arch/ia64/kernel/perfmon.c

   1 /*
   2  * This file implements the perfmon-2 subsystem which is used
   3  * to program the IA-64 Performance Monitoring Unit (PMU).
   4  *
   5  * The initial version of perfmon.c was written by
   6  * Ganesh Venkitachalam, IBM Corp.
   7  *
   8  * Then it was modified for perfmon-1.x by Stephane Eranian and
   9  * David Mosberger, Hewlett Packard Co.
  10  *
  11  * Version Perfmon-2.x is a rewrite of perfmon-1.x
  12  * by Stephane Eranian, Hewlett Packard Co.
  13  *
  14  * Copyright (C) 1999-2003  Hewlett Packard Co
  15  *               Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
  16  *               David Mosberger-Tang <davidm@hpl.hp.com>
  17  *
  18  * More information about perfmon available at:
  19  *      http://www.hpl.hp.com/research/linux/perfmon
  20  */
  21
  22 #include <linux/config.h>
  23 #include <linux/module.h>
  24 #include <linux/kernel.h>
  25 #include <linux/sched.h>
  26 #include <linux/interrupt.h>
  27 #include <linux/smp_lock.h>
  28 #include <linux/proc_fs.h>
  29 #include <linux/seq_file.h>
  30 #include <linux/init.h>
  31 #include <linux/vmalloc.h>
  32 #include <linux/mm.h>
  33 #include <linux/sysctl.h>
  34 #include <linux/list.h>
  35 #include <linux/file.h>
  36 #include <linux/poll.h>
  37 #include <linux/vfs.h>
  38 #include <linux/pagemap.h>
  39 #include <linux/mount.h>
  40 #include <linux/version.h>
  41 #include <linux/vs_memory.h>
  42 #include <linux/vs_cvirt.h>
  43 #include <linux/bitops.h>
  44 #include <linux/vs_memory.h>
  45 #include <linux/vs_cvirt.h>
  46
  47 #include <asm/errno.h>
  48 #include <asm/intrinsics.h>
  49 #include <asm/page.h>
  50 #include <asm/perfmon.h>
  51 #include <asm/processor.h>
  52 #include <asm/signal.h>
  53 #include <asm/system.h>
  54 #include <asm/uaccess.h>
  55 #include <asm/delay.h>
  56
  57 #ifdef CONFIG_PERFMON
  58 /*
  59  * perfmon context state
  60  */
  61 #define PFM_CTX_UNLOADED        1       /* context is not loaded onto any task */
  62 #define PFM_CTX_LOADED          2       /* context is loaded onto a task */
  63 #define PFM_CTX_MASKED          3       /* context is loaded but monitoring is masked due to overflow */
  64 #define PFM_CTX_ZOMBIE          4       /* owner of the context is closing it */
  65
  66 #define PFM_INVALID_ACTIVATION  (~0UL)
  67
  68 /*
  69  * depth of message queue
  70  */
  71 #define PFM_MAX_MSGS            32
  72 #define PFM_CTXQ_EMPTY(g)       ((g)->ctx_msgq_head == (g)->ctx_msgq_tail)
  73
  74 /*
  75  * type of a PMU register (bitmask).
  76  * bitmask structure:
  77  *      bit0   : register implemented
  78  *      bit1   : end marker
  79  *      bit2-3 : reserved
  80  *      bit4   : pmc has pmc.pm
  81  *      bit5   : pmc controls a counter (has pmc.oi), pmd is used as counter
  82  *      bit6-7 : register type
  83  *      bit8-31: reserved
  84  */
  85 #define PFM_REG_NOTIMPL         0x0 /* not implemented at all */
  86 #define PFM_REG_IMPL            0x1 /* register implemented */
  87 #define PFM_REG_END             0x2 /* end marker */
  88 #define PFM_REG_MONITOR         (0x1<<4|PFM_REG_IMPL) /* a PMC with a pmc.pm field only */
  89 #define PFM_REG_COUNTING        (0x2<<4|PFM_REG_MONITOR) /* a monitor + pmc.oi+ PMD used as a counter */
  90 #define PFM_REG_CONTROL         (0x4<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMU control register */
  91 #define PFM_REG_CONFIG          (0x8<<4|PFM_REG_IMPL) /* configuration register */
  92 #define PFM_REG_BUFFER          (0xc<<4|PFM_REG_IMPL) /* PMD used as buffer */
  93
  94 #define PMC_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_END)
  95 #define PMD_IS_LAST(i)  (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_END)
  96
  97 #define PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i) ((ctx)->ctx_pmds[i].flags &  PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY)
  98
  99 /* i assumed unsigned */
 100 #define PMC_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMCS && (pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
 101 #define PMD_IS_IMPL(i)    (i< PMU_MAX_PMDS && (pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_IMPL))
 102
 103 /* XXX: these assume that register i is implemented */
 104 #define PMD_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmd_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
 105 #define PMC_IS_COUNTING(i) ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING)
 106 #define PMC_IS_MONITOR(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_MONITOR)  == PFM_REG_MONITOR)
 107 #define PMC_IS_CONTROL(i)  ((pmu_conf->pmc_desc[i].type & PFM_REG_CONTROL)  == PFM_REG_CONTROL)
 108
 109 #define PMC_DFL_VAL(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].default_value
 110 #define PMC_RSVD_MASK(i)   pmu_conf->pmc_desc[i].reserved_mask
 111 #define PMD_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmd_desc[i].dep_pmd[0]
 112 #define PMC_PMD_DEP(i)     pmu_conf->pmc_desc[i].dep_pmd[0]
 113
 114 #define PFM_NUM_IBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
 115 #define PFM_NUM_DBRS      IA64_NUM_DBG_REGS
 116
 117 #define CTX_OVFL_NOBLOCK(c)     ((c)->ctx_fl_block == 0)
 118 #define CTX_HAS_SMPL(c)         ((c)->ctx_fl_is_sampling)
 119 #define PFM_CTX_TASK(h)         (h)->ctx_task
 120
 121 #define PMU_PMC_OI              5 /* position of pmc.oi bit */
 122
 123 /* XXX: does not support more than 64 PMDs */
 124 #define CTX_USED_PMD(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_pmds[0] |= (mask)
 125 #define CTX_IS_USED_PMD(ctx, c) (((ctx)->ctx_used_pmds[0] & (1UL << (c))) != 0UL)
 126
 127 #define CTX_USED_MONITOR(ctx, mask) (ctx)->ctx_used_monitors[0] |= (mask)
 128
 129 #define CTX_USED_IBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_ibrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
 130 #define CTX_USED_DBR(ctx,n)     (ctx)->ctx_used_dbrs[(n)>>6] |= 1UL<< ((n) % 64)
 131 #define CTX_USES_DBREGS(ctx)    (((pfm_context_t *)(ctx))->ctx_fl_using_dbreg==1)
 132 #define PFM_CODE_RR     0       /* requesting code range restriction */
 133 #define PFM_DATA_RR     1       /* requestion data range restriction */
 134
 135 #define PFM_CPUINFO_CLEAR(v)    pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) &= ~(v)
 136 #define PFM_CPUINFO_SET(v)      pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info) |= (v)
 137 #define PFM_CPUINFO_GET()       pfm_get_cpu_var(pfm_syst_info)
 138
 139 #define RDEP(x) (1UL<<(x))
 140
 141 /*
 142  * context protection macros
 143  * in SMP:
 144  *      - we need to protect against CPU concurrency (spin_lock)
 145  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
 146  * in UP:
 147  *      - we need to protect against PMU overflow interrupts (local_irq_disable)
 148  *
 149  * spin_lock_irqsave()/spin_lock_irqrestore():
 150  *      in SMP: local_irq_disable + spin_lock
 151  *      in UP : local_irq_disable
 152  *
 153  * spin_lock()/spin_lock():
 154  *      in UP : removed automatically
 155  *      in SMP: protect against context accesses from other CPU. interrupts
 156  *              are not masked. This is useful for the PMU interrupt handler
 157  *              because we know we will not get PMU concurrency in that code.
 158  */
 159 #define PROTECT_CTX(c, f) \
 160         do {  \
 161                 DPRINT(("spinlock_irq_save ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
 162                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
 163                 DPRINT(("spinlocked ctx %p  by [%d]\n", c, current->pid)); \
 164         } while(0)
 165
 166 #define UNPROTECT_CTX(c, f) \
 167         do { \
 168                 DPRINT(("spinlock_irq_restore ctx %p by [%d]\n", c, current->pid)); \
 169                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
 170         } while(0)
 171
 172 #define PROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
 173         do {  \
 174                 spin_lock_irqsave(&(c)->ctx_lock, f); \
 175         } while(0)
 176
 177
 178 #define UNPROTECT_CTX_NOPRINT(c, f) \
 179         do { \
 180                 spin_unlock_irqrestore(&(c)->ctx_lock, f); \
 181         } while(0)
 182
 183
 184 #define PROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
 185         do {  \
 186                 spin_lock(&(c)->ctx_lock); \
 187         } while(0)
 188
 189 #define UNPROTECT_CTX_NOIRQ(c) \
 190         do { \
 191                 spin_unlock(&(c)->ctx_lock); \
 192         } while(0)
 193
 194
 195 #ifdef CONFIG_SMP
 196
 197 #define GET_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)
 198 #define INC_ACTIVATION()        pfm_get_cpu_var(pmu_activation_number)++
 199 #define SET_ACTIVATION(c)       (c)->ctx_last_activation = GET_ACTIVATION()
 200
 201 #else /* !CONFIG_SMP */
 202 #define SET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 203 #define GET_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 204 #define INC_ACTIVATION(t)       do {} while(0)
 205 #endif /* CONFIG_SMP */
 206
 207 #define SET_PMU_OWNER(t, c)     do { pfm_get_cpu_var(pmu_owner) = (t); pfm_get_cpu_var(pmu_ctx) = (c); } while(0)
 208 #define GET_PMU_OWNER()         pfm_get_cpu_var(pmu_owner)
 209 #define GET_PMU_CTX()           pfm_get_cpu_var(pmu_ctx)
 210
 211 #define LOCK_PFS(g)             spin_lock_irqsave(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
 212 #define UNLOCK_PFS(g)           spin_unlock_irqrestore(&pfm_sessions.pfs_lock, g)
 213
 214 #define PFM_REG_RETFLAG_SET(flags, val) do { flags &= ~PFM_REG_RETFL_MASK; flags |= (val); } while(0)
