGE_SIZE;
2257                 buf   += PAGE_SIZE;
2258                 size  -= PAGE_SIZE;
2259         }
2260         return 0;
2261 }
2262
2263 /*
2264  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2265  */
2266 static int
2267 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2268 {
2269         struct mm_struct *mm = task->mm;
2270         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2271         unsigned long size;
2272         void *smpl_buf;
2273
2274
2275         /*
2276          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2277          */
2278         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2279
2280         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2281
2282         /*
2283          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2284          * XXX: may have to refine this test
2285          * Check against address space limit.
2286          *
2287          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2288          *      return -ENOMEM;
2289          */
2290         if (size > task->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur) return -EAGAIN;
2291
2292         /*
2293          * We do the easy to undo allocations first.
2294          *
2295          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2296          */
2297         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2298         if (smpl_buf == NULL) {
2299                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2300                 return -ENOMEM;
2301         }
2302
2303         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2304
2305         /* allocate vma */
2306         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);
2307         if (!vma) {
2308                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2309                 goto error_kmem;
2310         }
2311         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
2312
2313         /*
2314          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2315          *
2316          * The VM_DONTCOPY flag is very important as it ensures that the mapping
2317          * will never be inherited for any child process (via fork()) which is always
2318          * what we want.
2319          */
2320         vma->vm_mm           = mm;
2321         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2322         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2323
2324         /*
2325          * Now we have everything we need and we can initialize
2326          * and connect all the data structures
2327          */
2328
2329         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2330         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2331
2332         /*
2333          * Let's do the difficult operations next.
2334          *
2335          * now we atomically find some area in the address space and
2336          * remap the buffer in it.
2337          */
2338         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2339
2340         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2341         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2342         if (vma->vm_start == 0UL) {
2343                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2344                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2345                 goto error;
2346         }
2347         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2348
2349         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2350
2351         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2352         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2353                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2354                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2355                 goto error;
2356         }
2357
2358         /*
2359          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2360          * done with mmap lock held
2361          */
2362         insert_vm_struct(mm, vma);
2363
2364         mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2365
2366         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2367
2368         /*
2369          * keep track of user level virtual address
2370          */
2371         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2372         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2373
2374         return 0;
2375
2376 error:
2377         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2378 error_kmem:
2379         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2380
2381         return -ENOMEM;
2382 }
2383
2384 /*
2385  * XXX: do something better here
2386  */
2387 static int
2388 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2389 {
2390         /* inspired by ptrace_attach() */
2391         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2392                 current->uid,
2393                 current->gid,
2394                 task->euid,
2395                 task->suid,
2396                 task->uid,
2397                 task->egid,
2398                 task->sgid));
2399
2400         return ((current->uid != task->euid)
2401             || (current->uid != task->suid)
2402             || (current->uid != task->uid)
2403             || (current->gid != task->egid)
2404             || (current->gid != task->sgid)
2405             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2406 }
2407
2408 static int
2409 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2410 {
2411         int ctx_flags;
2412
2413         /* valid signal */
2414
2415         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2416
2417         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2418
2419                 /*
2420                  * cannot block in this mode
2421                  */
2422                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2423                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2424                         return -EINVAL;
2425                 }
2426         } else {
2427         }
2428         /* probably more to add here */
2429
2430         return 0;
2431 }
2432
2433 static int
2434 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2435                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2436 {
2437         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2438         unsigned long size = 0UL;
2439         void *uaddr = NULL;
2440         void *fmt_arg = NULL;
2441         int ret = 0;
2442 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2443
2444         /* invoke and lock buffer format, if found */
2445         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2446         if (fmt == NULL) {
2447                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2448                 return -EINVAL;
2449         }
2450
2451         /*
2452          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2453          */
2454         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2455
2456         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2457
2458         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2459
2460         if (ret) goto error;
2461
2462         /* link buffer format and context */
2463         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2464
2465         /*
2466          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2467          */
2468         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2469         if (ret) goto error;
2470
2471         if (size) {
2472                 /*
2473                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2474                  */
2475                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2476                 if (ret) goto error;
2477
2478                 /* keep track of user address of buffer */
2479                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2480         }
2481         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2482
2483 error:
2484         return ret;
2485 }
2486
2487 static void
2488 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2489 {
2490         int i;
2491
2492         /*
2493          * install reset values for PMC.
2494          */
2495         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2496                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2497                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2498                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2499         }
2500         /*
2501          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2502          */
2503
2504         /*
2505          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2506          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2507          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2508          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2509          * process because they may change what is being measured.
2510          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2511          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2512          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2513          *
2514          * The problem with PMD is information leaking especially
2515          * to user level when psr.sp=0
2516          *
2517          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2518          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2519          * pfm_load_regs() function.
2520          */
2521
2522          /*
2523           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2524           *
2525           * PMC0 is treated differently.
2526           */
2527         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2528
2529         /*
2530          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2531          */
2532         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2533
2534         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2535
2536         /*
2537          * useful in case of re-enable after disable
2538          */
2539         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2540         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2541 }
2542
2543 static int
2544 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2545 {
2546         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2547         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2548
2549         *sz = 0;
2550
2551         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2552
2553         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2554         if (fmt == NULL) {
2555                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2556                 return -EINVAL;
2557         }
2558         /* get just enough to copy in user parameters */
2559         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2560         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2561
2562         return 0;
2563 }
2564
2565
2566
2567 /*
2568  * cannot attach if :
2569  *      - kernel task
2570  *      - task not owned by caller
2571  *      - task incompatible with context mode
2572  */
2573 static int
2574 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2575 {
2576         /*
2577          * no kernel task or task not owner by caller
2578          */
2579         if (task->mm == NULL) {
2580                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2581                 return -EPERM;
2582         }
2583         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2584                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2585                 return -EPERM;
2586         }
2587         /*
2588          * cannot block in self-monitoring mode
2589          */
2590         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2591                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2592                 return -EINVAL;
2593         }
2594
2595         if (task->state == TASK_ZOMBIE) {
2596                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2597                 return -EBUSY;
2598         }
2599
2600         /*
2601          * always ok for self
2602          */
2603         if (task == current) return 0;
2604
2605         if (task->state != TASK_STOPPED) {
2606                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2607                 return -EBUSY;
2608         }
2609         /*
2610          * make sure the task is off any CPU
2611          */
2612         wait_task_inactive(task);
2613
2614         /* more to come... */
2615
2616         return 0;
2617 }
2618
2619 static int
2620 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2621 {
2622         struct task_struct *p = current;
2623         int ret;
2624
2625         /* XXX: need to add more checks here */
2626         if (pid < 2) return -EPERM;
2627
2628         if (pid != current->pid) {
2629
2630                 read_lock(&tasklist_lock);
2631
2632                 p = find_task_by_pid(pid);
2633
2634                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2635                 if (p) get_task_struct(p);
2636
2637                 read_unlock(&tasklist_lock);
2638
2639                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2640         }
2641
2642         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2643         if (ret == 0) {
2644                 *task = p;
2645         } else if (p != current) {
2646                 pfm_put_task(p);
2647         }
2648         return ret;
2649 }
2650
2651
2652
2653 static int
2654 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2655 {
2656         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2657         struct file *filp;
2658         int ctx_flags;
2659         int ret;
2660
2661         /* let's check the arguments first */
2662         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2663         if (ret < 0) return ret;
2664
2665         ctx_flags = req->ctx_flags;
2666
2667         ret = -ENOMEM;
2668
2669         ctx = pfm_context_alloc();
2670         if (!ctx) goto error;
2671
2672         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = pfm_alloc_fd(&filp);
2673         if (req->ctx_fd < 0) goto error_file;
2674
2675         /*
2676          * attach context to file
2677          */
2678         filp->private_data = ctx;
2679
2680         /*
2681          * does the user want to sample?
2682          */
2683         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2684                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2685                 if (ret) goto buffer_error;
2686         }
2687
2688         /*
2689          * init context protection lock
2690          */
2691         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2692
2693         /*
2694          * context is unloaded
2695          */
2696         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2697
2698         /*
2699          * initialization of context's flags
2700          */
2701         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2702         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2703         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2704         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2705         /*
2706          * will move to set properties
2707          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2708          */
2709
2710         /*
2711          * init restart semaphore to locked
2712          */
2713         sema_init(&ctx->ctx_restart_sem, 0);
2714
2715         /*
2716          * activation is used in SMP only
2717          */
2718         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2719         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2720
2721         /*
2722          * initialize notification message queue
2723          */
2724         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2725         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2726         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2727
2728         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2729                 ctx,
2730                 ctx_flags,
2731                 ctx->ctx_fl_system,
2732                 ctx->ctx_fl_block,
2733                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2734                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2735                 ctx->ctx_fd));
2736
2737         /*
2738          * initialize soft PMU state
2739          */
2740         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2741
2742         return 0;
2743
2744 buffer_error:
2745         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2746
2747         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2748                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2749         }
2750 error_file:
2751         pfm_context_free(ctx);
2752
2753 error:
2754         return ret;
2755 }
2756
2757 static inline unsigned long
2758 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2759 {
2760         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2761         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2762         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2763
2764         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2765                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2766                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2767                 if ((mask >> 32) != 0)
2768                         /* construct a full 64-bit random value: */
2769                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2770                 reg->seed = new_seed;
2771         }
2772         reg->lval = val;
2773         return val;
2774 }
2775
2776 static void
2777 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2778 {
2779         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2780         unsigned long reset_others = 0UL;
2781         unsigned long val;
2782         int i;
2783
2784         /*
2785          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2786          */
2787         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2788         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2789
2790                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2791
2792                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2793                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2794
2795                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2796         }
2797
2798         /*
2799          * Now take care of resetting the other registers
2800          */
2801         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2802
2803                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2804
2805                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2806
2807                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2808                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2809         }
2810 }
2811
2812 static void
2813 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2814 {
2815         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2816         unsigned long reset_others = 0UL;
2817         unsigned long val;
2818         int i;
2819
2820         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2821
2822         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2823                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2824                 return;
2825         }
2826
2827         /*
2828          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2829          */
2830         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2831         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2832
2833                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2834
2835                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2836                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2837
2838                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2839
2840                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2841         }
2842
2843         /*
2844          * Now take care of resetting the other registers
2845          */
2846         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2847
2848                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2849
2850                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2851
2852                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2853                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2854                 } else {
2855                         ia64_set_pmd(i, val);
2856                 }
2857                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2858                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2859         }
2860         ia64_srlz_d();
2861 }
2862
2863 static int
2864 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2865 {
2866         struct thread_struct *thread = NULL;
2867         struct task_struct *task;
2868         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2869         unsigned long value, pmc_pm;
2870         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2871         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2872         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2873         int is_monitor, is_counting, state;
2874         int ret = -EINVAL;
2875         pfm_reg_check_t wr_func;
2876 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2877
2878         state     = ctx->ctx_state;
2879         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2880         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2881         task      = ctx->ctx_task;
2882         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2883
2884         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2885
2886         if (is_loaded) {
2887                 thread = &task->thread;
2888                 /*
2889                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2890                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2891                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2892                  */
2893                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2894                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2895                         return -EBUSY;
2896                 }
2897                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2898         }
2899         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
2900
2901         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2902
2903                 cnum       = req->reg_num;
2904                 reg_flags  = req->reg_flags;
2905                 value      = req->reg_value;
2906                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2907                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2908                 flags      = 0;
2909
2910
2911                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2912                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2913                         goto error;
2914                 }
2915
2916                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2917                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2918                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2919                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2920
2921                 /*
2922                  * we reject all non implemented PMC as well
2923                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2924                  * as status registers by the PMU
2925                  */
2926                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2927                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2928                         goto error;
2929                 }
2930                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2931                 /*
2932                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2933                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2934                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2935                  */
2936                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2937                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2938                                 cnum,
2939                                 pmc_pm,
2940                                 is_system));
2941                         goto error;
2942                 }
2943
2944                 if (is_counting) {
2945                         /*
2946                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2947                          * CPUs.