 215
 216 /*
 217  * cmp0 must be the value of pmc0
 218  */
 219 #define PMC0_HAS_OVFL(cmp0)  (cmp0 & ~0x1UL)
 220
 221 #define PFMFS_MAGIC 0xa0b4d889
 222
 223 /*
 224  * debugging
 225  */
 226 #define PFM_DEBUGGING 1
 227 #ifdef PFM_DEBUGGING
 228 #define DPRINT(a) \
 229         do { \
 230                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
 231         } while (0)
 232
 233 #define DPRINT_ovfl(a) \
 234         do { \
 235                 if (unlikely(pfm_sysctl.debug > 0 && pfm_sysctl.debug_ovfl >0)) { printk("%s.%d: CPU%d [%d] ", __FUNCTION__, __LINE__, smp_processor_id(), current->pid); printk a; } \
 236         } while (0)
 237 #endif
 238
 239 /*
 240  * 64-bit software counter structure
 241  *
 242  * the next_reset_type is applied to the next call to pfm_reset_regs()
 243  */
 244 typedef struct {
 245         unsigned long   val;            /* virtual 64bit counter value */
 246         unsigned long   lval;           /* last reset value */
 247         unsigned long   long_reset;     /* reset value on sampling overflow */
 248         unsigned long   short_reset;    /* reset value on overflow */
 249         unsigned long   reset_pmds[4];  /* which other pmds to reset when this counter overflows */
 250         unsigned long   smpl_pmds[4];   /* which pmds are accessed when counter overflow */
 251         unsigned long   seed;           /* seed for random-number generator */
 252         unsigned long   mask;           /* mask for random-number generator */
 253         unsigned int    flags;          /* notify/do not notify */
 254         unsigned long   eventid;        /* overflow event identifier */
 255 } pfm_counter_t;
 256
 257 /*
 258  * context flags
 259  */
 260 typedef struct {
 261         unsigned int block:1;           /* when 1, task will blocked on user notifications */
 262         unsigned int system:1;          /* do system wide monitoring */
 263         unsigned int using_dbreg:1;     /* using range restrictions (debug registers) */
 264         unsigned int is_sampling:1;     /* true if using a custom format */
 265         unsigned int excl_idle:1;       /* exclude idle task in system wide session */
 266         unsigned int going_zombie:1;    /* context is zombie (MASKED+blocking) */
 267         unsigned int trap_reason:2;     /* reason for going into pfm_handle_work() */
 268         unsigned int no_msg:1;          /* no message sent on overflow */
 269         unsigned int can_restart:1;     /* allowed to issue a PFM_RESTART */
 270         unsigned int reserved:22;
 271 } pfm_context_flags_t;
 272
 273 #define PFM_TRAP_REASON_NONE            0x0     /* default value */
 274 #define PFM_TRAP_REASON_BLOCK           0x1     /* we need to block on overflow */
 275 #define PFM_TRAP_REASON_RESET           0x2     /* we need to reset PMDs */
 276
 277
 278 /*
 279  * perfmon context: encapsulates all the state of a monitoring session
 280  */
 281
 282 typedef struct pfm_context {
 283         spinlock_t              ctx_lock;               /* context protection */
 284
 285         pfm_context_flags_t     ctx_flags;              /* bitmask of flags  (block reason incl.) */
 286         unsigned int            ctx_state;              /* state: active/inactive (no bitfield) */
 287
 288         struct task_struct      *ctx_task;              /* task to which context is attached */
 289
 290         unsigned long           ctx_ovfl_regs[4];       /* which registers overflowed (notification) */
 291
 292         struct semaphore        ctx_restart_sem;        /* use for blocking notification mode */
 293
 294         unsigned long           ctx_used_pmds[4];       /* bitmask of PMD used            */
 295         unsigned long           ctx_all_pmds[4];        /* bitmask of all accessible PMDs */
 296         unsigned long           ctx_reload_pmds[4];     /* bitmask of force reload PMD on ctxsw in */
 297
 298         unsigned long           ctx_all_pmcs[4];        /* bitmask of all accessible PMCs */
 299         unsigned long           ctx_reload_pmcs[4];     /* bitmask of force reload PMC on ctxsw in */
 300         unsigned long           ctx_used_monitors[4];   /* bitmask of monitor PMC being used */
 301
 302         unsigned long           ctx_pmcs[IA64_NUM_PMC_REGS];    /*  saved copies of PMC values */
 303
 304         unsigned int            ctx_used_ibrs[1];               /* bitmask of used IBR (speedup ctxsw in) */
 305         unsigned int            ctx_used_dbrs[1];               /* bitmask of used DBR (speedup ctxsw in) */
 306         unsigned long           ctx_dbrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* DBR values (cache) when not loaded */
 307         unsigned long           ctx_ibrs[IA64_NUM_DBG_REGS];    /* IBR values (cache) when not loaded */
 308
 309         pfm_counter_t           ctx_pmds[IA64_NUM_PMD_REGS]; /* software state for PMDS */
 310
 311         u64                     ctx_saved_psr_up;       /* only contains psr.up value */
 312
 313         unsigned long           ctx_last_activation;    /* context last activation number for last_cpu */
 314         unsigned int            ctx_last_cpu;           /* CPU id of current or last CPU used (SMP only) */
 315         unsigned int            ctx_cpu;                /* cpu to which perfmon is applied (system wide) */
 316
 317         int                     ctx_fd;                 /* file descriptor used my this context */
 318         pfm_ovfl_arg_t          ctx_ovfl_arg;           /* argument to custom buffer format handler */
 319
 320         pfm_buffer_fmt_t        *ctx_buf_fmt;           /* buffer format callbacks */
 321         void                    *ctx_smpl_hdr;          /* points to sampling buffer header kernel vaddr */
 322         unsigned long           ctx_smpl_size;          /* size of sampling buffer */
 323         void                    *ctx_smpl_vaddr;        /* user level virtual address of smpl buffer */
 324
 325         wait_queue_head_t       ctx_msgq_wait;
 326         pfm_msg_t               ctx_msgq[PFM_MAX_MSGS];
 327         int                     ctx_msgq_head;
 328         int                     ctx_msgq_tail;
 329         struct fasync_struct    *ctx_async_queue;
 330
 331         wait_queue_head_t       ctx_zombieq;            /* termination cleanup wait queue */
 332 } pfm_context_t;
 333
 334 /*
 335  * magic number used to verify that structure is really
 336  * a perfmon context
 337  */
 338 #define PFM_IS_FILE(f)          ((f)->f_op == &pfm_file_ops)
 339
 340 #define PFM_GET_CTX(t)          ((pfm_context_t *)(t)->thread.pfm_context)
 341
 342 #ifdef CONFIG_SMP
 343 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    (ctx)->ctx_last_cpu = (v)
 344 #define GET_LAST_CPU(ctx)       (ctx)->ctx_last_cpu
 345 #else
 346 #define SET_LAST_CPU(ctx, v)    do {} while(0)
 347 #define GET_LAST_CPU(ctx)       do {} while(0)
 348 #endif
 349
 350
 351 #define ctx_fl_block            ctx_flags.block
 352 #define ctx_fl_system           ctx_flags.system
 353 #define ctx_fl_using_dbreg      ctx_flags.using_dbreg
 354 #define ctx_fl_is_sampling      ctx_flags.is_sampling
 355 #define ctx_fl_excl_idle        ctx_flags.excl_idle
 356 #define ctx_fl_going_zombie     ctx_flags.going_zombie
 357 #define ctx_fl_trap_reason      ctx_flags.trap_reason
 358 #define ctx_fl_no_msg           ctx_flags.no_msg
 359 #define ctx_fl_can_restart      ctx_flags.can_restart
 360
 361 #define PFM_SET_WORK_PENDING(t, v)      do { (t)->thread.pfm_needs_checking = v; } while(0);
 362 #define PFM_GET_WORK_PENDING(t)         (t)->thread.pfm_needs_checking
 363
 364 /*
 365  * global information about all sessions
 366  * mostly used to synchronize between system wide and per-process
 367  */
 368 typedef struct {
 369         spinlock_t              pfs_lock;                  /* lock the structure */
 370
 371         unsigned int            pfs_task_sessions;         /* number of per task sessions */
 372         unsigned int            pfs_sys_sessions;          /* number of per system wide sessions */
 373         unsigned int            pfs_sys_use_dbregs;        /* incremented when a system wide session uses debug regs */
 374         unsigned int            pfs_ptrace_use_dbregs;     /* incremented when a process uses debug regs */
 375         struct task_struct      *pfs_sys_session[NR_CPUS]; /* point to task owning a system-wide session */
 376 } pfm_session_t;
 377
 378 /*
 379  * information about a PMC or PMD.
 380  * dep_pmd[]: a bitmask of dependent PMD registers
 381  * dep_pmc[]: a bitmask of dependent PMC registers
 382  */
 383 typedef int (*pfm_reg_check_t)(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int cnum, unsigned long *val, struct pt_regs *regs);
 384 typedef struct {
 385         unsigned int            type;
 386         int                     pm_pos;
 387         unsigned long           default_value;  /* power-on default value */
 388         unsigned long           reserved_mask;  /* bitmask of reserved bits */
 389         pfm_reg_check_t         read_check;
 390         pfm_reg_check_t         write_check;
 391         unsigned long           dep_pmd[4];
 392         unsigned long           dep_pmc[4];
 393 } pfm_reg_desc_t;
 394
 395 /* assume cnum is a valid monitor */
 396 #define PMC_PM(cnum, val)       (((val) >> (pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos)) & 0x1)
 397
 398 /*
 399  * This structure is initialized at boot time and contains
 400  * a description of the PMU main characteristics.
 401  *
 402  * If the probe function is defined, detection is based
 403  * on its return value:
 404  *      - 0 means recognized PMU
 405  *      - anything else means not supported
 406  * When the probe function is not defined, then the pmu_family field
 407  * is used and it must match the host CPU family such that:
 408  *      - cpu->family & config->pmu_family != 0
 409  */
 410 typedef struct {
 411         unsigned long  ovfl_val;        /* overflow value for counters */
 412
 413         pfm_reg_desc_t *pmc_desc;       /* detailed PMC register dependencies descriptions */
 414         pfm_reg_desc_t *pmd_desc;       /* detailed PMD register dependencies descriptions */
 415
 416         unsigned int   num_pmcs;        /* number of PMCS: computed at init time */
 417         unsigned int   num_pmds;        /* number of PMDS: computed at init time */
 418         unsigned long  impl_pmcs[4];    /* bitmask of implemented PMCS */
 419         unsigned long  impl_pmds[4];    /* bitmask of implemented PMDS */
 420
 421         char          *pmu_name;        /* PMU family name */
 422         unsigned int  pmu_family;       /* cpuid family pattern used to identify pmu */
 423         unsigned int  flags;            /* pmu specific flags */
 424         unsigned int  num_ibrs;         /* number of IBRS: computed at init time */
 425         unsigned int  num_dbrs;         /* number of DBRS: computed at init time */
 426         unsigned int  num_counters;     /* PMC/PMD counting pairs : computed at init time */
 427         int           (*probe)(void);   /* customized probe routine */
 428         unsigned int  use_rr_dbregs:1;  /* set if debug registers used for range restriction */
 429 } pmu_config_t;
 430 /*
 431  * PMU specific flags
 432  */
 433 #define PFM_PMU_IRQ_RESEND      1       /* PMU needs explicit IRQ resend */
 434
 435 /*
 436  * debug register related type definitions
 437  */
 438 typedef struct {
 439         unsigned long ibr_mask:56;
 440         unsigned long ibr_plm:4;
 441         unsigned long ibr_ig:3;
 442         unsigned long ibr_x:1;
 443 } ibr_mask_reg_t;
 444
 445 typedef struct {
 446         unsigned long dbr_mask:56;
 447         unsigned long dbr_plm:4;
 448         unsigned long dbr_ig:2;
 449         unsigned long dbr_w:1;
 450         unsigned long dbr_r:1;
 451 } dbr_mask_reg_t;
 452
 453 typedef union {
 454         unsigned long  val;
 455         ibr_mask_reg_t ibr;
 456         dbr_mask_reg_t dbr;
 457 } dbreg_t;
 458
 459
 460 /*
 461  * perfmon command descriptions
 462  */
 463 typedef struct {
 464         int             (*cmd_func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 465         char            *cmd_name;
 466         int             cmd_flags;
 467         unsigned int    cmd_narg;
 468         size_t          cmd_argsize;
 469         int             (*cmd_getsize)(void *arg, size_t *sz);
 470 } pfm_cmd_desc_t;
 471
 472 #define PFM_CMD_FD              0x01    /* command requires a file descriptor */
 473 #define PFM_CMD_ARG_READ        0x02    /* command must read argument(s) */
 474 #define PFM_CMD_ARG_RW          0x04    /* command must read/write argument(s) */
 475 #define PFM_CMD_STOP            0x08    /* command does not work on zombie context */
 476
 477
 478 #define PFM_CMD_NAME(cmd)       pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_name
 479 #define PFM_CMD_READ_ARG(cmd)   (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_READ)
 480 #define PFM_CMD_RW_ARG(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_ARG_RW)
 481 #define PFM_CMD_USE_FD(cmd)     (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_FD)
 482 #define PFM_CMD_STOPPED(cmd)    (pfm_cmd_tab[(cmd)].cmd_flags & PFM_CMD_STOP)
 483
 484 #define PFM_CMD_ARG_MANY        -1 /* cannot be zero */
 485
 486 typedef struct {
 487         int     debug;          /* turn on/off debugging via syslog */
 488         int     debug_ovfl;     /* turn on/off debug printk in overflow handler */
 489         int     fastctxsw;      /* turn on/off fast (unsecure) ctxsw */
 490         int     expert_mode;    /* turn on/off value checking */
 491         int     debug_pfm_read;
 492 } pfm_sysctl_t;
 493
 494 typedef struct {
 495         unsigned long pfm_spurious_ovfl_intr_count;     /* keep track of spurious ovfl interrupts */
 496         unsigned long pfm_replay_ovfl_intr_count;       /* keep track of replayed ovfl interrupts */
 497         unsigned long pfm_ovfl_intr_count;              /* keep track of ovfl interrupts */
 498         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles;             /* cycles spent processing ovfl interrupts */
 499         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_min;         /* min cycles spent processing ovfl interrupts */
 500         unsigned long pfm_ovfl_intr_cycles_max;         /* max cycles spent processing ovfl interrupts */
 501         unsigned long pfm_smpl_handler_calls;
 502         unsigned long pfm_smpl_handler_cycles;
 503         char pad[SMP_CACHE_BYTES] ____cacheline_aligned;
 504 } pfm_stats_t;
 505
 506 /*
 507  * perfmon internal variables
 508  */
 509 static pfm_stats_t              pfm_stats[NR_CPUS];
 510 static pfm_session_t            pfm_sessions;   /* global sessions information */
 511
 512 static struct proc_dir_entry    *perfmon_dir;
 513 static pfm_uuid_t               pfm_null_uuid = {0,};
 514
 515 static spinlock_t               pfm_buffer_fmt_lock;
 516 static LIST_HEAD(pfm_buffer_fmt_list);
 517
 518 static pmu_config_t             *pmu_conf;
 519
 520 /* sysctl() controls */
 521 static pfm_sysctl_t pfm_sysctl;
 522 int pfm_debug_var;
 523
 524 static ctl_table pfm_ctl_table[]={
 525         {1, "debug", &pfm_sysctl.debug, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 526         {2, "debug_ovfl", &pfm_sysctl.debug_ovfl, sizeof(int), 0666, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 527         {3, "fastctxsw", &pfm_sysctl.fastctxsw, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 528         {4, "expert_mode", &pfm_sysctl.expert_mode, sizeof(int), 0600, NULL, &proc_dointvec, NULL,},
 529         { 0, },
 530 };
 531 static ctl_table pfm_sysctl_dir[] = {
 532         {1, "perfmon", NULL, 0, 0755, pfm_ctl_table, },
 533         {0,},
 534 };
 535 static ctl_table pfm_sysctl_root[] = {
 536         {1, "kernel", NULL, 0, 0755, pfm_sysctl_dir, },
 537         {0,},
 538 };
 539 static struct ctl_table_header *pfm_sysctl_header;
 540
 541 static int pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 542 static int pfm_flush(struct file *filp);
 543
 544 #define pfm_get_cpu_var(v)              __ia64_per_cpu_var(v)
 545 #define pfm_get_cpu_data(a,b)           per_cpu(a, b)
 546
 547 static inline void
 548 pfm_put_task(struct task_struct *task)
 549 {
 550         if (task != current) put_task_struct(task);
 551 }
 552
 553 static inline void
 554 pfm_set_task_notify(struct task_struct *task)
 555 {
 556         struct thread_info *info;
 557
 558         info = (struct thread_info *) ((char *) task + IA64_TASK_SIZE);
 559         set_bit(TIF_NOTIFY_RESUME, &info->flags);
 560 }
 561
 562 static inline void
 563 pfm_clear_task_notify(void)
 564 {
 565         clear_thread_flag(TIF_NOTIFY_RESUME);
 566 }
 567
 568 static inline void
 569 pfm_reserve_page(unsigned long a)
 570 {
 571         SetPageReserved(vmalloc_to_page((void *)a));
 572 }
 573 static inline void
 574 pfm_unreserve_page(unsigned long a)
 575 {
 576         ClearPageReserved(vmalloc_to_page((void*)a));
 577 }
 578
 579 static inline unsigned long
 580 pfm_protect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x)
 581 {
 582         spin_lock(&(x)->ctx_lock);
 583         return 0UL;
 584 }
 585
 586 static inline unsigned long
 587 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(pfm_context_t *x, unsigned long f)
 588 {
 589         spin_unlock(&(x)->ctx_lock);
 590 }
 591
 592 static inline unsigned int
 593 pfm_do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long addr, size_t len, int acct)
 594 {
 595         return do_munmap(mm, addr, len);
 596 }
 597
 598 static inline unsigned long
 599 pfm_get_unmapped_area(struct file *file, unsigned long addr, unsigned long len, unsigned long pgoff, unsigned long flags, unsigned long exec)
 600 {
 601         return get_unmapped_area(file, addr, len, pgoff, flags);
 602 }
 603
 604
 605 static struct super_block *
 606 pfmfs_get_sb(struct file_system_type *fs_type, int flags, const char *dev_name, void *data)
 607 {
 608         return get_sb_pseudo(fs_type, "pfm:", NULL, PFMFS_MAGIC);
 609 }
 610
 611 static struct file_system_type pfm_fs_type = {
 612         .name     = "pfmfs",
 613         .get_sb   = pfmfs_get_sb,
 614         .kill_sb  = kill_anon_super,
 615 };
 616
 617 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pfm_syst_info);
 618 DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, pmu_owner);
 619 DEFINE_PER_CPU(pfm_context_t  *, pmu_ctx);
 620 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, pmu_activation_number);
 621
 622
 623 /* forward declaration */
 624 static struct file_operations pfm_file_ops;
 625
 626 /*
 627  * forward declarations
 628  */
 629 #ifndef CONFIG_SMP
 630 static void pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *ta);
 631 #endif
 632
 633 void dump_pmu_state(const char *);
 634 static int pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
 635
 636 #include "perfmon_itanium.h"
 637 #include "perfmon_mckinley.h"
 638 #include "perfmon_generic.h"
 639
 640 static pmu_config_t *pmu_confs[]={
 641         &pmu_conf_mck,
 642         &pmu_conf_ita,
 643         &pmu_conf_gen, /* must be last */
 644         NULL
 645 };
 646
 647
 648 static int pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx);
 649
 650 static inline void
 651 pfm_clear_psr_pp(void)
 652 {
 653         ia64_rsm(IA64_PSR_PP);
 654         ia64_srlz_i();
 655 }
 656
 657 static inline void
 658 pfm_set_psr_pp(void)
 659 {
 660         ia64_ssm(IA64_PSR_PP);
 661         ia64_srlz_i();
 662 }
 663
 664 static inline void
 665 pfm_clear_psr_up(void)
 666 {
 667         ia64_rsm(IA64_PSR_UP);
 668         ia64_srlz_i();
 669 }
 670
 671 static inline void
 672 pfm_set_psr_up(void)
 673 {
 674         ia64_ssm(IA64_PSR_UP);
 675         ia64_srlz_i();
 676 }
 677
 678 static inline unsigned long
 679 pfm_get_psr(void)
 680 {
 681         unsigned long tmp;
 682         tmp = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);
 683         ia64_srlz_i();
 684         return tmp;
 685 }
 686
 687 static inline void
 688 pfm_set_psr_l(unsigned long val)
 689 {
 690         ia64_setreg(_IA64_REG_PSR_L, val);
 691         ia64_srlz_i();
 692 }
 693
 694 static inline void
 695 pfm_freeze_pmu(void)
 696 {
 697         ia64_set_pmc(0,1UL);
 698         ia64_srlz_d();
 699 }
 700
 701 static inline void
 702 pfm_unfreeze_pmu(void)
 703 {
 704         ia64_set_pmc(0,0UL);
 705         ia64_srlz_d();
 706 }
 707
 708 static inline void
 709 pfm_restore_ibrs(unsigned long *ibrs, unsigned int nibrs)
 710 {
 711         int i;
 712
 713         for (i=0; i < nibrs; i++) {
 714                 ia64_set_ibr(i, ibrs[i]);
 715                 ia64_dv_serialize_instruction();
 716         }
 717         ia64_srlz_i();
 718 }
 719
 720 static inline void
 721 pfm_restore_dbrs(unsigned long *dbrs, unsigned int ndbrs)
 722 {
 723         int i;
 724
 725         for (i=0; i < ndbrs; i++) {
 726                 ia64_set_dbr(i, dbrs[i]);
 727                 ia64_dv_serialize_data();
 728         }
 729         ia64_srlz_d();
 730 }
 731
 732 /*
 733  * PMD[i] must be a counter. no check is made
 734  */
 735 static inline unsigned long
 736 pfm_read_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i)
 737 {
 738         return ctx->ctx_pmds[i].val + (ia64_get_pmd(i) & pmu_conf->ovfl_val);
 739 }
 740
 741 /*
 742  * PMD[i] must be a counter. no check is made
 743  */
 744 static inline void
 745 pfm_write_soft_counter(pfm_context_t *ctx, int i, unsigned long val)
 746 {
 747         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
 748
 749         ctx->ctx_pmds[i].val = val  & ~ovfl_val;
 750         /*
 751          * writing to unimplemented part is ignore, so we do not need to
 752          * mask off top part
 753          */
 754         ia64_set_pmd(i, val & ovfl_val);
 755 }
 756
 757 static pfm_msg_t *
 758 pfm_get_new_msg(pfm_context_t *ctx)
 759 {
 760         int idx, next;
 761
 762         next = (ctx->ctx_msgq_tail+1) % PFM_MAX_MSGS;
 763
 764         DPRINT(("ctx_fd=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
 765         if (next == ctx->ctx_msgq_head) return NULL;
 766
 767         idx =   ctx->ctx_msgq_tail;
 768         ctx->ctx_msgq_tail = next;
 769
 770         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d msg=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail, idx));
 771
 772         return ctx->ctx_msgq+idx;
 773 }
 774
 775 static pfm_msg_t *
 776 pfm_get_next_msg(pfm_context_t *ctx)
 777 {
 778         pfm_msg_t *msg;
 779
 780         DPRINT(("ctx=%p head=%d tail=%d\n", ctx, ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
 781
 782         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx)) return NULL;
 783
 784         /*
 785          * get oldest message
 786          */
 787         msg = ctx->ctx_msgq+ctx->ctx_msgq_head;
 788
 789         /*
 790          * and move forward
 791          */
 792         ctx->ctx_msgq_head = (ctx->ctx_msgq_head+1) % PFM_MAX_MSGS;
 793
 794         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));
 795
 796         return msg;
 797 }
 798
 799 static void
 800 pfm_reset_msgq(pfm_context_t *ctx)
 801 {
 802         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
 803         DPRINT(("ctx=%p msgq reset\n", ctx));
 804 }
 805
 806 static void *
 807 pfm_rvmalloc(unsigned long size)
 808 {
 809         void *mem;
 810         unsigned long addr;
 811
 812         size = PAGE_ALIGN(size);
 813         mem  = vmalloc(size);
 814         if (mem) {
 815                 //printk("perfmon: CPU%d pfm_rvmalloc(%ld)=%p\n", smp_processor_id(), size, mem);
 816                 memset(mem, 0, size);
 817                 addr = (unsigned long)mem;
 818                 while (size > 0) {
 819                         pfm_reserve_page(addr);
 820                         addr+=PAGE_SIZE;
 821                         size-=PAGE_SIZE;
 822                 }
 823         }
 824         return mem;
 825 }
 826
 827 static void
 828 pfm_rvfree(void *mem, unsigned long size)
 829 {
 830         unsigned long addr;
 831
 832         if (mem) {
 833                 DPRINT(("freeing physical buffer @%p size=%lu\n", mem, size));
 834                 addr = (unsigned long) mem;
 835                 while ((long) size > 0) {
 836                         pfm_unreserve_page(addr);
 837                         addr+=PAGE_SIZE;
 838                         size-=PAGE_SIZE;
 839                 }
 840                 vfree(mem);
 841         }
 842         return;
 843 }
 844
 845 static pfm_context_t *
 846 pfm_context_alloc(void)
 847 {
 848         pfm_context_t *ctx;
 849
 850         /*
 851          * allocate context descriptor
 852          * must be able to free with interrupts disabled
 853          */
 854         ctx = kmalloc(sizeof(pfm_context_t), GFP_KERNEL);
 855         if (ctx) {
 856                 memset(ctx, 0, sizeof(pfm_context_t));
 857                 DPRINT(("alloc ctx @%p\n", ctx));
 858         }
 859         return ctx;
 860 }
 861
 862 static void
 863 pfm_context_free(pfm_context_t *ctx)
 864 {
 865         if (ctx) {
 866                 DPRINT(("free ctx @%p\n", ctx));
 867                 kfree(ctx);
 868         }
 869 }
 870
 871 static void
 872 pfm_mask_monitoring(struct task_struct *task)
 873 {
 874         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
 875         struct thread_struct *th = &task->thread;
 876         unsigned long mask, val, ovfl_mask;
 877         int i;
 878
 879         DPRINT_ovfl(("masking monitoring for [%d]\n", task->pid));
 880
 881         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
 882         /*
 883          * monitoring can only be masked as a result of a valid
 884          * counter overflow. In UP, it means that the PMU still
 885          * has an owner. Note that the owner can be different
 886          * from the current task. However the PMU state belongs
 887          * to the owner.