2948                          */
2949                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2950
2951                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2952                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2953                         }
2954
2955                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2956
2957                         /* verify validity of smpl_pmds */
2958                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2959                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2960                                 goto error;
2961                         }
2962
2963                         /* verify validity of reset_pmds */
2964                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2965                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2966                                 goto error;
2967                         }
2968                 } else {
2969                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2970                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2971                                 goto error;
2972                         }
2973                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2974                 }
2975
2976                 /*
2977                  * execute write checker, if any
2978                  */
2979                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2980                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2981                         if (ret) goto error;
2982                         ret = -EINVAL;
2983                 }
2984
2985                 /*
2986                  * no error on this register
2987                  */
2988                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2989
2990                 /*
2991                  * Now we commit the changes to the software state
2992                  */
2993
2994                 /*
2995                  * update overflow information
2996                  */
2997                 if (is_counting) {
2998                         /*
2999                          * full flag update each time a register is programmed
3000                          */
3001                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
3002
3003                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
3004                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
3005                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
3006
3007                         /*
3008                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
3009                          *
3010                          * We do not keep track of PMC because we have to
3011                          * systematically restore ALL of them.
3012                          *
3013                          * We do not update the used_monitors mask, because
3014                          * if we have not programmed them, then will be in
3015                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3016                          * mask/restore then when context is MASKED.
3017                          */
3018                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3019                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3020                         /*
3021                          * make sure we do not try to reset on
3022                          * restart because we have established new values
3023                          */
3024                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3025                 }
3026                 /*
3027                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3028                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3029                  * possible leak here.
3030                  */
3031                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3032
3033                 /*
3034                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3035                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3036                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3037                  * place it in the saved state area so that it will be
3038                  * picked up later by the context switch code.
3039                  *
3040                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3041                  *
3042                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3043                  * monitoring needs to be stopped.
3044                  */
3045                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3046
3047                 /*
3048                  * update context state
3049                  */
3050                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3051
3052                 if (is_loaded) {
3053                         /*
3054                          * write thread state
3055                          */
3056                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3057
3058                         /*
3059                          * write hardware register if we can
3060                          */
3061                         if (can_access_pmu) {
3062                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3063                         }
3064 #ifdef CONFIG_SMP
3065                         else {
3066                                 /*
3067                                  * per-task SMP only here
3068                                  *
3069                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3070                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3071                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3072                                  */
3073                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3074                         }
3075 #endif
3076                 }
3077
3078                 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",
3079                           cnum,
3080                           value,
3081                           is_loaded,
3082                           can_access_pmu,
3083                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3084                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3085                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3086                           smpl_pmds,
3087                           reset_pmds,
3088                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3089                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3090                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3091         }
3092
3093         /*
3094          * make sure the changes are visible
3095          */
3096         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3097
3098         return 0;
3099 error:
3100         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3101         return ret;
3102 }
3103
3104 static int
3105 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3106 {
3107         struct thread_struct *thread = NULL;
3108         struct task_struct *task;
3109         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3110         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3111         unsigned int cnum;
3112         int i, can_access_pmu = 0, state;
3113         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3114         int ret = -EINVAL;
3115         pfm_reg_check_t wr_func;
3116
3117
3118         state     = ctx->ctx_state;
3119         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3120         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3121         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3122         task      = ctx->ctx_task;
3123
3124         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3125
3126         /*
3127          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3128          * the owner of the local PMU.
3129          */
3130         if (likely(is_loaded)) {
3131                 thread = &task->thread;
3132                 /*
3133                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3134                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3135                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3136                  */
3137                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3138                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3139                         return -EBUSY;
3140                 }
3141                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3142         }
3143         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3144
3145         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3146
3147                 cnum  = req->reg_num;
3148                 value = req->reg_value;
3149
3150                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3151                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3152                         goto abort_mission;
3153                 }
3154                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3155                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3156
3157                 /*
3158                  * execute write checker, if any
3159                  */
3160                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3161                         unsigned long v = value;
3162
3163                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3164                         if (ret) goto abort_mission;
3165
3166                         value = v;
3167                         ret   = -EINVAL;
3168                 }
3169
3170                 /*
3171                  * no error on this register
3172                  */
3173                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3174
3175                 /*
3176                  * now commit changes to software state
3177                  */
3178                 hw_value = value;
3179
3180                 /*
3181                  * update virtualized (64bits) counter
3182                  */
3183                 if (is_counting) {
3184                         /*
3185                          * write context state
3186                          */
3187                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3188
3189                         /*
3190                          * when context is load we use the split value
3191                          */
3192                         if (is_loaded) {
3193                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3194                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3195                         }
3196                 }
3197                 /*
3198                  * update reset values (not just for counters)
3199                  */
3200                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3201                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3202
3203                 /*
3204                  * update randomization parameters (not just for counters)
3205                  */
3206                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3207                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3208
3209                 /*
3210                  * update context value
3211                  */
3212                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3213
3214                 /*
3215                  * Keep track of what we use
3216                  *
3217                  * We do not keep track of PMC because we have to
3218                  * systematically restore ALL of them.
3219                  */
3220                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3221
3222                 /*
3223                  * mark this PMD register used as well
3224                  */
3225                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3226
3227                 /*
3228                  * make sure we do not try to reset on
3229                  * restart because we have established new values
3230                  */
3231                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3232                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3233                 }
3234
3235                 if (is_loaded) {
3236                         /*
3237                          * write thread state
3238                          */
3239                         if (is_system == 0) thread->pmds[cnum] = hw_value;
3240
3241                         /*
3242                          * write hardware register if we can
3243                          */
3244                         if (can_access_pmu) {
3245                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3246                         } else {
3247 #ifdef CONFIG_SMP
3248                                 /*
3249                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3250                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3251                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3252                                  */
3253                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3254 #endif
3255                         }
3256                 }
3257
3258                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx loaded=%d access_pmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3259                           "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",
3260                         cnum,
3261                         value,
3262                         is_loaded,
3263                         can_access_pmu,
3264                         hw_value,
3265                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3266                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3267                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3268                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3269                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3270                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3271                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3272                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3273                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3274         }
3275
3276         /*
3277          * make changes visible
3278          */
3279         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3280
3281         return 0;
3282
3283 abort_mission:
3284         /*
3285          * for now, we have only one possibility for error
3286          */
3287         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3288         return ret;
3289 }
3290
3291 /*
3292  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3293  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3294  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3295  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3296  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3297  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3298  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3299  */
3300 static int
3301 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3302 {
3303         struct thread_struct *thread = NULL;
3304         struct task_struct *task;
3305         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3306         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3307         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3308         int i, can_access_pmu = 0, state;
3309         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3310         int ret = -EINVAL;
3311         pfm_reg_check_t rd_func;
3312
3313         /*
3314          * access is possible when loaded only for
3315          * self-monitoring tasks or in UP mode
3316          */
3317
3318         state     = ctx->ctx_state;
3319         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3320         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3321         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3322         task      = ctx->ctx_task;
3323
3324         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3325
3326         if (likely(is_loaded)) {
3327                 thread = &task->thread;
3328                 /*
3329                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3330                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3331                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3332                  */
3333                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3334                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3335                         return -EBUSY;
3336                 }
3337                 /*
3338                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3339                  */
3340                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3341
3342                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3343         }
3344         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3345
3346         DPRINT(("loaded=%d access_pmu=%d ctx_state=%d\n",
3347                 is_loaded,
3348                 can_access_pmu,
3349                 state));
3350
3351         /*
3352          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3353          * the task is the owner of the local PMU.
3354          */
3355
3356         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3357
3358                 cnum        = req->reg_num;
3359                 reg_flags   = req->reg_flags;
3360
3361                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3362                 /*
3363                  * we can only read the register that we use. That includes
3364                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3365                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3366                  *
3367                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3368                  * without compromising security (leaks)
3369                  */
3370                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3371
3372                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3373                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3374                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3375
3376                 /*
3377                  * If the task is not the current one, then we check if the
3378                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3379                  * If true, then we read directly from the registers.