 888          * In SMP, a valid overflow only happens when task is
 889          * current. Therefore if we come here, we know that
 890          * the PMU state belongs to the current task, therefore
 891          * we can access the live registers.
 892          *
 893          * So in both cases, the live register contains the owner's
 894          * state. We can ONLY touch the PMU registers and NOT the PSR.
 895          *
 896          * As a consequence to this call, the thread->pmds[] array
 897          * contains stale information which must be ignored
 898          * when context is reloaded AND monitoring is active (see
 899          * pfm_restart).
 900          */
 901         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
 902         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
 903                 /* skip non used pmds */
 904                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
 905                 val = ia64_get_pmd(i);
 906
 907                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
 908                         /*
 909                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
 910                          */
 911                         ctx->ctx_pmds[i].val += (val & ovfl_mask);
 912                 } else {
 913                         ctx->ctx_pmds[i].val = val;
 914                 }
 915                 DPRINT_ovfl(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
 916                         i,
 917                         ctx->ctx_pmds[i].val,
 918                         val & ovfl_mask));
 919         }
 920         /*
 921          * mask monitoring by setting the privilege level to 0
 922          * we cannot use psr.pp/psr.up for this, it is controlled by
 923          * the user
 924          *
 925          * if task is current, modify actual registers, otherwise modify
 926          * thread save state, i.e., what will be restored in pfm_load_regs()
 927          */
 928         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
 929         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
 930                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
 931                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i] & ~0xfUL);
 932                 th->pmcs[i] &= ~0xfUL;
 933                 DPRINT_ovfl(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, th->pmcs[i]));
 934         }
 935         /*
 936          * make all of this visible
 937          */
 938         ia64_srlz_d();
 939 }
 940
 941 /*
 942  * must always be done with task == current
 943  *
 944  * context must be in MASKED state when calling
 945  */
 946 static void
 947 pfm_restore_monitoring(struct task_struct *task)
 948 {
 949         pfm_context_t *ctx = PFM_GET_CTX(task);
 950         struct thread_struct *th = &task->thread;
 951         unsigned long mask, ovfl_mask;
 952         unsigned long psr, val;
 953         int i, is_system;
 954
 955         is_system = ctx->ctx_fl_system;
 956         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
 957
 958         if (task != current) {
 959                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: invalid task[%d] current[%d]\n", __LINE__, task->pid, current->pid);
 960                 return;
 961         }
 962         if (ctx->ctx_state != PFM_CTX_MASKED) {
 963                 printk(KERN_ERR "perfmon.%d: task[%d] current[%d] invalid state=%d\n", __LINE__,
 964                         task->pid, current->pid, ctx->ctx_state);
 965                 return;
 966         }
 967         psr = pfm_get_psr();
 968         /*
 969          * monitoring is masked via the PMC.
 970          * As we restore their value, we do not want each counter to
 971          * restart right away. We stop monitoring using the PSR,
 972          * restore the PMC (and PMD) and then re-establish the psr
 973          * as it was. Note that there can be no pending overflow at
 974          * this point, because monitoring was MASKED.
 975          *
 976          * system-wide session are pinned and self-monitoring
 977          */
 978         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
 979                 /* disable dcr pp */
 980                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
 981                 pfm_clear_psr_pp();
 982         } else {
 983                 pfm_clear_psr_up();
 984         }
 985         /*
 986          * first, we restore the PMD
 987          */
 988         mask = ctx->ctx_used_pmds[0];
 989         for (i = 0; mask; i++, mask>>=1) {
 990                 /* skip non used pmds */
 991                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
 992
 993                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
 994                         /*
 995                          * we split the 64bit value according to
 996                          * counter width
 997                          */
 998                         val = ctx->ctx_pmds[i].val & ovfl_mask;
 999                         ctx->ctx_pmds[i].val &= ~ovfl_mask;
1000                 } else {
1001                         val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1002                 }
1003                 ia64_set_pmd(i, val);
1004
1005                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
1006                         i,
1007                         ctx->ctx_pmds[i].val,
1008                         val));
1009         }
1010         /*
1011          * restore the PMCs
1012          */
1013         mask = ctx->ctx_used_monitors[0] >> PMU_FIRST_COUNTER;
1014         for(i= PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask>>=1) {
1015                 if ((mask & 0x1) == 0UL) continue;
1016                 th->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1017                 ia64_set_pmc(i, th->pmcs[i]);
1018                 DPRINT(("[%d] pmc[%d]=0x%lx\n", task->pid, i, th->pmcs[i]));
1019         }
1020         ia64_srlz_d();
1021
1022         /*
1023          * must restore DBR/IBR because could be modified while masked
1024          * XXX: need to optimize
1025          */
1026         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1027                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
1028                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
1029         }
1030
1031         /*
1032          * now restore PSR
1033          */
1034         if (is_system && (PFM_CPUINFO_GET() & PFM_CPUINFO_DCR_PP)) {
1035                 /* enable dcr pp */
1036                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
1037                 ia64_srlz_i();
1038         }
1039         pfm_set_psr_l(psr);
1040 }
1041
1042 static inline void
1043 pfm_save_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1044 {
1045         int i;
1046
1047         ia64_srlz_d();
1048
1049         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1050                 if (mask & 0x1) pmds[i] = ia64_get_pmd(i);
1051         }
1052 }
1053
1054 /*
1055  * reload from thread state (used for ctxw only)
1056  */
1057 static inline void
1058 pfm_restore_pmds(unsigned long *pmds, unsigned long mask)
1059 {
1060         int i;
1061         unsigned long val, ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1062
1063         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1064                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1065                 val = PMD_IS_COUNTING(i) ? pmds[i] & ovfl_val : pmds[i];
1066                 ia64_set_pmd(i, val);
1067         }
1068         ia64_srlz_d();
1069 }
1070
1071 /*
1072  * propagate PMD from context to thread-state
1073  */
1074 static inline void
1075 pfm_copy_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1076 {
1077         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1078         unsigned long ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
1079         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmds[0];
1080         unsigned long val;
1081         int i;
1082
1083         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1084
1085         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1086
1087                 val = ctx->ctx_pmds[i].val;
1088
1089                 /*
1090                  * We break up the 64 bit value into 2 pieces
1091                  * the lower bits go to the machine state in the
1092                  * thread (will be reloaded on ctxsw in).
1093                  * The upper part stays in the soft-counter.
1094                  */
1095                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
1096                         ctx->ctx_pmds[i].val = val & ~ovfl_val;
1097                          val &= ovfl_val;
1098                 }
1099                 thread->pmds[i] = val;
1100
1101                 DPRINT(("pmd[%d]=0x%lx soft_val=0x%lx\n",
1102                         i,
1103                         thread->pmds[i],
1104                         ctx->ctx_pmds[i].val));
1105         }
1106 }
1107
1108 /*
1109  * propagate PMC from context to thread-state
1110  */
1111 static inline void
1112 pfm_copy_pmcs(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
1113 {
1114         struct thread_struct *thread = &task->thread;
1115         unsigned long mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
1116         int i;
1117
1118         DPRINT(("mask=0x%lx\n", mask));
1119
1120         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1121                 /* masking 0 with ovfl_val yields 0 */
1122                 thread->pmcs[i] = ctx->ctx_pmcs[i];
1123                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, thread->pmcs[i]));
1124         }
1125 }
1126
1127
1128
1129 static inline void
1130 pfm_restore_pmcs(unsigned long *pmcs, unsigned long mask)
1131 {
1132         int i;
1133
1134         for (i=0; mask; i++, mask>>=1) {
1135                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
1136                 ia64_set_pmc(i, pmcs[i]);
1137         }
1138         ia64_srlz_d();
1139 }
1140
1141 static inline int
1142 pfm_uuid_cmp(pfm_uuid_t a, pfm_uuid_t b)
1143 {
1144         return memcmp(a, b, sizeof(pfm_uuid_t));
1145 }
1146
1147 static inline int
1148 pfm_buf_fmt_exit(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, struct pt_regs *regs)
1149 {
1150         int ret = 0;
1151         if (fmt->fmt_exit) ret = (*fmt->fmt_exit)(task, buf, regs);
1152         return ret;
1153 }
1154
1155 static inline int
1156 pfm_buf_fmt_getsize(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags, int cpu, void *arg, unsigned long *size)
1157 {
1158         int ret = 0;
1159         if (fmt->fmt_getsize) ret = (*fmt->fmt_getsize)(task, flags, cpu, arg, size);
1160         return ret;
1161 }
1162
1163
1164 static inline int
1165 pfm_buf_fmt_validate(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, unsigned int flags,
1166                      int cpu, void *arg)
1167 {
1168         int ret = 0;
1169         if (fmt->fmt_validate) ret = (*fmt->fmt_validate)(task, flags, cpu, arg);
1170         return ret;
1171 }
1172
1173 static inline int
1174 pfm_buf_fmt_init(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, void *buf, unsigned int flags,
1175                      int cpu, void *arg)
1176 {
1177         int ret = 0;
1178         if (fmt->fmt_init) ret = (*fmt->fmt_init)(task, buf, flags, cpu, arg);
1179         return ret;
1180 }
1181
1182 static inline int
1183 pfm_buf_fmt_restart(pfm_buffer_fmt_t *fmt, struct task_struct *task, pfm_ovfl_ctrl_t *ctrl, void *buf, struct pt_regs *regs)
1184 {
1185         int ret = 0;
1186         if (fmt->fmt_restart) ret = (*fmt->fmt_restart)(task, ctrl, buf, regs);
1187         return ret;
1188 }
1189
1190 static inline int
1191 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)
1192 {
1193         int ret = 0;
1194         if (fmt->fmt_restart_active) ret = (*fmt->fmt_restart_active)(task, ctrl, buf, regs);
1195         return ret;
1196 }
1197
1198 static pfm_buffer_fmt_t *
1199 __pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1200 {
1201         struct list_head * pos;
1202         pfm_buffer_fmt_t * entry;
1203
1204         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
1205                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
1206                 if (pfm_uuid_cmp(uuid, entry->fmt_uuid) == 0)
1207                         return entry;
1208         }
1209         return NULL;
1210 }
1211
1212 /*
1213  * find a buffer format based on its uuid
1214  */
1215 static pfm_buffer_fmt_t *
1216 pfm_find_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1217 {
1218         pfm_buffer_fmt_t * fmt;
1219         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1220         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1221         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1222         return fmt;
1223 }
1224
1225 int
1226 pfm_register_buffer_fmt(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1227 {
1228         int ret = 0;
1229
1230         /* some sanity checks */
1231         if (fmt == NULL || fmt->fmt_name == NULL) return -EINVAL;
1232
1233         /* we need at least a handler */
1234         if (fmt->fmt_handler == NULL) return -EINVAL;
1235
1236         /*
1237          * XXX: need check validity of fmt_arg_size
1238          */
1239
1240         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1241
1242         if (__pfm_find_buffer_fmt(fmt->fmt_uuid)) {
1243                 printk(KERN_ERR "perfmon: duplicate sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1244                 ret = -EBUSY;
1245                 goto out;
1246         }
1247         list_add(&fmt->fmt_list, &pfm_buffer_fmt_list);
1248         printk(KERN_INFO "perfmon: added sampling format %s\n", fmt->fmt_name);
1249
1250 out:
1251         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1252         return ret;
1253 }
1254 EXPORT_SYMBOL(pfm_register_buffer_fmt);
1255
1256 int
1257 pfm_unregister_buffer_fmt(pfm_uuid_t uuid)
1258 {
1259         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1260         int ret = 0;
1261
1262         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1263
1264         fmt = __pfm_find_buffer_fmt(uuid);
1265         if (!fmt) {
1266                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot unregister format, not found\n");
1267                 ret = -EINVAL;
1268                 goto out;
1269         }
1270         list_del_init(&fmt->fmt_list);
1271         printk(KERN_INFO "perfmon: removed sampling format: %s\n", fmt->fmt_name);
1272
1273 out:
1274         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
1275         return ret;
1276
1277 }
1278 EXPORT_SYMBOL(pfm_unregister_buffer_fmt);
1279
1280 static int
1281 pfm_reserve_session(struct task_struct *task, int is_syswide, unsigned int cpu)
1282 {
1283         unsigned long flags;
1284         /*
1285          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1286          */
1287         LOCK_PFS(flags);
1288
1289         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1290                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1291                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1292                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1293                 is_syswide,
1294                 cpu));
1295
1296         if (is_syswide) {
1297                 /*
1298                  * cannot mix system wide and per-task sessions
1299                  */
1300                 if (pfm_sessions.pfs_task_sessions > 0UL) {
1301                         DPRINT(("system wide not possible, %u conflicting task_sessions\n",
1302                                 pfm_sessions.pfs_task_sessions));
1303                         goto abort;
1304                 }
1305
1306                 if (pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]) goto error_conflict;
1307
1308                 DPRINT(("reserving system wide session on CPU%u currently on CPU%u\n", cpu, smp_processor_id()));
1309
1310                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = task;
1311
1312                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions++ ;
1313
1314         } else {
1315                 if (pfm_sessions.pfs_sys_sessions) goto abort;
1316                 pfm_sessions.pfs_task_sessions++;
1317         }
1318
1319         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1320                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1321                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1322                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1323                 is_syswide,
1324                 cpu));
1325
1326         UNLOCK_PFS(flags);
1327
1328         return 0;
1329
1330 error_conflict:
1331         DPRINT(("system wide not possible, conflicting session [%d] on CPU%d\n",
1332                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu]->pid,
1333                 smp_processor_id()));
1334 abort:
1335         UNLOCK_PFS(flags);
1336
1337         return -EBUSY;
1338
1339 }
1340
1341 static int
1342 pfm_unreserve_session(pfm_context_t *ctx, int is_syswide, unsigned int cpu)
1343 {
1344         unsigned long flags;
1345         /*
1346          * validy checks on cpu_mask have been done upstream
1347          */
1348         LOCK_PFS(flags);
1349
1350         DPRINT(("in sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1351                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1352                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1353                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1354                 is_syswide,
1355                 cpu));
1356
1357
1358         if (is_syswide) {
1359                 pfm_sessions.pfs_sys_session[cpu] = NULL;
1360                 /*
1361                  * would not work with perfmon+more than one bit in cpu_mask
1362                  */
1363                 if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
1364                         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs == 0) {
1365                                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for ctx %p sys_use_dbregs=0\n", ctx);
1366                         } else {
1367                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
1368                         }
1369                 }
1370                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions--;
1371         } else {
1372                 pfm_sessions.pfs_task_sessions--;
1373         }
1374         DPRINT(("out sys_sessions=%u task_sessions=%u dbregs=%u syswide=%d cpu=%u\n",
1375                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
1376                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
1377                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
1378                 is_syswide,
1379                 cpu));
1380
1381         UNLOCK_PFS(flags);
1382
1383         return 0;
1384 }
1385
1386 /*
1387  * removes virtual mapping of the sampling buffer.
1388  * IMPORTANT: cannot be called with interrupts disable, e.g. inside
1389  * a PROTECT_CTX() section.
1390  */
1391 static int
1392 pfm_remove_smpl_mapping(struct task_struct *task, void *vaddr, unsigned long size)
1393 {
1394         int r;
1395
1396         /* sanity checks */
1397         if (task->mm == NULL || size == 0UL || vaddr == NULL) {
1398                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_remove_smpl_mapping [%d] invalid context mm=%p\n", task->pid, task->mm);
1399                 return -EINVAL;
1400         }
1401
1402         DPRINT(("smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1403
1404         /*
1405          * does the actual unmapping
1406          */
1407         down_write(&task->mm->mmap_sem);
1408
1409         DPRINT(("down_write done smpl_vaddr=%p size=%lu\n", vaddr, size));
1410
1411         r = pfm_do_munmap(task->mm, (unsigned long)vaddr, size, 0);
1412
1413         up_write(&task->mm->mmap_sem);
1414         if (r !=0) {
1415                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] unable to unmap sampling buffer @%p size=%lu\n", task->pid, vaddr, size);
1416         }
1417
1418         DPRINT(("do_unmap(%p, %lu)=%d\n", vaddr, size, r));
1419
1420         return 0;
1421 }
1422
1423 /*
1424  * free actual physical storage used by sampling buffer
1425  */
1426 #if 0
1427 static int
1428 pfm_free_smpl_buffer(pfm_context_t *ctx)
1429 {
1430         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
1431
1432         if (ctx->ctx_smpl_hdr == NULL) goto invalid_free;
1433
1434         /*
1435          * we won't use the buffer format anymore
1436          */
1437         fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
1438
1439         DPRINT(("sampling buffer @%p size %lu vaddr=%p\n",
1440                 ctx->ctx_smpl_hdr,
1441                 ctx->ctx_smpl_size,
1442                 ctx->ctx_smpl_vaddr));
1443
1444         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1445
1446         /*
1447          * free the buffer
1448          */
1449         pfm_rvfree(ctx->ctx_smpl_hdr, ctx->ctx_smpl_size);
1450
1451         ctx->ctx_smpl_hdr  = NULL;
1452         ctx->ctx_smpl_size = 0UL;
1453
1454         return 0;
1455
1456 invalid_free:
1457         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_free_smpl_buffer [%d] no buffer\n", current->pid);
1458         return -EINVAL;
1459 }
1460 #endif
1461
1462 static inline void
1463 pfm_exit_smpl_buffer(pfm_buffer_fmt_t *fmt)
1464 {
1465         if (fmt == NULL) return;
1466
1467         pfm_buf_fmt_exit(fmt, current, NULL, NULL);
1468
1469 }
1470
1471 /*
1472  * pfmfs should _never_ be mounted by userland - too much of security hassle,
1473  * no real gain from having the whole whorehouse mounted. So we don't need
1474  * any operations on the root directory. However, we need a non-trivial
1475  * d_name - pfm: will go nicely and kill the special-casing in procfs.
1476  */
1477 static struct vfsmount *pfmfs_mnt;
1478
1479 static int __init
1480 init_pfm_fs(void)
1481 {
1482         int err = register_filesystem(&pfm_fs_type);
1483         if (!err) {
1484                 pfmfs_mnt = kern_mount(&pfm_fs_type);
1485                 err = PTR_ERR(pfmfs_mnt);
1486                 if (IS_ERR(pfmfs_mnt))
1487                         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1488                 else
1489                         err = 0;
1490         }
1491         return err;
1492 }
1493
1494 static void __exit
1495 exit_pfm_fs(void)
1496 {
1497         unregister_filesystem(&pfm_fs_type);
1498         mntput(pfmfs_mnt);
1499 }
1500
1501 static ssize_t
1502 pfm_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
1503 {
1504         pfm_context_t *ctx;
1505         pfm_msg_t *msg;
1506         ssize_t ret;
1507         unsigned long flags;
1508         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1509         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1510                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1511                 return -EINVAL;
1512         }
1513
1514         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1515         if (ctx == NULL) {
1516                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1517                 return -EINVAL;
1518         }
1519
1520         /*
1521          * check even when there is no message
1522          */
1523         if (size < sizeof(pfm_msg_t)) {
1524                 DPRINT(("message is too small ctx=%p (>=%ld)\n", ctx, sizeof(pfm_msg_t)));
1525                 return -EINVAL;
1526         }
1527
1528         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1529
1530         /*
1531          * put ourselves on the wait queue
1532          */
1533         add_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1534
1535
1536         for(;;) {
1537                 /*
1538                  * check wait queue
1539                  */
1540
1541                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1542
1543                 DPRINT(("head=%d tail=%d\n", ctx->ctx_msgq_head, ctx->ctx_msgq_tail));
1544
1545                 ret = 0;
1546                 if(PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0) break;
1547
1548                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1549
1550                 /*
1551                  * check non-blocking read
1552                  */
1553                 ret = -EAGAIN;
1554                 if(filp->f_flags & O_NONBLOCK) break;
1555
1556                 /*
1557                  * check pending signals
1558                  */
1559                 if(signal_pending(current)) {
1560                         ret = -EINTR;
1561                         break;
1562                 }
1563                 /*
1564                  * no message, so wait
1565                  */
1566                 schedule();
1567
1568                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
1569         }
1570         DPRINT(("[%d] back to running ret=%ld\n", current->pid, ret));
1571         set_current_state(TASK_RUNNING);
1572         remove_wait_queue(&ctx->ctx_msgq_wait, &wait);
1573
1574         if (ret < 0) goto abort;
1575
1576         ret = -EINVAL;
1577         msg = pfm_get_next_msg(ctx);
1578         if (msg == NULL) {
1579                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_read no msg for ctx=%p [%d]\n", ctx, current->pid);
1580                 goto abort_locked;
1581         }
1582
1583         DPRINT(("[%d] fd=%d type=%d\n", current->pid, msg->pfm_gen_msg.msg_ctx_fd, msg->pfm_gen_msg.msg_type));
1584
1585         ret = -EFAULT;
1586         if(copy_to_user(buf, msg, sizeof(pfm_msg_t)) == 0) ret = sizeof(pfm_msg_t);
1587
1588 abort_locked:
1589         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1590 abort:
1591         return ret;
1592 }
1593
1594 static ssize_t
1595 pfm_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
1596                           size_t size, loff_t *ppos)
1597 {
1598         DPRINT(("pfm_write called\n"));
1599         return -EINVAL;
1600 }
1601
1602 static unsigned int
1603 pfm_poll(struct file *filp, poll_table * wait)
1604 {
1605         pfm_context_t *ctx;
1606         unsigned long flags;
1607         unsigned int mask = 0;
1608
1609         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1610                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: bad magic [%d]\n", current->pid);
1611                 return 0;
1612         }
1613
1614         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1615         if (ctx == NULL) {
1616                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_poll: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1617                 return 0;
1618         }
1619
1620
1621         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d before poll_wait\n", ctx->ctx_fd));
1622
1623         poll_wait(filp, &ctx->ctx_msgq_wait, wait);
1624
1625         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1626
1627         if (PFM_CTXQ_EMPTY(ctx) == 0)
1628                 mask =  POLLIN | POLLRDNORM;
1629
1630         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1631
1632         DPRINT(("pfm_poll ctx_fd=%d mask=0x%x\n", ctx->ctx_fd, mask));
1633
1634         return mask;
1635 }
1636
1637 static int
1638 pfm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1639 {
1640         DPRINT(("pfm_ioctl called\n"));
1641         return -EINVAL;
1642 }
1643
1644 /*
1645  * interrupt cannot be masked when coming here
1646  */
1647 static inline int
1648 pfm_do_fasync(int fd, struct file *filp, pfm_context_t *ctx, int on)
1649 {
1650         int ret;
1651
1652         ret = fasync_helper (fd, filp, on, &ctx->ctx_async_queue);
1653
1654         DPRINT(("pfm_fasync called by [%d] on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1655                 current->pid,
1656                 fd,
1657                 on,
1658                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1659
1660         return ret;
1661 }
1662
1663 static int
1664 pfm_fasync(int fd, struct file *filp, int on)
1665 {
1666         pfm_context_t *ctx;
1667         int ret;
1668
1669         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1670                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync bad magic [%d]\n", current->pid);
1671                 return -EBADF;
1672         }
1673
1674         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1675         if (ctx == NULL) {
1676                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_fasync NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1677                 return -EBADF;
1678         }
1679         /*
1680          * we cannot mask interrupts during this call because this may
1681          * may go to sleep if memory is not readily avalaible.