3380                  */
3381                 if (can_access_pmu){
3382                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3383                 } else {
3384                         /*
3385                          * context has been saved
3386                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3387                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3388                          */
3389                         val = is_loaded ? thread->pmds[cnum] : 0UL;
3390                 }
3391                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3392
3393                 if (is_counting) {
3394                         /*
3395                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3396                          */
3397                         val &= ovfl_mask;
3398                         val += sval;
3399                 }
3400
3401                 /*
3402                  * execute read checker, if any
3403                  */
3404                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3405                         unsigned long v = val;
3406                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3407                         if (ret) goto error;
3408                         val = v;
3409                         ret = -EINVAL;
3410                 }
3411
3412                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3413
3414                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3415
3416                 /*
3417                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3418                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3419                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3420                  */
3421                 req->reg_value            = val;
3422                 req->reg_flags            = reg_flags;
3423                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3424         }
3425
3426         return 0;
3427
3428 error:
3429         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3430         return ret;
3431 }
3432
3433 int
3434 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3435 {
3436         pfm_context_t *ctx;
3437
3438         if (req == NULL) return -EINVAL;
3439
3440         ctx = GET_PMU_CTX();
3441
3442         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3443
3444         /*
3445          * for now limit to current task, which is enough when calling
3446          * from overflow handler
3447          */
3448         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3449
3450         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3451 }
3452 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3453
3454 int
3455 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3456 {
3457         pfm_context_t *ctx;
3458
3459         if (req == NULL) return -EINVAL;
3460
3461         ctx = GET_PMU_CTX();
3462
3463         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3464
3465         /*
3466          * for now limit to current task, which is enough when calling
3467          * from overflow handler
3468          */
3469         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3470
3471         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3472 }
3473 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3474
3475 /*
3476  * Only call this function when a process it trying to
3477  * write the debug registers (reading is always allowed)
3478  */
3479 int
3480 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3481 {
3482         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3483         unsigned long flags;
3484         int ret = 0;
3485
3486         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3487
3488         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3489
3490         /*
3491          * do it only once
3492          */
3493         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3494
3495         /*
3496          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3497          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3498          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3499          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3500          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3501          * So this is always safe.
3502          */
3503         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3504
3505         LOCK_PFS(flags);
3506
3507         /*
3508          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3509          * sessions are using the debug registers.
3510          */
3511         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3512                 ret = -1;
3513         else
3514                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3515
3516         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3517                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3518                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3519                   task->pid, ret));
3520
3521         UNLOCK_PFS(flags);
3522
3523         return ret;
3524 }
3525
3526 /*
3527  * This function is called for every task that exits with the
3528  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3529  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3530  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3531  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3532  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3533  */
3534 int
3535 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3536 {
3537         unsigned long flags;
3538         int ret;
3539
3540         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3541
3542         LOCK_PFS(flags);
3543         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3544                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3545                 ret = -1;
3546         }  else {
3547                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3548                 ret = 0;
3549         }
3550         UNLOCK_PFS(flags);
3551
3552         return ret;
3553 }
3554
3555 static int
3556 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3557 {
3558         struct task_struct *task;
3559         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3560         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3561         int state, is_system;
3562         int ret = 0;
3563
3564         state     = ctx->ctx_state;
3565         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3566         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3567         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3568
3569         switch(state) {
3570                 case PFM_CTX_MASKED:
3571                         break;
3572                 case PFM_CTX_LOADED:
3573                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3574                         /* fall through */
3575                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3576                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3577                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3578                         return -EBUSY;
3579                 default:
3580                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3581                         return -EINVAL;
3582         }
3583
3584         /*
3585          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3586          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3587          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3588          */
3589         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3590                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3591                 return -EBUSY;
3592         }
3593
3594         /* sanity check */
3595         if (unlikely(task == NULL)) {
3596                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3597                 return -EINVAL;
3598         }
3599
3600         if (task == current || is_system) {
3601
3602                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3603
3604                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3605                         task->pid,
3606                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3607
3608                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3609
3610                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3611
3612                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3613                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3614
3615                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3616                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3617                         else
3618                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3619                 } else {
3620                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3621                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3622                 }
3623
3624                 if (ret == 0) {
3625                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3626                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3627
3628                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3629                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3630
3631                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3632                         } else {
3633                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3634
3635                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3636                         }
3637                 }
3638                 /*
3639                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3640                  */
3641                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3642
3643                 /*
3644                  * back to LOADED state
3645                  */
3646                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3647
3648                 /*
3649                  * XXX: not really useful for self monitoring
3650                  */
3651                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3652
3653                 return 0;
3654         }
3655
3656         /*
3657          * restart another task
3658          */
3659
3660         /*
3661          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous
3662          * one is seen by the task.
3663          */
3664         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3665                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3666                 /*
3667                  * will prevent subsequent restart before this one is
3668                  * seen by other task
3669                  */
3670                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3671         }
3672
3673         /*
3674          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3675          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3676          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3677          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3678          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3679          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3680          *
3681          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3682          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3683          *
3684          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3685          * be done by the task itself. This works for system wide because
3686          * the tool that is controlling the session is logically doing
3687          * "self-monitoring".
3688          */
3689         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3690                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3691                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
3692         } else {
3693                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3694
3695                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3696
3697                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3698
3699                 pfm_set_task_notify(task);
3700
3701                 /*
3702                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3703                  */
3704         }
3705         return 0;
3706 }
3707
3708 static int
3709 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3710 {
3711         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3712
3713         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3714
3715         pfm_debug_var = pfm_sysctl.debug;
3716
3717         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3718
3719         if (m == 0) {
3720                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3721                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3722         }
3723         return 0;
3724 }
3725
3726 /*
3727  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3728  */
3729 static int
3730 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3731 {
3732         struct thread_struct *thread = NULL;
3733         struct task_struct *task;
3734         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3735         unsigned long flags;
3736         dbreg_t dbreg;
3737         unsigned int rnum;
3738         int first_time;
3739         int ret = 0, state;
3740         int i, can_access_pmu = 0;
3741         int is_system, is_loaded;
3742
3743         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3744
3745         state     = ctx->ctx_state;
3746         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3747         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3748         task      = ctx->ctx_task;
3749
3750         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3751
3752         /*
3753          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3754          * the owner of the local PMU.
3755          */
3756         if (is_loaded) {
3757                 thread = &task->thread;
3758                 /*
3759                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3760                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3761                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3762                  */
3763                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3764                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3765                         return -EBUSY;
3766                 }
3767                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3768         }
3769
3770         /*
3771          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3772          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3773          *
3774          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3775          */
3776
3777         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3778
3779         /*
3780          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3781          */
3782         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3783                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3784                 return -EBUSY;
3785         }
3786
3787         /*
3788          * check for debug registers in system wide mode
3789          *
3790          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3791          * we must repeat it here, in case the registers are
3792          * written after the context is loaded
3793          */
3794         if (is_loaded) {
3795                 LOCK_PFS(flags);
3796
3797                 if (first_time && is_system) {
3798                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3799                                 ret = -EBUSY;
3800                         else
3801                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3802                 }
3803                 UNLOCK_PFS(flags);
3804         }
3805
3806         if (ret != 0) return ret;
3807
3808         /*
3809          * mark ourself as user of the debug registers for
3810          * perfmon purposes.
3811          */
3812         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3813
3814         /*
3815          * clear hardware registers to make sure we don't
3816          * pick up stale state.
3817          *
3818          * for a system wide session, we do not use
3819          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3820          * never leaves the current CPU and the state
3821          * is shared by all processes running on it
3822          */
3823         if (first_time && can_access_pmu) {
3824                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3825                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3826                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3827                         ia64_dv_serialize_instruction();
3828                 }
3829                 ia64_srlz_i();
3830                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3831                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3832                         ia64_dv_serialize_data();
3833                 }
3834                 ia64_srlz_d();
3835         }
3836
3837         /*
3838          * Now install the values into the registers
3839          */
3840         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3841
3842                 rnum      = req->dbreg_num;
3843                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3844
3845                 ret = -EINVAL;
3846
3847                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3848                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3849                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3850
3851                         goto abort_mission;
3852                 }
3853
3854                 /*
3855                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3856                  */
3857                 if (rnum & 0x1) {
3858                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3859                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3860                         else
3861                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3862                 }
3863
3864                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3865
3866                 /*
3867                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3868                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3869                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3870                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3871                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3872                  * to save them on context switch out. This is made possible
3873                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3874                  * won't be able to modify them concurrently.
3875                  */
3876                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3877                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3878
3879                         if (can_access_pmu) {
3880                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3881                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3882                         }
3883
3884                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3885
3886                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x is_loaded=%d access_pmu=%d\n",
3887                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3888                 } else {
3889                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3890
3891                         if (can_access_pmu) {
3892                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3893                                 ia64_dv_serialize_data();
3894                         }
3895                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3896
3897                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x is_loaded=%d access_pmu=%d\n",
3898                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3899                 }
3900         }
3901
3902         return 0;
3903
3904 abort_mission:
3905         /*
3906          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3907          */
3908         if (first_time) {
3909                 LOCK_PFS(flags);
3910                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3911                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3912                 }
3913                 UNLOCK_PFS(flags);
3914                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3915         }
3916         /*
3917          * install error return flag
3918          */
3919         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3920
3921         return ret;
3922 }
3923
3924 static int
3925 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3926 {
3927         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3928 }
3929
3930 static int
3931 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3932 {
3933         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3934 }
3935
3936 int
3937 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3938 {
3939         pfm_context_t *ctx;
3940
3941         if (req == NULL) return -EINVAL;
3942
3943         ctx = GET_PMU_CTX();
3944
3945         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3946
3947         /*
3948          * for now limit to current task, which is enough when calling
3949          * from overflow handler
3950          */
3951         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3952
3953         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3954 }
3955 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3956
3957 int
3958 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3959 {
3960         pfm_context_t *ctx;
3961
3962         if (req == NULL) return -EINVAL;
3963
3964         ctx = GET_PMU_CTX();
3965
3966         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3967
3968         /*
3969          * for now limit to current task, which is enough when calling
3970          * from overflow handler
3971          */
3972         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3973
3974         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3975 }
3976 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3977
3978
3979 static int
3980 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3981 {
3982         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3983
3984         req->ft_version = PFM_VERSION;
3985         return 0;
3986 }
3987
3988 static int
3989 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3990 {
3991         struct pt_regs *tregs;
3992         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3993         int state, is_system;
3994
3995         state     = ctx->ctx_state;
3996         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3997
3998         if (state != PFM_CTX_LOADED && state != PFM_CTX_MASKED) return -EINVAL;
3999
4000         /*
4001          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4002          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4003          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4004          */
4005         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4006                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4007                 return -EBUSY;
4008         }
4009         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4010                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
4011                 state,
4012                 is_system));
4013         /*
4014          * in system mode, we need to update the PMU directly
4015          * and the user level state of the caller, which may not
4016          * necessarily be the creator of the context.
4017          */
4018         if (is_system) {
4019                 /*
4020                  * Update local PMU first
4021                  *
4022                  * disable dcr pp
4023                  */
4024                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4025                 ia64_srlz_i();
4026
4027                 /*
4028                  * update local cpuinfo
4029                  */
4030                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4031
4032                 /*
4033                  * stop monitoring, does srlz.i
4034                  */
4035                 pfm_clear_psr_pp();
4036
4037                 /*
4038                  * stop monitoring in the caller
4039                  */
4040                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4041
4042                 return 0;
4043         }
4044         /*
4045          * per-task mode
4046          */
4047
4048         if (task == current) {
4049                 /* stop monitoring  at kernel level */
4050                 pfm_clear_psr_up();
4051
4052                 /*
4053                  * stop monitoring at the user level
4054                  */
4055                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4056         } else {
4057                 tregs = ia64_task_regs(task);
4058
4059                 /*
4060                  * stop monitoring at the user level
4061                  */
4062                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4063
4064                 /*
4065                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4066                  */
4067                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4068                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4069         }
4070         return 0;
4071 }
4072
4073
4074 static int
4075 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4076 {
4077         struct pt_regs *tregs;
4078         int state, is_system;
4079
4080         state     = ctx->ctx_state;
4081         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4082
4083         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4084
4085         /*
4086          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4087          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4088          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4089          */
4090         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4091                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4092                 return -EBUSY;
4093         }
4094
4095         /*
4096          * in system mode, we need to update the PMU directly
4097          * and the user level state of the caller, which may not
4098          * necessarily be the creator of the context.
4099          */
4100         if (is_system) {
4101
4102                 /*
4103                  * set user level psr.pp for the caller
4104                  */
4105                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4106
4107                 /*
4108                  * now update the local PMU and cpuinfo
4109                  */
4110                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4111
4112                 /*
4113                  * start monitoring at kernel level
4114                  */
4115                 pfm_set_psr_pp();
4116
4117                 /* enable dcr pp */
4118                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4119                 ia64_srlz_i();
4120
4121                 return 0;
4122         }
4123
4124         /*
4125          * per-process mode
4126          */
4127
4128         if (ctx->ctx_task == current) {
4129
4130                 /* start monitoring at kernel level */
4131                 pfm_set_psr_up();
4132
4133                 /*
4134                  * activate monitoring at user level
4135                  */
4136                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4137
4138         } else {
4139                 tregs = ia64_task_regs(ctx->ctx_task);
4140
4141                 /*
4142                  * start monitoring at the kernel level the next
4143                  * time the task is scheduled
4144                  */
4145                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4146
4147                 /*
4148                  * activate monitoring at user level
4149                  */
4150                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4151         }
4152         return 0;
4153 }
4154
4155 static int
4156 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4157 {
4158         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4159         unsigned int cnum;
4160         int i;
4161         int ret = -EINVAL;
4162
4163         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4164
4165                 cnum = req->reg_num;
4166
4167                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4168
4169                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4170
4171                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4172
4173                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4174         }
4175         return 0;
4176
4177 abort_mission:
4178         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4179         return ret;
4180 }
4181
4182 static int
4183 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4184 {
4185         struct task_struct *g, *t;
4186         int ret = -ESRCH;
4187
4188         read_lock(&tasklist_lock);
4189
4190         do_each_thread (g, t) {
4191                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4192                         ret = 0;
4193                         break;
4194                 }
4195         } while_each_thread (g, t);
4196
4197         read_unlock(&tasklist_lock);
4198
4199         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4200
4201         return ret;
4202 }
4203
4204 static int
4205 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4206 {
4207         struct task_struct *task;
4208         struct thread_struct *thread;
4209         struct pfm_context_t *old;
4210         unsigned long flags;
4211 #ifndef CONFIG_SMP
4212         struct task_struct *owner_task = NULL;
4213 #endif
4214         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4215         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4216         int the_cpu;
4217         int ret = 0;
4218         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4219
4220         state     = ctx->ctx_state;
4221         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4222         /*
4223          * can only load from unloaded or terminated state
4224          */
4225         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4226                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4227                         req->load_pid,
4228                         ctx->ctx_state));
4229                 return -EINVAL;
4230         }
4231
4232         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4233
4234         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4235                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4236                 return -EINVAL;
4237         }
4238
4239         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4240         if (ret) {
4241                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4242                 return ret;
4243         }
4244
4245         ret = -EINVAL;
4246
4247         /*
4248          * system wide is self monitoring only
4249          */
4250         if (is_system && task != current) {
4251                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4252                         req->load_pid));
4253                 goto error;
4254         }
4255
4256         thread = &task->thread;
4257
4258         ret = 0;
4259         /*
4260          * cannot load a context which is using range restrictions,
4261          * into a task that is being debugged.
4262          */
4263         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4264                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4265                         ret = -EBUSY;
4266                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4267                         goto error;
4268                 }
4269                 LOCK_PFS(flags);
4270
4271                 if (is_system) {
4272                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4273                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4274                                 ret = -EBUSY;
4275                         } else {
4276                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4277                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4278                                 set_dbregs = 1;
4279                         }
4280                 }
4281
4282                 UNLOCK_PFS(flags);
4283
4284                 if (ret) goto error;
4285         }
4286
4287         /*
4288          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4289          *
4290          * The programming model expects the task to
4291          * be pinned on a CPU throughout the session.
4292          * Here we take note of the current CPU at the
4293          * time the context is loaded. No call from
4294          * another CPU will be allowed.
4295          *
4296          * The pinning via shed_setaffinity()
4297          * must be done by the calling task prior
4298          * to this call.
4299          *
4300          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4301          */
4302         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4303
4304         ret = -EBUSY;
4305         /*
4306          * now reserve the session
4307          */
4308         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4309         if (ret) goto error;
4310
4311         /*
4312          * task is necessarily stopped at this point.
4313          *
4314          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4315          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4316          * If we see a context, then this is an active context
4317          *
4318          * XXX: needs to be atomic
4319          */
4320         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4321                 thread->pfm_context, ctx));
4322
4323         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4324         if (old != NULL) {
4325                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4326                 goto error_unres;
4327         }
4328
4329         pfm_reset_msgq(ctx);
4330
4331         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4332
4333         /*
4334          * link context to task
4335          */
4336         ctx->ctx_task = task;
4337
4338         if (is_system) {
4339                 /*
4340                  * we load as stopped
4341                  */
4342                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4343                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4344
4345                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4346         } else {
4347                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4348         }
4349
4350         /*
4351          * propagate into thread-state
4352          */
4353         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4354         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4355
4356         pmcs_source = thread->pmcs;
4357         pmds_source = thread->pmds;
4358
4359         /*
4360          * always the case for system-wide
4361          */
4362         if (task == current) {
4363
4364                 if (is_system == 0) {
4365
4366                         /* allow user level control */
4367                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4368                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4369
4370                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4371                         INC_ACTIVATION();
4372                         SET_ACTIVATION(ctx);
4373 #ifndef CONFIG_SMP
4374                         /*
4375                          * push the other task out, if any
4376                          */
4377                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4378                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4379 #endif
4380                 }
4381                 /*
4382                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4383                  * restore all PMC from ctx to PMU
4384                  */
4385                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4386                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4387
4388                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4389                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4390
4391                 /*
4392                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4393                  */
4394                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4395                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4396                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4397                 }
4398                 /*
4399                  * set new ownership
4400                  */
4401                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4402
4403                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4404         } else {
4405                 /*
4406                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4407                  */
4408                 regs = ia64_task_regs(task);
4409
4410                 /* force a full reload */
4411                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4412                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4413
4414                 /* initial saved psr (stopped) */
4415                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4416                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4417         }
4418
4419         ret = 0;
4420
4421 error_unres:
4422         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4423 error:
4424         /*
4425          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4426          */
4427         if (ret && set_dbregs) {
4428                 LOCK_PFS(flags);
4429                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4430                 UNLOCK_PFS(flags);
4431         }
4432         /*
4433          * release task, there is now a link with the context
4434          */
4435         if (is_system == 0 && task != current) {
4436                 pfm_put_task(task);
4437
4438                 if (ret == 0) {
4439                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4440                         if (ret) {
4441                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4442                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4443                         }
4444                 }
4445         }
4446         return ret;
4447 }
4448
4449 /*
4450  * in this function, we do not need to increase the use count
4451  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4452  * context lock. If the task were to disappear while having
4453  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4454  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4455  * until we are here.
4456  */
4457 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4458
4459 static int
4460 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4461 {
4462         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4463         struct pt_regs *tregs;
4464         int prev_state, is_system;
4465         int ret;
4466
4467         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4468
4469         prev_state = ctx->ctx_state;
4470         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4471
4472         /*
4473          * unload only when necessary
4474          */
4475         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4476                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4477                 return 0;
4478         }
4479
4480         /*
4481          * clear psr and dcr bits
4482          */
4483         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4484         if (ret) return ret;
4485
4486         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4487
4488         /*
4489          * in system mode, we need to update the PMU directly
4490          * and the user level state of the caller, which may not
4491          * necessarily be the creator of the context.
4492          */
4493         if (is_system) {
4494
4495                 /*
4496                  * Update cpuinfo
4497                  *
4498                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4499                  */
4500                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4501                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4502
4503                 /*
4504                  * save PMDs in context
4505                  * release ownership
4506                  */
4507                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4508
4509                 /*
4510                  * at this point we are done with the PMU
4511                  * so we can unreserve the resource.