1682          *
1683          * We are protected from the conetxt disappearing by the get_fd()/put_fd()
1684          * done in caller. Serialization of this function is ensured by caller.
1685          */
1686         ret = pfm_do_fasync(fd, filp, ctx, on);
1687
1688
1689         DPRINT(("pfm_fasync called on ctx_fd=%d on=%d async_queue=%p ret=%d\n",
1690                 fd,
1691                 on,
1692                 ctx->ctx_async_queue, ret));
1693
1694         return ret;
1695 }
1696
1697 #ifdef CONFIG_SMP
1698 /*
1699  * this function is exclusively called from pfm_close().
1700  * The context is not protected at that time, nor are interrupts
1701  * on the remote CPU. That's necessary to avoid deadlocks.
1702  */
1703 static void
1704 pfm_syswide_force_stop(void *info)
1705 {
1706         pfm_context_t   *ctx = (pfm_context_t *)info;
1707         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(current);
1708         struct task_struct *owner;
1709         unsigned long flags;
1710         int ret;
1711
1712         if (ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1713                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop for CPU%d  but on CPU%d\n",
1714                         ctx->ctx_cpu,
1715                         smp_processor_id());
1716                 return;
1717         }
1718         owner = GET_PMU_OWNER();
1719         if (owner != ctx->ctx_task) {
1720                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected owner [%d] instead of [%d]\n",
1721                         smp_processor_id(),
1722                         owner->pid, ctx->ctx_task->pid);
1723                 return;
1724         }
1725         if (GET_PMU_CTX() != ctx) {
1726                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_syswide_force_stop CPU%d unexpected ctx %p instead of %p\n",
1727                         smp_processor_id(),
1728                         GET_PMU_CTX(), ctx);
1729                 return;
1730         }
1731
1732         DPRINT(("on CPU%d forcing system wide stop for [%d]\n", smp_processor_id(), ctx->ctx_task->pid));
1733         /*
1734          * the context is already protected in pfm_close(), we simply
1735          * need to mask interrupts to avoid a PMU interrupt race on
1736          * this CPU
1737          */
1738         local_irq_save(flags);
1739
1740         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1741         if (ret) {
1742                 DPRINT(("context_unload returned %d\n", ret));
1743         }
1744
1745         /*
1746          * unmask interrupts, PMU interrupts are now spurious here
1747          */
1748         local_irq_restore(flags);
1749 }
1750
1751 static void
1752 pfm_syswide_cleanup_other_cpu(pfm_context_t *ctx)
1753 {
1754         int ret;
1755
1756         DPRINT(("calling CPU%d for cleanup\n", ctx->ctx_cpu));
1757         ret = smp_call_function_single(ctx->ctx_cpu, pfm_syswide_force_stop, ctx, 0, 1);
1758         DPRINT(("called CPU%d for cleanup ret=%d\n", ctx->ctx_cpu, ret));
1759 }
1760 #endif /* CONFIG_SMP */
1761
1762 /*
1763  * called for each close(). Partially free resources.
1764  * When caller is self-monitoring, the context is unloaded.
1765  */
1766 static int
1767 pfm_flush(struct file *filp)
1768 {
1769         pfm_context_t *ctx;
1770         struct task_struct *task;
1771         struct pt_regs *regs;
1772         unsigned long flags;
1773         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1774         void *smpl_buf_vaddr = NULL;
1775         int state, is_system;
1776
1777         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1778                 DPRINT(("bad magic for\n"));
1779                 return -EBADF;
1780         }
1781
1782         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1783         if (ctx == NULL) {
1784                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_flush: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1785                 return -EBADF;
1786         }
1787
1788         /*
1789          * remove our file from the async queue, if we use this mode.
1790          * This can be done without the context being protected. We come
1791          * here when the context has become unreacheable by other tasks.
1792          *
1793          * We may still have active monitoring at this point and we may
1794          * end up in pfm_overflow_handler(). However, fasync_helper()
1795          * operates with interrupts disabled and it cleans up the
1796          * queue. If the PMU handler is called prior to entering
1797          * fasync_helper() then it will send a signal. If it is
1798          * invoked after, it will find an empty queue and no
1799          * signal will be sent. In both case, we are safe
1800          */
1801         if (filp->f_flags & FASYNC) {
1802                 DPRINT(("cleaning up async_queue=%p\n", ctx->ctx_async_queue));
1803                 pfm_do_fasync (-1, filp, ctx, 0);
1804         }
1805
1806         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1807
1808         state     = ctx->ctx_state;
1809         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1810
1811         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1812         regs = ia64_task_regs(task);
1813
1814         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1815                 state,
1816                 task == current ? 1 : 0));
1817
1818         /*
1819          * if state == UNLOADED, then task is NULL
1820          */
1821
1822         /*
1823          * we must stop and unload because we are losing access to the context.
1824          */
1825         if (task == current) {
1826 #ifdef CONFIG_SMP
1827                 /*
1828                  * the task IS the owner but it migrated to another CPU: that's bad
1829                  * but we must handle this cleanly. Unfortunately, the kernel does
1830                  * not provide a mechanism to block migration (while the context is loaded).
1831                  *
1832                  * We need to release the resource on the ORIGINAL cpu.
1833                  */
1834                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
1835
1836                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
1837                         /*
1838                          * keep context protected but unmask interrupt for IPI
1839                          */
1840                         local_irq_restore(flags);
1841
1842                         pfm_syswide_cleanup_other_cpu(ctx);
1843
1844                         /*
1845                          * restore interrupt masking
1846                          */
1847                         local_irq_save(flags);
1848
1849                         /*
1850                          * context is unloaded at this point
1851                          */
1852                 } else
1853 #endif /* CONFIG_SMP */
1854                 {
1855
1856                         DPRINT(("forcing unload\n"));
1857                         /*
1858                         * stop and unload, returning with state UNLOADED
1859                         * and session unreserved.
1860                         */
1861                         pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
1862
1863                         DPRINT(("ctx_state=%d\n", ctx->ctx_state));
1864                 }
1865         }
1866
1867         /*
1868          * remove virtual mapping, if any, for the calling task.
1869          * cannot reset ctx field until last user is calling close().
1870          *
1871          * ctx_smpl_vaddr must never be cleared because it is needed
1872          * by every task with access to the context
1873          *
1874          * When called from do_exit(), the mm context is gone already, therefore
1875          * mm is NULL, i.e., the VMA is already gone  and we do not have to
1876          * do anything here
1877          */
1878         if (ctx->ctx_smpl_vaddr && current->mm) {
1879                 smpl_buf_vaddr = ctx->ctx_smpl_vaddr;
1880                 smpl_buf_size  = ctx->ctx_smpl_size;
1881         }
1882
1883         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
1884
1885         /*
1886          * if there was a mapping, then we systematically remove it
1887          * at this point. Cannot be done inside critical section
1888          * because some VM function reenables interrupts.
1889          *
1890          */
1891         if (smpl_buf_vaddr) pfm_remove_smpl_mapping(current, smpl_buf_vaddr, smpl_buf_size);
1892
1893         return 0;
1894 }
1895 /*
1896  * called either on explicit close() or from exit_files().
1897  * Only the LAST user of the file gets to this point, i.e., it is
1898  * called only ONCE.
1899  *
1900  * IMPORTANT: we get called ONLY when the refcnt on the file gets to zero
1901  * (fput()),i.e, last task to access the file. Nobody else can access the
1902  * file at this point.
1903  *
1904  * When called from exit_files(), the VMA has been freed because exit_mm()
1905  * is executed before exit_files().
1906  *
1907  * When called from exit_files(), the current task is not yet ZOMBIE but we
1908  * flush the PMU state to the context.
1909  */
1910 static int
1911 pfm_close(struct inode *inode, struct file *filp)
1912 {
1913         pfm_context_t *ctx;
1914         struct task_struct *task;
1915         struct pt_regs *regs;
1916         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1917         unsigned long flags;
1918         unsigned long smpl_buf_size = 0UL;
1919         void *smpl_buf_addr = NULL;
1920         int free_possible = 1;
1921         int state, is_system;
1922
1923         DPRINT(("pfm_close called private=%p\n", filp->private_data));
1924
1925         if (PFM_IS_FILE(filp) == 0) {
1926                 DPRINT(("bad magic\n"));
1927                 return -EBADF;
1928         }
1929
1930         ctx = (pfm_context_t *)filp->private_data;
1931         if (ctx == NULL) {
1932                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_close: NULL ctx [%d]\n", current->pid);
1933                 return -EBADF;
1934         }
1935
1936         PROTECT_CTX(ctx, flags);
1937
1938         state     = ctx->ctx_state;
1939         is_system = ctx->ctx_fl_system;
1940
1941         task = PFM_CTX_TASK(ctx);
1942         regs = ia64_task_regs(task);
1943
1944         DPRINT(("ctx_state=%d is_current=%d\n",
1945                 state,
1946                 task == current ? 1 : 0));
1947
1948         /*
1949          * if task == current, then pfm_flush() unloaded the context
1950          */
1951         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) goto doit;
1952
1953         /*
1954          * context is loaded/masked and task != current, we need to
1955          * either force an unload or go zombie
1956          */
1957
1958         /*
1959          * The task is currently blocked or will block after an overflow.
1960          * we must force it to wakeup to get out of the
1961          * MASKED state and transition to the unloaded state by itself.
1962          *
1963          * This situation is only possible for per-task mode
1964          */
1965         if (state == PFM_CTX_MASKED && CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0) {
1966
1967                 /*
1968                  * set a "partial" zombie state to be checked
1969                  * upon return from down() in pfm_handle_work().
1970                  *
1971                  * We cannot use the ZOMBIE state, because it is checked
1972                  * by pfm_load_regs() which is called upon wakeup from down().