4512                  */
4513                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4514                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4515
4516                 /*
4517                  * disconnect context from task
4518                  */
4519                 task->thread.pfm_context = NULL;
4520                 /*
4521                  * disconnect task from context
4522                  */
4523                 ctx->ctx_task = NULL;
4524
4525                 /*
4526                  * There is nothing more to cleanup here.
4527                  */
4528                 return 0;
4529         }
4530
4531         /*
4532          * per-task mode
4533          */
4534         tregs = task == current ? regs : ia64_task_regs(task);
4535
4536         if (task == current) {
4537                 /*
4538                  * cancel user level control
4539                  */
4540                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4541
4542                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4543         }
4544         /*
4545          * save PMDs to context
4546          * release ownership
4547          */
4548         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4549
4550         /*
4551          * at this point we are done with the PMU
4552          * so we can unreserve the resource.
4553          *
4554          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4555          */
4556         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4557                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4558
4559         /*
4560          * reset activation counter and psr
4561          */
4562         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4563         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4564
4565         /*
4566          * PMU state will not be restored
4567          */
4568         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4569
4570         /*
4571          * break links between context and task
4572          */
4573         task->thread.pfm_context  = NULL;
4574         ctx->ctx_task             = NULL;
4575
4576         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4577
4578         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4579         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4580         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4581
4582         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4583
4584         return 0;
4585 }
4586
4587 static void
4588 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4589 {
4590         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
4591
4592         ia64_psr(regs)->up = 0;
4593         ia64_psr(regs)->sp = 1;
4594
4595         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
4596                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
4597                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
4598         }
4599
4600         /*
4601          * disconnect the task from the context and vice-versa
4602          */
4603         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4604
4605         task->thread.pfm_context  = NULL;
4606         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4607
4608         DPRINT(("force cleanupf for [%d]\n",  task->pid));
4609 }
4610
4611
4612
4613 /*
4614  * called only from exit_thread(): task == current
4615  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4616  */
4617 void
4618 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4619 {
4620         pfm_context_t *ctx;
4621         unsigned long flags;
4622         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
4623         int ret, state;
4624         int free_ok = 0;
4625
4626         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4627
4628         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4629
4630         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4631
4632         state = ctx->ctx_state;
4633         switch(state) {
4634                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4635                         /*
4636                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4637                          * be in unloaded state
4638                          */
4639                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4640                         break;
4641                 case PFM_CTX_LOADED:
4642                 case PFM_CTX_MASKED:
4643                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4644                         if (ret) {
4645                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4646                         }
4647                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4648
4649                         pfm_end_notify_user(ctx);
4650                         break;
4651                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4652                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4653                         if (ret) {
4654                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4655                         }
4656                         free_ok = 1;
4657                         break;
4658                 default:
4659                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4660                         break;
4661         }
4662         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4663
4664         { u64 psr = pfm_get_psr();
4665           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4666           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4667           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4668           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4669         }
4670
4671         /*
4672          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4673          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4674          */
4675         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4676 }
4677
4678 /*
4679  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4680  */
4681 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4682 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4683 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4684 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4685 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4686
4687 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4688 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4689 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4690 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4691 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4692 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4693 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4694 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4695 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4696 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4697 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4698 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4699 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4700 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4701 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4702 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4703 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4704 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4705 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4706 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4707 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4708 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4709 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4710 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4711 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4712 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4713 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4714 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4715 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4716 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4717 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4718 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4719 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4720 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4721 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4722 };
4723 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4724
4725 static int
4726 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4727 {
4728         struct task_struct *task;
4729         int state;
4730
4731         state = ctx->ctx_state;
4732
4733         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4734         if (task == NULL) {
4735                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4736                 return 0;
4737         }
4738
4739         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4740                                 ctx->ctx_fd,
4741                                 state,
4742                                 task->pid,
4743                                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4744
4745         /*
4746          * self-monitoring always ok.
4747          *
4748          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4749          * context (to one to which the context is attached to) OR
4750          * a task running on the same CPU as the session.
4751          */
4752         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4753
4754         /*
4755          * context is UNLOADED, MASKED we are safe to go
4756          */
4757         if (state != PFM_CTX_LOADED) return 0;
4758
4759         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
4760
4761         /*
4762          * context is loaded, we must make sure the task is stopped
4763          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4764          * the user has no guarantee the task would not run between
4765          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4766          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4767          * the task must be stopped.
4768          */
4769         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd) && task->state != TASK_STOPPED) {
4770                 DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4771                 return -EBUSY;
4772         }
4773
4774         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4775
4776         wait_task_inactive(task);
4777
4778         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4779
4780         return 0;
4781 }
4782
4783 /*
4784  * system-call entry point (must return long)
4785  */
4786 asmlinkage long
4787 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count, long arg5, long arg6, long arg7,
4788                 long arg8, long stack)
4789 {
4790         struct pt_regs *regs = (struct pt_regs *)&stack;
4791         struct file *file = NULL;
4792         pfm_context_t *ctx = NULL;
4793         unsigned long flags = 0UL;
4794         void *args_k = NULL;
4795         long ret; /* will expand int return types */
4796         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4797         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4798         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4799         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4800 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4801
4802         /*
4803          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4804          */
4805         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4806
4807         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4808                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4809                 return -EINVAL;
4810         }
4811
4812         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4813         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4814         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4815         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4816         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4817
4818         if (unlikely(func == NULL)) {
4819                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4820                 return -EINVAL;
4821         }
4822
4823         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4824                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4825                 cmd,
4826                 narg,
4827                 base_sz,
4828                 count));
4829
4830         /*
4831          * check if number of arguments matches what the command expects
4832          */
4833         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4834                 return -EINVAL;
4835
4836 restart_args:
4837         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4838         /*
4839          * limit abuse to min page size
4840          */
4841         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4842                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4843                 return -E2BIG;
4844         }
4845
4846         /*
4847          * allocate default-sized argument buffer
4848          */
4849         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4850                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4851                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4852         }
4853
4854         ret = -EFAULT;
4855
4856         /*
4857          * copy arguments
4858          *
4859          * assume sz = 0 for command without parameters
4860          */
4861         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4862                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4863                 goto error_args;
4864         }
4865
4866         /*
4867          * check if command supports extra parameters
4868          */
4869         if (completed_args == 0 && getsize) {
4870                 /*
4871                  * get extra parameters size (based on main argument)
4872                  */
4873                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4874                 if (ret) goto error_args;
4875
4876                 completed_args = 1;
4877
4878                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4879
4880                 /* retry if necessary */
4881                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4882         }
4883
4884         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4885
4886         ret = -EBADF;
4887
4888         file = fget(fd);
4889         if (unlikely(file == NULL)) {
4890                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4891                 goto error_args;
4892         }
4893         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4894                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4895                 goto error_args;
4896         }
4897
4898         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4899         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4900                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4901                 goto error_args;
4902         }
4903         prefetch(&ctx->ctx_state);
4904
4905         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4906
4907         /*
4908          * check task is stopped
4909          */
4910         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4911         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4912
4913 skip_fd:
4914         ret = (*func)(ctx, args_k, count, regs);
4915
4916         call_made = 1;
4917
4918 abort_locked:
4919         if (likely(ctx)) {
4920                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4921                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4922                 fput(file);
4923         }
4924
4925         /* copy argument back to user, if needed */
4926         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4927
4928 error_args:
4929         if (args_k) kfree(args_k);
4930
4931         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4932
4933         return ret;
4934 }
4935
4936 static void
4937 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4938 {
4939         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4940         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4941         int state;
4942         int ret = 0;
4943
4944         state = ctx->ctx_state;
4945         /*
4946          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4947          * XXX: not really needed when blocking
4948          */
4949         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4950
4951                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4952                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4953
4954                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4955                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4956                 else
4957                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4958         } else {
4959                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4960                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4961         }
4962
4963         if (ret == 0) {
4964                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4965                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4966                 }
4967                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4968                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4969                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4970                 } else {
4971                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4972                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4973                 }
4974                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4975         }
4976 }
4977
4978 /*
4979  * context MUST BE LOCKED when calling
4980  * can only be called for current
4981  */
4982 static void
4983 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4984 {
4985         if (ctx->ctx_fl_system) {
4986                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_context_force_terminate [%d] is system-wide\n", current->pid);
4987                 return;
4988         }
4989         /*
4990          * we stop the whole thing, we do no need to flush
4991          * we know we WERE masked
4992          */
4993         pfm_clear_psr_up();
4994         ia64_psr(regs)->up = 0;
4995         ia64_psr(regs)->sp = 1;
4996
4997         /*
4998          * disconnect the task from the context and vice-versa
4999          */
5000         current->thread.pfm_context  = NULL;
5001         current->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5002         ctx->ctx_task = NULL;
5003
5004         DPRINT(("context terminated\n"));
5005
5006         /*
5007          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
5008          */
5009         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
5010
5011         /*
5012          * given that context is still locked, the controlling
5013          * task will only get access when we return from
5014          * pfm_handle_work().
5015          */
5016 }
5017
5018 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5019
5020 void
5021 pfm_handle_work(void)
5022 {
5023         pfm_context_t *ctx;
5024         struct pt_regs *regs;
5025         unsigned long flags;
5026         unsigned long ovfl_regs;
5027         unsigned int reason;
5028         int ret;
5029
5030         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5031         if (ctx == NULL) {
5032                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5033                 return;
5034         }
5035
5036         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5037
5038         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5039
5040         pfm_clear_task_notify();
5041
5042         regs = ia64_task_regs(current);
5043
5044         /*
5045          * extract reason for being here and clear
5046          */
5047         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5048         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5049         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5050
5051         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5052
5053         /*
5054          * must be done before we check for simple-reset mode
5055          */
5056         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5057
5058
5059         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5060         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5061
5062         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5063
5064         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5065
5066         /*
5067          * may go through without blocking on SMP systems
5068          * if restart has been received already by the time we call down()
5069          */
5070         ret = down_interruptible(&ctx->ctx_restart_sem);
5071
5072         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5073
5074         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5075
5076         /*
5077          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5078          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5079          * and that can changed PMD values and therefore
5080          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5081          */
5082         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5083
5084         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5085 do_zombie:
5086                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5087                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5088                 goto nothing_to_do;
5089         }
5090         /*
5091          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5092          */
5093         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5094
5095 skip_blocking:
5096         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5097         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5098
5099 nothing_to_do:
5100
5101         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5102 }
5103
5104 static int
5105 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5106 {
5107         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5108                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5109                 return 0;
5110         }
5111
5112         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5113
5114         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5115
5116         /*
5117          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5118          * we come here
5119          */
5120         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5121
5122         return 0;
5123 }
5124
5125 static int
5126 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5127 {
5128         pfm_msg_t *msg = NULL;
5129
5130         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5131                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5132                 if (msg == NULL) {
5133                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5134                         return -1;
5135                 }
5136
5137                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5138                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5139                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5140                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5141                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5142                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5143                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5144                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5145         }
5146
5147         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5148                 msg,
5149                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5150                 ctx->ctx_fd,
5151                 ovfl_pmds));
5152
5153         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5154 }
5155
5156 static int
5157 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5158 {
5159         pfm_msg_t *msg;
5160
5161         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5162         if (msg == NULL) {
5163                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5164                 return -1;
5165         }
5166         /* no leak */
5167         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5168
5169         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5170         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5171         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5172
5173         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5174                 msg,
5175                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5176                 ctx->ctx_fd));
5177
5178         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5179 }
5180
5181 /*
5182  * main overflow processing routine.
5183  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5184  */
5185 static void
5186 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5187 {
5188         pfm_ovfl_arg_t ovfl_arg;
5189         unsigned long mask;
5190         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5191         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5192         unsigned long tstamp;
5193         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5194         unsigned int i, has_smpl;
5195         int must_notify = 0;
5196
5197         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5198
5199         /*
5200          * sanity test. Should never happen
5201          */
5202         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5203
5204         tstamp   = ia64_get_itc();
5205         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5206         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5207         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5208
5209         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5210                      "used_pmds=0x%lx\n",
5211                         pmc0,
5212                         task ? task->pid: -1,
5213                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5214                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5215                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5216
5217
5218         /*
5219          * first we update the virtual counters
5220          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5221          */
5222         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5223
5224                 /* skip pmd which did not overflow */
5225                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5226
5227                 /*
5228                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5229                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5230                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5231                  * pfm_read_pmds().
5232                  */
5233                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5234                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5235                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5236
5237                 /*
5238                  * check for overflow condition
5239                  */
5240                 if (likely(old_val > new_val)) {
5241                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5242                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5243                 }
5244
5245                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5246                         i,
5247                         new_val,
5248                         old_val,
5249                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5250                         ovfl_pmds,
5251                         ovfl_notify));
5252         }
5253
5254         /*
5255          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5256          */
5257         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5258
5259         /*
5260          * reset all control bits
5261          */
5262         ovfl_ctrl.val = 0;
5263         reset_pmds    = 0UL;
5264
5265         /*
5266          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by
5267          * calling the module's handler() routine.
5268          */
5269         if (has_smpl) {
5270                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5271                 unsigned long pmd_mask;
5272                 int j, k, ret = 0;
5273                 int this_cpu = smp_processor_id();
5274
5275                 pmd_mask   = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5276
5277                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5278
5279                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5280
5281                         mask = 1UL << i;
5282
5283                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5284
5285                         ovfl_arg.ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5286                         ovfl_arg.ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5287                         ovfl_arg.active_set    = 0;
5288                         ovfl_arg.ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5289                         ovfl_arg.smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5290
5291                         ovfl_arg.pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5292                         ovfl_arg.pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5293                         ovfl_arg.pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5294
5295                         /*
5296                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5297                          * into sampling buffer.
5298                          */
5299                         if (smpl_pmds) {
5300                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5301                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5302                                         ovfl_arg.smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5303                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg.smpl_pmds_values[k-1]));
5304                                 }
5305                         }
5306
5307                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5308
5309                         start_cycles = ia64_get_itc();
5310
5311                         /*
5312                          * call custom buffer format record (handler) routine
5313                          */
5314                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, &ovfl_arg, regs, tstamp);
5315
5316                         end_cycles = ia64_get_itc();
5317
5318                         /*
5319                          * For those controls, we take the union because they have
5320                          * an all or nothing behavior.
5321                          */
5322                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg.ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5323                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg.ovfl_ctrl.bits.block_task;
5324                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg.ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5325                         /*
5326                          * build the bitmask of pmds to reset now
5327                          */
5328                         if (ovfl_arg.ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5329
5330                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5331                 }
5332                 /*
5333                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5334                  */
5335                 if (ret && pmd_mask) {
5336                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5337                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5338                 }
5339                 /*
5340                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5341                  */
5342                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5343         } else {
5344                 /*
5345                  * when no sampling module is used, then the default
5346                  * is to notify on overflow if requested by user
5347                  */
5348                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5349                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5350                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5351                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5352                 /*
5353                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5354                  */
5355                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5356         }
5357
5358         DPRINT(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n",
5359                 ovfl_pmds,
5360                 reset_pmds));
5361         /*
5362          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5363          */
5364         if (reset_pmds) {
5365                 unsigned long bm = reset_pmds;
5366                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5367         }
5368
5369         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5370                 /*
5371                  * keep track of what to reset when unblocking
5372                  */
5373                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5374
5375                 /*
5376                  * check for blocking context
5377                  */
5378                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5379
5380                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5381
5382                         /*
5383                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5384                          */
5385                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5386
5387                         /*
5388                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5389                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5390                          */
5391                         pfm_set_task_notify(task);
5392                 }
5393                 /*
5394                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5395                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5396                  */
5397                 must_notify = 1;
5398         }
5399
5400         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5401                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5402                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5403                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5404                         ovfl_pmds,
5405                         ovfl_notify,
5406                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5407         /*
5408          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5409          */
5410         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5411                 pfm_mask_monitoring(task);
5412                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5413                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5414         }
5415
5416         /*
5417          * send notification now
5418          */
5419         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5420
5421         return;
5422
5423 sanity_check:
5424         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5425                         smp_processor_id(),
5426                         task ? task->pid : -1,
5427                         pmc0);
5428         return;
5429
5430 stop_monitoring:
5431         /*
5432          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5433          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5434          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5435          * can access the PMU  hardware directly.
5436          *
5437          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5438          *
5439          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5440          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5441          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5442          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5443          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5444          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5445          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5446          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5447          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5448          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5449          *
5450          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5451          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5452          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5453          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5454          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5455          * also push our zombie context out.
5456          *
5457          * Overall pretty hairy stuff....
5458          */
5459         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5460         pfm_clear_psr_up();
5461         ia64_psr(regs)->up = 0;
5462         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5463         return;
5464 }
5465
5466 static int
5467 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5468 {
5469         struct task_struct *task;
5470         pfm_context_t *ctx;
5471         unsigned long flags;
5472         u64 pmc0;
5473         int this_cpu = smp_processor_id();
5474         int retval = 0;
5475
5476         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5477
5478         /*
5479          * srlz.d done before arriving here
5480          */
5481         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5482
5483         task = GET_PMU_OWNER();
5484         ctx  = GET_PMU_CTX();
5485
5486         /*
5487          * if we have some pending bits set
5488          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5489          */
5490         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5491                 /*
5492                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5493                  */
5494
5495                 /* sanity check */
5496                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5497
5498                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)
5499                         goto report_spurious2;
5500
5501                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5502
5503                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5504
5505                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5506
5507         } else {
5508                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5509                 retval = -1;
5510         }
5511         /*
5512          * keep it unfrozen at all times
5513          */
5514         pfm_unfreeze_pmu();
5515
5516         return retval;
5517
5518 report_spurious1:
5519         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5520                 this_cpu, task->pid);
5521         pfm_unfreeze_pmu();
5522         return -1;
5523 report_spurious2:
5524         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n",
5525                 this_cpu,
5526                 task->pid);
5527         pfm_unfreeze_pmu();
5528         return -1;
5529 }
5530
5531 static irqreturn_t
5532 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5533 {
5534         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5535         unsigned long min, max;
5536         int this_cpu;
5537         int ret;
5538
5539         this_cpu = get_cpu();
5540         min      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5541         max      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5542
5543         start_cycles = ia64_get_itc();
5544
5545         ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5546
5547         total_cycles = ia64_get_itc();
5548
5549         /*
5550          * don't measure spurious interrupts
5551          */
5552         if (likely(ret == 0)) {
5553                 total_cycles -= start_cycles;
5554
5555                 if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5556                 if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5557
5558                 pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5559         }
5560         put_cpu_no_resched();
5561         return IRQ_HANDLED;
5562 }
5563
5564 /*
5565  * /proc/perfmon interface, for debug only
5566  */
5567
5568 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5569
5570 static void *
5571 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5572 {
5573         if (*pos == 0) {
5574                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5575         }
5576
5577         while (*pos <= NR_CPUS) {
5578                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5579                         return (void *)*pos;
5580                 }
5581                 ++*pos;
5582         }
5583         return NULL;
5584 }
5585
5586 static void *
5587 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5588 {
5589         ++*pos;
5590         return pfm_proc_start(m, pos);
5591 }
5592
5593 static void
5594 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5595 {
5596 }
5597
5598 static void
5599 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5600 {
5601         struct list_head * pos;
5602         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5603         unsigned long flags;
5604
5605         seq_printf(m,
5606                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5607                 "model                     : %s\n"
5608                 "fastctxsw                 : %s\n"
5609                 "expert mode               : %s\n"
5610                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5611                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5612                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5613                 pmu_conf->pmu_name,
5614                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5615                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5616                 pmu_conf->ovfl_val,
5617                 pmu_conf->flags);
5618
5619         LOCK_PFS(flags);
5620
5621         seq_printf(m,
5622                 "proc_sessions             : %u\n"
5623                 "sys_sessions              : %u\n"
5624                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5625                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5626                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5627                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5628                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5629                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5630
5631         UNLOCK_PFS(flags);
5632
5633         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5634
5635         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5636                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5637                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5638                         entry->fmt_uuid[0],
5639                         entry->fmt_uuid[1],
5640                         entry->fmt_uuid[2],
5641                         entry->fmt_uuid[3],
5642                         entry->fmt_uuid[4],
5643                         entry->fmt_uuid[5],
5644                         entry->fmt_uuid[6],
5645                         entry->fmt_uuid[7],
5646                         entry->fmt_uuid[8],
5647                         entry->fmt_uuid[9],
5648                         entry->fmt_uuid[10],
5649                         entry->fmt_uuid[11],
5650                         entry->fmt_uuid[12],
5651                         entry->fmt_uuid[13],
5652                         entry->fmt_uuid[14],
5653                         entry->fmt_uuid[15],
5654                         entry->fmt_name);
5655         }
5656         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5657
5658 }
5659
5660 static int
5661 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5662 {
5663         unsigned long psr;
5664         unsigned int i;
5665         int cpu;
5666
5667         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5668                 pfm_proc_show_header(m);
5669                 return 0;
5670         }
5671
5672         /* show info for CPU (v - 1) */
5673
5674         cpu = (long)v - 1;
5675         seq_printf(m,
5676                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5677                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5678                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5679                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5680                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5681                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5682                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5683                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5684                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5685                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5686                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5687                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5688                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5689                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5690                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5691                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5692                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5693                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5694                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5695                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5696                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5697                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5698                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5699                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5700                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5701                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5702                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5703                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5704
5705         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5706
5707                 psr = pfm_get_psr();
5708
5709                 ia64_srlz_d();
5710
5711                 seq_printf(m,
5712                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5713                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n",
5714                         cpu, psr,
5715                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5716
5717                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5718                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5719                         seq_printf(m,
5720                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5721                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n",
5722                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5723                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5724                 }
5725         }
5726         return 0;
5727 }
5728
5729 struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5730         .start =        pfm_proc_start,
5731         .next =         pfm_proc_next,
5732         .stop =         pfm_proc_stop,
5733         .show =         pfm_proc_show
5734 };
5735
5736 static int
5737 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5738 {
5739         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5740 }
5741
5742
5743 /*
5744  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5745  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5746  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5747  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5748  */
5749 void
5750 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5751 {
5752         struct pt_regs *regs;
5753         unsigned long dcr;
5754         unsigned long dcr_pp;
5755
5756         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5757
5758         /*
5759          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5760          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5761          */
5762         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5763                 regs = ia64_task_regs(task);
5764                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5765                 return;
5766         }
5767         /*
5768          * if monitoring has started
5769          */
5770         if (dcr_pp) {
5771                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5772                 /*
5773                  * context switching in?