1973                  * In such case, it would free the context and then we would
1974                  * return to pfm_handle_work() which would access the
1975                  * stale context. Instead, we set a flag invisible to pfm_load_regs()
1976                  * but visible to pfm_handle_work().
1977                  *
1978                  * For some window of time, we have a zombie context with
1979                  * ctx_state = MASKED  and not ZOMBIE
1980                  */
1981                 ctx->ctx_fl_going_zombie = 1;
1982
1983                 /*
1984                  * force task to wake up from MASKED state
1985                  */
1986                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
1987
1988                 DPRINT(("waking up ctx_state=%d\n", state));
1989
1990                 /*
1991                  * put ourself to sleep waiting for the other
1992                  * task to report completion
1993                  *
1994                  * the context is protected by mutex, therefore there
1995                  * is no risk of being notified of completion before
1996                  * begin actually on the waitq.
1997                  */
1998                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1999                 add_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2000
2001                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2002
2003                 /*
2004                  * XXX: check for signals :
2005                  *      - ok for explicit close
2006                  *      - not ok when coming from exit_files()
2007                  */
2008                 schedule();
2009
2010
2011                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
2012
2013
2014                 remove_wait_queue(&ctx->ctx_zombieq, &wait);
2015                 set_current_state(TASK_RUNNING);
2016
2017                 /*
2018                  * context is unloaded at this point
2019                  */
2020                 DPRINT(("after zombie wakeup ctx_state=%d for\n", state));
2021         }
2022         else if (task != current) {
2023 #ifdef CONFIG_SMP
2024                 /*
2025                  * switch context to zombie state
2026                  */
2027                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_ZOMBIE;
2028
2029                 DPRINT(("zombie ctx for [%d]\n", task->pid));
2030                 /*
2031                  * cannot free the context on the spot. deferred until
2032                  * the task notices the ZOMBIE state
2033                  */
2034                 free_possible = 0;
2035 #else
2036                 pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
2037 #endif
2038         }
2039
2040 doit:
2041         /* reload state, may have changed during  opening of critical section */
2042         state = ctx->ctx_state;
2043
2044         /*
2045          * the context is still attached to a task (possibly current)
2046          * we cannot destroy it right now
2047          */
2048
2049         /*
2050          * we must free the sampling buffer right here because
2051          * we cannot rely on it being cleaned up later by the
2052          * monitored task. It is not possible to free vmalloc'ed
2053          * memory in pfm_load_regs(). Instead, we remove the buffer
2054          * now. should there be subsequent PMU overflow originally
2055          * meant for sampling, the will be converted to spurious
2056          * and that's fine because the monitoring tools is gone anyway.
2057          */
2058         if (ctx->ctx_smpl_hdr) {
2059                 smpl_buf_addr = ctx->ctx_smpl_hdr;
2060                 smpl_buf_size = ctx->ctx_smpl_size;
2061                 /* no more sampling */
2062                 ctx->ctx_smpl_hdr = NULL;
2063                 ctx->ctx_fl_is_sampling = 0;
2064         }
2065
2066         DPRINT(("ctx_state=%d free_possible=%d addr=%p size=%lu\n",
2067                 state,
2068                 free_possible,
2069                 smpl_buf_addr,
2070                 smpl_buf_size));
2071
2072         if (smpl_buf_addr) pfm_exit_smpl_buffer(ctx->ctx_buf_fmt);
2073
2074         /*
2075          * UNLOADED that the session has already been unreserved.
2076          */
2077         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
2078                 pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system , ctx->ctx_cpu);
2079         }
2080
2081         /*
2082          * disconnect file descriptor from context must be done
2083          * before we unlock.
2084          */
2085         filp->private_data = NULL;
2086
2087         /*
2088          * if we free on the spot, the context is now completely unreacheable
2089          * from the callers side. The monitored task side is also cut, so we
2090          * can freely cut.
2091          *
2092          * If we have a deferred free, only the caller side is disconnected.
2093          */
2094         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
2095
2096         /*
2097          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
2098          * MUST be done with interrupts ENABLED.
2099          */
2100         if (smpl_buf_addr)  pfm_rvfree(smpl_buf_addr, smpl_buf_size);
2101
2102         /*
2103          * return the memory used by the context
2104          */
2105         if (free_possible) pfm_context_free(ctx);
2106
2107         return 0;
2108 }
2109
2110 static int
2111 pfm_no_open(struct inode *irrelevant, struct file *dontcare)
2112 {
2113         DPRINT(("pfm_no_open called\n"));
2114         return -ENXIO;
2115 }
2116
2117
2118
2119 static struct file_operations pfm_file_ops = {
2120         .llseek   = no_llseek,
2121         .read     = pfm_read,
2122         .write    = pfm_write,
2123         .poll     = pfm_poll,
2124         .ioctl    = pfm_ioctl,
2125         .open     = pfm_no_open,        /* special open code to disallow open via /proc */
2126         .fasync   = pfm_fasync,
2127         .release  = pfm_close,
2128         .flush    = pfm_flush
2129 };
2130
2131 static int
2132 pfmfs_delete_dentry(struct dentry *dentry)
2133 {
2134         return 1;
2135 }
2136
2137 static struct dentry_operations pfmfs_dentry_operations = {
2138         .d_delete = pfmfs_delete_dentry,
2139 };
2140
2141
2142 static int
2143 pfm_alloc_fd(struct file **cfile)
2144 {
2145         int fd, ret = 0;
2146         struct file *file = NULL;
2147         struct inode * inode;
2148         char name[32];
2149         struct qstr this;
2150
2151         fd = get_unused_fd();
2152         if (fd < 0) return -ENFILE;
2153
2154         ret = -ENFILE;
2155
2156         file = get_empty_filp();
2157         if (!file) goto out;
2158
2159         /*
2160          * allocate a new inode
2161          */
2162         inode = new_inode(pfmfs_mnt->mnt_sb);
2163         if (!inode) goto out;
2164
2165         DPRINT(("new inode ino=%ld @%p\n", inode->i_ino, inode));
2166
2167         inode->i_sb   = pfmfs_mnt->mnt_sb;
2168         inode->i_mode = S_IFCHR|S_IRUGO;
2169         inode->i_sock = 0;
2170         inode->i_uid  = current->fsuid;
2171         inode->i_gid  = current->fsgid;
2172
2173         sprintf(name, "[%lu]", inode->i_ino);
2174         this.name = name;
2175         this.len  = strlen(name);
2176         this.hash = inode->i_ino;
2177
2178         ret = -ENOMEM;
2179
2180         /*
2181          * allocate a new dcache entry
2182          */
2183         file->f_dentry = d_alloc(pfmfs_mnt->mnt_sb->s_root, &this);
2184         if (!file->f_dentry) goto out;
2185
2186         file->f_dentry->d_op = &pfmfs_dentry_operations;
2187
2188         d_add(file->f_dentry, inode);
2189         file->f_vfsmnt = mntget(pfmfs_mnt);
2190         file->f_mapping = inode->i_mapping;
2191
2192         file->f_op    = &pfm_file_ops;
2193         file->f_mode  = FMODE_READ;
2194         file->f_flags = O_RDONLY;
2195         file->f_pos   = 0;
2196
2197         /*
2198          * may have to delay until context is attached?
2199          */
2200         fd_install(fd, file);
2201
2202         /*
2203          * the file structure we will use
2204          */
2205         *cfile = file;
2206
2207         return fd;
2208 out:
2209         if (file) put_filp(file);
2210         put_unused_fd(fd);
2211         return ret;
2212 }
2213
2214 static void
2215 pfm_free_fd(int fd, struct file *file)
2216 {
2217         struct files_struct *files = current->files;
2218
2219         /*
2220          * there ie no fd_uninstall(), so we do it here
2221          */
2222         spin_lock(&files->file_lock);
2223         files->fd[fd] = NULL;
2224         spin_unlock(&files->file_lock);
2225
2226         if (file) put_filp(file);
2227         put_unused_fd(fd);
2228 }
2229
2230 static int
2231 pfm_remap_buffer(struct vm_area_struct *vma, unsigned long buf, unsigned long addr, unsigned long size)
2232 {
2233         DPRINT(("CPU%d buf=0x%lx addr=0x%lx size=%ld\n", smp_processor_id(), buf, addr, size));
2234
2235         while (size > 0) {
2236                 unsigned long pfn = ia64_tpa(buf) >> PAGE_SHIFT;
2237
2238
2239                 if (remap_pfn_range(vma, addr, pfn, PAGE_SIZE, PAGE_READONLY))
2240                         return -ENOMEM;
2241
2242                 addr  += PAGE_SIZE;
2243                 buf   += PAGE_SIZE;
2244                 size  -= PAGE_SIZE;
2245         }
2246         return 0;
2247 }
2248
2249 /*
2250  * allocate a sampling buffer and remaps it into the user address space of the task
2251  */
2252 static int
2253 pfm_smpl_buffer_alloc(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned long rsize, void **user_vaddr)
2254 {
2255         struct mm_struct *mm = task->mm;
2256         struct vm_area_struct *vma = NULL;
2257         unsigned long size;
2258         void *smpl_buf;
2259
2260
2261         /*
2262          * the fixed header + requested size and align to page boundary
2263          */
2264         size = PAGE_ALIGN(rsize);
2265
2266         DPRINT(("sampling buffer rsize=%lu size=%lu bytes\n", rsize, size));
2267
2268         /*
2269          * check requested size to avoid Denial-of-service attacks
2270          * XXX: may have to refine this test
2271          * Check against address space limit.
2272          *
2273          * if ((mm->total_vm << PAGE_SHIFT) + len> task->rlim[RLIMIT_AS].rlim_cur)
2274          *      return -ENOMEM;
2275          */
2276         if (size > task->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur)
2277                 return -ENOMEM;
2278
2279         /*
2280          * We do the easy to undo allocations first.
2281          *
2282          * pfm_rvmalloc(), clears the buffer, so there is no leak
2283          */
2284         smpl_buf = pfm_rvmalloc(size);
2285         if (smpl_buf == NULL) {
2286                 DPRINT(("Can't allocate sampling buffer\n"));
2287                 return -ENOMEM;
2288         }
2289
2290         DPRINT(("smpl_buf @%p\n", smpl_buf));
2291
2292         /* allocate vma */
2293         vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);
2294         if (!vma) {
2295                 DPRINT(("Cannot allocate vma\n"));
2296                 goto error_kmem;
2297         }
2298         memset(vma, 0, sizeof(*vma));
2299
2300         /*
2301          * partially initialize the vma for the sampling buffer
2302          */
2303         vma->vm_mm           = mm;
2304         vma->vm_flags        = VM_READ| VM_MAYREAD |VM_RESERVED;
2305         vma->vm_page_prot    = PAGE_READONLY; /* XXX may need to change */
2306
2307         /*
2308          * Now we have everything we need and we can initialize
2309          * and connect all the data structures
2310          */
2311
2312         ctx->ctx_smpl_hdr   = smpl_buf;
2313         ctx->ctx_smpl_size  = size; /* aligned size */
2314
2315         /*
2316          * Let's do the difficult operations next.
2317          *
2318          * now we atomically find some area in the address space and
2319          * remap the buffer in it.