5774                  */
5775                 if (is_ctxswin) {
5776                         /* mask monitoring for the idle task */
5777                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5778                         pfm_clear_psr_pp();
5779                         ia64_srlz_i();
5780                         return;
5781                 }
5782                 /*
5783                  * context switching out
5784                  * restore monitoring for next task
5785                  *
5786                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5787                  * better code.
5788                  */
5789                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5790                 pfm_set_psr_pp();
5791                 ia64_srlz_i();
5792         }
5793 }
5794
5795 #ifdef CONFIG_SMP
5796 /*
5797  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5798  */
5799 void
5800 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5801 {
5802         pfm_context_t *ctx;
5803         struct thread_struct *t;
5804         unsigned long flags;
5805         u64 psr;
5806
5807
5808         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5809         if (ctx == NULL) return;
5810         t = &task->thread;
5811
5812         /*
5813          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5814          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5815          * access, not CPU concurrency.
5816          */
5817         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5818
5819         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5820                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
5821
5822                 pfm_clear_psr_up();
5823
5824                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5825
5826                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5827
5828                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5829
5830                 pfm_context_free(ctx);
5831                 return;
5832         }
5833
5834         /*
5835          * sanity check
5836          */
5837         if (ctx->ctx_last_activation != GET_ACTIVATION()) {
5838                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5839                 return;
5840         }
5841
5842         /*
5843          * save current PSR: needed because we modify it
5844          */
5845         ia64_srlz_d();
5846         psr = pfm_get_psr();
5847
5848         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5849
5850         /*
5851          * stop monitoring:
5852          * This is the last instruction which may generate an overflow
5853          *
5854          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5855          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5856          */
5857         pfm_clear_psr_up();
5858
5859         /*
5860          * keep a copy of psr.up (for reload)
5861          */
5862         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5863
5864         /*
5865          * release ownership of this PMU.
5866          * PM interrupts are masked, so nothing
5867          * can happen.
5868          */
5869         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5870
5871         /*
5872          * we systematically save the PMD as we have no
5873          * guarantee we will be schedule at that same
5874          * CPU again.
5875          */
5876         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5877
5878         /*
5879          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5880          * we will need it on the restore path to check
5881          * for pending overflow.
5882          */
5883         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5884
5885         /*
5886          * unfreeze PMU if had pending overflows
5887          */
5888         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5889
5890         /*
5891          * finally, allow context access.
5892          * interrupts will still be masked after this call.
5893          */
5894         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5895 }
5896
5897 #else /* !CONFIG_SMP */
5898 void
5899 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5900 {
5901         pfm_context_t *ctx;
5902         u64 psr;
5903
5904         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5905         if (ctx == NULL) return;
5906
5907         /*
5908          * save current PSR: needed because we modify it
5909          */
5910         psr = pfm_get_psr();
5911
5912         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5913
5914         /*
5915          * stop monitoring:
5916          * This is the last instruction which may generate an overflow
5917          *
5918          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5919          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5920          */
5921         pfm_clear_psr_up();
5922
5923         /*
5924          * keep a copy of psr.up (for reload)
5925          */
5926         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5927 }
5928
5929 static void
5930 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5931 {
5932         pfm_context_t *ctx;
5933         struct thread_struct *t;
5934         unsigned long flags;
5935
5936         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5937           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5938         }
5939
5940         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5941         t   = &task->thread;
5942
5943         /*
5944          * we need to mask PMU overflow here to
5945          * make sure that we maintain pmc0 until
5946          * we save it. overflow interrupts are
5947          * treated as spurious if there is no
5948          * owner.
5949          *
5950          * XXX: I don't think this is necessary
5951          */
5952         PROTECT_CTX(ctx,flags);
5953
5954         /*
5955          * release ownership of this PMU.
5956          * must be done before we save the registers.
5957          *
5958          * after this call any PMU interrupt is treated
5959          * as spurious.
5960          */
5961         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5962
5963         /*
5964          * save all the pmds we use
5965          */
5966         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5967
5968         /*
5969          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5970          * it is needed to check for pended overflow
5971          * on the restore path
5972          */
5973         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5974
5975         /*
5976          * unfreeze PMU if had pending overflows
5977          */
5978         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5979
5980         /*
5981          * now get can unmask PMU interrupts, they will
5982          * be treated as purely spurious and we will not
5983          * lose any information
5984          */
5985         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
5986 }
5987 #endif /* CONFIG_SMP */
5988
5989 #ifdef CONFIG_SMP
5990 /*
5991  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5992  */
5993 void
5994 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
5995 {
5996         pfm_context_t *ctx;
5997         struct thread_struct *t;
5998         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
5999         unsigned long flags;
6000         u64 psr, psr_up;
6001         int need_irq_resend;
6002
6003         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6004         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6005
6006         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6007
6008         t     = &task->thread;
6009         /*
6010          * possible on unload
6011          */
6012         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6013
6014         /*
6015          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6016          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6017          * access, not CPU concurrency.
6018          */
6019         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6020         psr   = pfm_get_psr();
6021
6022         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6023
6024         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6025         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6026
6027         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6028                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
6029
6030                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6031
6032                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6033
6034                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6035
6036                 /*
6037                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6038                  */
6039                 pfm_context_free(ctx);
6040
6041                 return;
6042         }
6043
6044         /*
6045          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6046          * stale state.
6047          */
6048         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6049                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6050                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6051         }
6052         /*
6053          * retrieve saved psr.up
6054          */
6055         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6056
6057         /*
6058          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6059          * then nothing to do except restore psr
6060          */
6061         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6062
6063                 /*
6064                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6065                  */
6066                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6067                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6068
6069         } else {
6070                 /*
6071                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6072                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6073                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6074                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6075                  */
6076                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6077
6078                 /*
6079                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6080                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6081                  * up stale configuration.
6082                  *
6083                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6084                  */
6085                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6086         }
6087         /*
6088          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6089          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6090          * will be captured.
6091          *
6092          * XXX: optimize here
6093          */
6094         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6095         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6096
6097         /*
6098          * check for pending overflow at the time the state
6099          * was saved.
6100          */
6101         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6102                 /*
6103                  * reload pmc0 with the overflow information
6104                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6105                  */
6106                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6107                 ia64_srlz_d();
6108                 t->pmcs[0] = 0UL;
6109
6110                 /*
6111                  * will replay the PMU interrupt
6112                  */
6113                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6114
6115                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6116         }
6117
6118         /*
6119          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6120          */
6121         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6122         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6123
6124         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6125
6126         /*
6127          * dump activation value for this PMU
6128          */
6129         INC_ACTIVATION();
6130         /*
6131          * record current activation for this context
6132          */
6133         SET_ACTIVATION(ctx);
6134
6135         /*
6136          * establish new ownership.
6137          */
6138         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6139
6140         /*
6141          * restore the psr.up bit. measurement
6142          * is active again.
6143          * no PMU interrupt can happen at this point
6144          * because we still have interrupts disabled.
6145          */
6146         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6147
6148         /*
6149          * allow concurrent access to context
6150          */
6151         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6152 }
6153 #else /*  !CONFIG_SMP */
6154 /*
6155  * reload PMU state for UP kernels
6156  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6157  */
6158 void
6159 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6160 {
6161         struct thread_struct *t;
6162         pfm_context_t *ctx;
6163         struct task_struct *owner;
6164         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6165         u64 psr, psr_up;
6166         int need_irq_resend;
6167
6168         owner = GET_PMU_OWNER();
6169         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6170         t     = &task->thread;
6171         psr   = pfm_get_psr();
6172
6173         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6174         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6175
6176         /*
6177          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6178          * stale state.
6179          *
6180          * This must be done even when the task is still the owner
6181          * as the registers may have been modified via ptrace()
6182          * (not perfmon) by the previous task.
6183          */
6184         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6185                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6186                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6187         }
6188
6189         /*
6190          * retrieved saved psr.up
6191          */
6192         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6193         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6194
6195         /*
6196          * short path, our state is still there, just
6197          * need to restore psr and we go
6198          *
6199          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6200          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6201          * concurrency even without interrupt masking.
6202          */
6203         if (likely(owner == task)) {
6204                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6205                 return;
6206         }
6207
6208         /*
6209          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6210          * then we'll be able to install our stuff !
6211          *
6212          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6213          */
6214         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6215
6216         /*
6217          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6218          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6219          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6220          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6221          */
6222         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6223
6224         /*
6225          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6226          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6227          * up stale configuration.
6228          *
6229          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6230          */
6231         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6232
6233         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6234         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6235
6236         /*
6237          * check for pending overflow at the time the state
6238          * was saved.
6239          */
6240         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6241                 /*
6242                  * reload pmc0 with the overflow information
6243                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6244                  */
6245                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6246                 ia64_srlz_d();
6247
6248                 t->pmcs[0] = 0UL;
6249
6250                 /*
6251                  * will replay the PMU interrupt
6252                  */
6253                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6254
6255                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6256         }
6257
6258         /*
6259          * establish new ownership.
6260          */
6261         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6262
6263         /*
6264          * restore the psr.up bit. measurement
6265          * is active again.
6266          * no PMU interrupt can happen at this point
6267          * because we still have interrupts disabled.
6268          */
6269         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6270 }
6271 #endif /* CONFIG_SMP */
6272
6273 /*
6274  * this function assumes monitoring is stopped
6275  */
6276 static void
6277 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6278 {
6279         u64 pmc0;
6280         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6281         int i, can_access_pmu = 0;
6282         int is_self;
6283
6284         /*
6285          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6286          * session for system wide measurements)
6287          */
6288         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6289
6290 #ifdef CONFIG_SMP
6291         if (task == current) {
6292 #else
6293         /*
6294          * in UP, the state can still be in the registers
6295          */
6296         if (task == current || GET_PMU_OWNER() == task) {
6297 #endif
6298                 can_access_pmu = 1;
6299                 /*
6300                  * Mark the PMU as not owned
6301                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6302                  * interrupt was in-flight
6303                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6304                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6305                  * on.
6306                  */
6307                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6308
6309                 /*
6310                  * read current overflow status:
6311                  *
6312                  * we are guaranteed to read the final stable state
6313                  */
6314                 ia64_srlz_d();
6315                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6316
6317                 /*
6318                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6319                  */
6320                 pfm_unfreeze_pmu();
6321         } else {
6322                 pmc0 = task->thread.pmcs[0];
6323                 /*
6324                  * clear whatever overflow status bits there were
6325                  */
6326                 task->thread.pmcs[0] = 0;
6327         }
6328         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
6329         /*
6330          * we save all the used pmds
6331          * we take care of overflows for counting PMDs
6332          *
6333          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6334          */
6335         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6336         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6337
6338                 /* skip non used pmds */
6339                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6340
6341                 /*
6342                  * can access PMU always true in system wide mode
6343                  */
6344                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : task->thread.pmds[i];
6345
6346                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6347                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6348                                 task->pid,
6349                                 i,
6350                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6351                                 val & ovfl_val));
6352
6353                         /*
6354                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6355                          */
6356                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6357
6358                         /*
6359                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6360                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6361                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6362                          */
6363                         pmd_val = 0UL;
6364
6365                         /*
6366                          * take care of overflow inline
6367                          */
6368                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6369                                 val += 1 + ovfl_val;
6370                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task->pid, i));
6371                         }
6372                 }
6373
6374                 DPRINT(("[%d] is_self=%d ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task->pid, is_self, i, val, pmd_val));
6375
6376                 if (is_self) task->thread.pmds[i] = pmd_val;
6377
6378                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6379         }
6380 }
6381
6382 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6383         .handler = pfm_interrupt_handler,
6384         .flags   = SA_INTERRUPT,
6385         .name    = "perfmon"
6386 };
6387
6388 /*
6389  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6390  */
6391 static int init_pfm_fs(void);
6392
6393 static int __init
6394 pfm_probe_pmu(void)
6395 {
6396         pmu_config_t **p;
6397         int family;
6398
6399         family = local_cpu_data->family;
6400         p      = pmu_confs;
6401
6402         while(*p) {
6403                 if ((*p)->probe) {
6404                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6405                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6406                         goto found;
6407                 }
6408                 p++;
6409         }
6410         return -1;
6411 found:
6412         pmu_conf = *p;
6413         return 0;
6414 }
6415
6416 static struct file_operations pfm_proc_fops = {
6417         .open           = pfm_proc_open,
6418         .read           = seq_read,
6419         .llseek         = seq_lseek,
6420         .release        = seq_release,
6421 };
6422
6423 int __init
6424 pfm_init(void)
6425 {
6426         unsigned int n, n_counters, i;
6427
6428         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6429                 PFM_VERSION_MAJ,
6430                 PFM_VERSION_MIN,
6431                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6432
6433         if (pfm_probe_pmu()) {
6434                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n",
6435                                 local_cpu_data->family);
6436                 return -ENODEV;
6437         }
6438
6439         /*
6440          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6441          * description tables
6442          */
6443         n = 0;
6444         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6445                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6446                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6447                 n++;
6448         }
6449         pmu_conf->num_pmcs = n;
6450
6451         n = 0; n_counters = 0;
6452         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6453                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6454                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6455                 n++;
6456                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6457         }
6458         pmu_conf->num_pmds      = n;
6459         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6460
6461         /*
6462          * sanity checks on the number of debug registers
6463          */
6464         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6465                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6466                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6467                         pmu_conf = NULL;
6468                         return -1;
6469                 }
6470                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6471                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6472                         pmu_conf = NULL;
6473                         return -1;
6474                 }
6475         }
6476
6477         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6478                pmu_conf->pmu_name,
6479                pmu_conf->num_pmcs,
6480                pmu_conf->num_pmds,
6481                pmu_conf->num_counters,
6482                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6483
6484         /* sanity check */
6485         if (pmu_conf->num_pmds >= IA64_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= IA64_NUM_PMC_REGS) {
6486                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6487                 pmu_conf = NULL;
6488                 return -1;
6489         }
6490
6491         /*
6492          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6493          */
6494         perfmon_dir = create_proc_entry("perfmon", S_IRUGO, NULL);
6495         if (perfmon_dir == NULL) {
6496                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6497                 pmu_conf = NULL;
6498                 return -1;
6499         }
6500         /*
6501          * install customized file operations for /proc/perfmon entry
6502          */
6503         perfmon_dir->proc_fops = &pfm_proc_fops;
6504
6505         /*
6506          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6507          */
6508         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root, 0);
6509
6510         /*
6511          * initialize all our spinlocks
6512          */
6513         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6514         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6515
6516         init_pfm_fs();
6517
6518         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6519
6520         return 0;
6521 }
6522
6523 __initcall(pfm_init);
6524
6525 /*
6526  * this function is called before pfm_init()
6527  */
6528 void
6529 pfm_init_percpu (void)
6530 {
6531         /*
6532          * make sure no measurement is active
6533          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6534          */
6535         pfm_clear_psr_pp();
6536         pfm_clear_psr_up();
6537
6538         /*
6539          * we run with the PMU not frozen at all times
6540          */
6541         pfm_unfreeze_pmu();
6542
6543         if (smp_processor_id() == 0)
6544                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6545
6546         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6547         ia64_srlz_d();
6548 }
6549
6550 /*
6551  * used for debug purposes only
6552  */
6553 void
6554 dump_pmu_state(const char *from)
6555 {
6556         struct task_struct *task;
6557         struct thread_struct *t;
6558         struct pt_regs *regs;
6559         pfm_context_t *ctx;
6560         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6561         int i, this_cpu;
6562
6563         local_irq_save(flags);
6564
6565         this_cpu = smp_processor_id();
6566         regs     = ia64_task_regs(current);
6567         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6568         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6569
6570         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6571                 local_irq_restore(flags);
6572                 return;
6573         }
6574
6575         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n",
6576                 this_cpu,
6577                 from,
6578                 current->pid,
6579                 regs->cr_iip,
6580                 current->comm);
6581
6582         task = GET_PMU_OWNER();
6583         ctx  = GET_PMU_CTX();
6584
6585         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task->pid : -1, ctx);
6586
6587         psr = pfm_get_psr();
6588
6589         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",
6590                 this_cpu,
6591                 ia64_get_pmc(0),
6592                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6593                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6594                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6595                 info,
6596                 ia64_psr(regs)->up,
6597                 ia64_psr(regs)->pp);
6598
6599         ia64_psr(regs)->up = 0;
6600         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6601
6602         t = &current->thread;
6603
6604         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6605                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6606                 printk("->CPU%d pmc[%d]=0x%lx thread_pmc[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmc(i), i, t->pmcs[i]);
6607         }
6608
6609         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6610                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6611                 printk("->CPU%d pmd[%d]=0x%lx thread_pmd[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmd(i), i, t->pmds[i]);
6612         }
6613
6614         if (ctx) {
6615                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6616                                 this_cpu,
6617                                 ctx->ctx_state,
6618                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6619                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6620                                 ctx->ctx_msgq_head,
6621                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6622                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6623         }
6624         local_irq_restore(flags);
6625 }
6626
6627 /*
6628  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6629  */
6630 void
6631 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6632 {
6633         struct thread_struct *thread;
6634
6635         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task->pid));
6636
6637         thread = &task->thread;
6638
6639         /*
6640          * cut links inherited from parent (current)
6641          */
6642         thread->pfm_context = NULL;
6643
6644         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6645
6646         /*
6647          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6648          */
6649 }
6650 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6651 asmlinkage long
6652 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count, long arg5, long arg6, long arg7,
6653                 long arg8, long stack)
6654 {
6655         return -ENOSYS;
6656 }
6657 #endif /* CONFIG_PERFMON */