2320          */
2321         down_write(&task->mm->mmap_sem);
2322
2323         /* find some free area in address space, must have mmap sem held */
2324         vma->vm_start = pfm_get_unmapped_area(NULL, 0, size, 0, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0);
2325         if (vma->vm_start == 0UL) {
2326                 DPRINT(("Cannot find unmapped area for size %ld\n", size));
2327                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2328                 goto error;
2329         }
2330         vma->vm_end = vma->vm_start + size;
2331         vma->vm_pgoff = vma->vm_start >> PAGE_SHIFT;
2332
2333         DPRINT(("aligned size=%ld, hdr=%p mapped @0x%lx\n", size, ctx->ctx_smpl_hdr, vma->vm_start));
2334
2335         /* can only be applied to current task, need to have the mm semaphore held when called */
2336         if (pfm_remap_buffer(vma, (unsigned long)smpl_buf, vma->vm_start, size)) {
2337                 DPRINT(("Can't remap buffer\n"));
2338                 up_write(&task->mm->mmap_sem);
2339                 goto error;
2340         }
2341
2342         /*
2343          * now insert the vma in the vm list for the process, must be
2344          * done with mmap lock held
2345          */
2346         insert_vm_struct(mm, vma);
2347
2348         // mm->total_vm  += size >> PAGE_SHIFT;
2349         vx_vmpages_add(mm, size >> PAGE_SHIFT);
2350         vm_stat_account(vma);
2351         up_write(&task->mm->mmap_sem);
2352
2353         /*
2354          * keep track of user level virtual address
2355          */
2356         ctx->ctx_smpl_vaddr = (void *)vma->vm_start;
2357         *(unsigned long *)user_vaddr = vma->vm_start;
2358
2359         return 0;
2360
2361 error:
2362         kmem_cache_free(vm_area_cachep, vma);
2363 error_kmem:
2364         pfm_rvfree(smpl_buf, size);
2365
2366         return -ENOMEM;
2367 }
2368
2369 /*
2370  * XXX: do something better here
2371  */
2372 static int
2373 pfm_bad_permissions(struct task_struct *task)
2374 {
2375         /* inspired by ptrace_attach() */
2376         DPRINT(("cur: uid=%d gid=%d task: euid=%d suid=%d uid=%d egid=%d sgid=%d\n",
2377                 current->uid,
2378                 current->gid,
2379                 task->euid,
2380                 task->suid,
2381                 task->uid,
2382                 task->egid,
2383                 task->sgid));
2384
2385         return ((current->uid != task->euid)
2386             || (current->uid != task->suid)
2387             || (current->uid != task->uid)
2388             || (current->gid != task->egid)
2389             || (current->gid != task->sgid)
2390             || (current->gid != task->gid)) && !capable(CAP_SYS_PTRACE);
2391 }
2392
2393 static int
2394 pfarg_is_sane(struct task_struct *task, pfarg_context_t *pfx)
2395 {
2396         int ctx_flags;
2397
2398         /* valid signal */
2399
2400         ctx_flags = pfx->ctx_flags;
2401
2402         if (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) {
2403
2404                 /*
2405                  * cannot block in this mode
2406                  */
2407                 if (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) {
2408                         DPRINT(("cannot use blocking mode when in system wide monitoring\n"));
2409                         return -EINVAL;
2410                 }
2411         } else {
2412         }
2413         /* probably more to add here */
2414
2415         return 0;
2416 }
2417
2418 static int
2419 pfm_setup_buffer_fmt(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, unsigned int ctx_flags,
2420                      unsigned int cpu, pfarg_context_t *arg)
2421 {
2422         pfm_buffer_fmt_t *fmt = NULL;
2423         unsigned long size = 0UL;
2424         void *uaddr = NULL;
2425         void *fmt_arg = NULL;
2426         int ret = 0;
2427 #define PFM_CTXARG_BUF_ARG(a)   (pfm_buffer_fmt_t *)(a+1)
2428
2429         /* invoke and lock buffer format, if found */
2430         fmt = pfm_find_buffer_fmt(arg->ctx_smpl_buf_id);
2431         if (fmt == NULL) {
2432                 DPRINT(("[%d] cannot find buffer format\n", task->pid));
2433                 return -EINVAL;
2434         }
2435
2436         /*
2437          * buffer argument MUST be contiguous to pfarg_context_t
2438          */
2439         if (fmt->fmt_arg_size) fmt_arg = PFM_CTXARG_BUF_ARG(arg);
2440
2441         ret = pfm_buf_fmt_validate(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2442
2443         DPRINT(("[%d] after validate(0x%x,%d,%p)=%d\n", task->pid, ctx_flags, cpu, fmt_arg, ret));
2444
2445         if (ret) goto error;
2446
2447         /* link buffer format and context */
2448         ctx->ctx_buf_fmt = fmt;
2449
2450         /*
2451          * check if buffer format wants to use perfmon buffer allocation/mapping service
2452          */
2453         ret = pfm_buf_fmt_getsize(fmt, task, ctx_flags, cpu, fmt_arg, &size);
2454         if (ret) goto error;
2455
2456         if (size) {
2457                 /*
2458                  * buffer is always remapped into the caller's address space
2459                  */
2460                 ret = pfm_smpl_buffer_alloc(current, ctx, size, &uaddr);
2461                 if (ret) goto error;
2462
2463                 /* keep track of user address of buffer */
2464                 arg->ctx_smpl_vaddr = uaddr;
2465         }
2466         ret = pfm_buf_fmt_init(fmt, task, ctx->ctx_smpl_hdr, ctx_flags, cpu, fmt_arg);
2467
2468 error:
2469         return ret;
2470 }
2471
2472 static void
2473 pfm_reset_pmu_state(pfm_context_t *ctx)
2474 {
2475         int i;
2476
2477         /*
2478          * install reset values for PMC.
2479          */
2480         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
2481                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
2482                 ctx->ctx_pmcs[i] = PMC_DFL_VAL(i);
2483                 DPRINT(("pmc[%d]=0x%lx\n", i, ctx->ctx_pmcs[i]));
2484         }
2485         /*
2486          * PMD registers are set to 0UL when the context in memset()
2487          */
2488
2489         /*
2490          * On context switched restore, we must restore ALL pmc and ALL pmd even
2491          * when they are not actively used by the task. In UP, the incoming process
2492          * may otherwise pick up left over PMC, PMD state from the previous process.
2493          * As opposed to PMD, stale PMC can cause harm to the incoming
2494          * process because they may change what is being measured.
2495          * Therefore, we must systematically reinstall the entire
2496          * PMC state. In SMP, the same thing is possible on the
2497          * same CPU but also on between 2 CPUs.
2498          *
2499          * The problem with PMD is information leaking especially
2500          * to user level when psr.sp=0
2501          *
2502          * There is unfortunately no easy way to avoid this problem
2503          * on either UP or SMP. This definitively slows down the
2504          * pfm_load_regs() function.
2505          */
2506
2507          /*
2508           * bitmask of all PMCs accessible to this context
2509           *
2510           * PMC0 is treated differently.
2511           */
2512         ctx->ctx_all_pmcs[0] = pmu_conf->impl_pmcs[0] & ~0x1;
2513
2514         /*
2515          * bitmask of all PMDs that are accesible to this context
2516          */
2517         ctx->ctx_all_pmds[0] = pmu_conf->impl_pmds[0];
2518
2519         DPRINT(("<%d> all_pmcs=0x%lx all_pmds=0x%lx\n", ctx->ctx_fd, ctx->ctx_all_pmcs[0],ctx->ctx_all_pmds[0]));
2520
2521         /*
2522          * useful in case of re-enable after disable
2523          */
2524         ctx->ctx_used_ibrs[0] = 0UL;
2525         ctx->ctx_used_dbrs[0] = 0UL;
2526 }
2527
2528 static int
2529 pfm_ctx_getsize(void *arg, size_t *sz)
2530 {
2531         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2532         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
2533
2534         *sz = 0;
2535
2536         if (!pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) return 0;
2537
2538         fmt = pfm_find_buffer_fmt(req->ctx_smpl_buf_id);
2539         if (fmt == NULL) {
2540                 DPRINT(("cannot find buffer format\n"));
2541                 return -EINVAL;
2542         }
2543         /* get just enough to copy in user parameters */
2544         *sz = fmt->fmt_arg_size;
2545         DPRINT(("arg_size=%lu\n", *sz));
2546
2547         return 0;
2548 }
2549
2550
2551
2552 /*
2553  * cannot attach if :
2554  *      - kernel task
2555  *      - task not owned by caller
2556  *      - task incompatible with context mode
2557  */
2558 static int
2559 pfm_task_incompatible(pfm_context_t *ctx, struct task_struct *task)
2560 {
2561         /*
2562          * no kernel task or task not owner by caller
2563          */
2564         if (task->mm == NULL) {
2565                 DPRINT(("task [%d] has not memory context (kernel thread)\n", task->pid));
2566                 return -EPERM;
2567         }
2568         if (pfm_bad_permissions(task)) {
2569                 DPRINT(("no permission to attach to  [%d]\n", task->pid));
2570                 return -EPERM;
2571         }
2572         /*
2573          * cannot block in self-monitoring mode
2574          */
2575         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && task == current) {
2576                 DPRINT(("cannot load a blocking context on self for [%d]\n", task->pid));
2577                 return -EINVAL;
2578         }
2579
2580         if (task->exit_state == EXIT_ZOMBIE) {
2581                 DPRINT(("cannot attach to  zombie task [%d]\n", task->pid));
2582                 return -EBUSY;
2583         }
2584
2585         /*
2586          * always ok for self
2587          */
2588         if (task == current) return 0;
2589
2590         if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
2591                 DPRINT(("cannot attach to non-stopped task [%d] state=%ld\n", task->pid, task->state));
2592                 return -EBUSY;
2593         }
2594         /*
2595          * make sure the task is off any CPU
2596          */
2597         wait_task_inactive(task);
2598
2599         /* more to come... */
2600
2601         return 0;
2602 }
2603
2604 static int
2605 pfm_get_task(pfm_context_t *ctx, pid_t pid, struct task_struct **task)
2606 {
2607         struct task_struct *p = current;
2608         int ret;
2609
2610         /* XXX: need to add more checks here */
2611         if (pid < 2) return -EPERM;
2612
2613         if (pid != current->pid) {
2614
2615                 read_lock(&tasklist_lock);
2616
2617                 p = find_task_by_pid(pid);
2618
2619                 /* make sure task cannot go away while we operate on it */
2620                 if (p) get_task_struct(p);
2621
2622                 read_unlock(&tasklist_lock);
2623
2624                 if (p == NULL) return -ESRCH;
2625         }
2626
2627         ret = pfm_task_incompatible(ctx, p);
2628         if (ret == 0) {
2629                 *task = p;
2630         } else if (p != current) {
2631                 pfm_put_task(p);
2632         }
2633         return ret;
2634 }
2635
2636
2637
2638 static int
2639 pfm_context_create(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2640 {
2641         pfarg_context_t *req = (pfarg_context_t *)arg;
2642         struct file *filp;
2643         int ctx_flags;
2644         int ret;
2645
2646         /* let's check the arguments first */
2647         ret = pfarg_is_sane(current, req);
2648         if (ret < 0) return ret;
2649
2650         ctx_flags = req->ctx_flags;
2651
2652         ret = -ENOMEM;
2653
2654         ctx = pfm_context_alloc();
2655         if (!ctx) goto error;
2656
2657         ret = pfm_alloc_fd(&filp);
2658         if (ret < 0) goto error_file;
2659
2660         req->ctx_fd = ctx->ctx_fd = ret;
2661
2662         /*
2663          * attach context to file
2664          */
2665         filp->private_data = ctx;
2666
2667         /*
2668          * does the user want to sample?
2669          */
2670         if (pfm_uuid_cmp(req->ctx_smpl_buf_id, pfm_null_uuid)) {
2671                 ret = pfm_setup_buffer_fmt(current, ctx, ctx_flags, 0, req);
2672                 if (ret) goto buffer_error;
2673         }
2674
2675         /*
2676          * init context protection lock
2677          */
2678         spin_lock_init(&ctx->ctx_lock);
2679
2680         /*
2681          * context is unloaded
2682          */
2683         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
2684
2685         /*
2686          * initialization of context's flags
2687          */
2688         ctx->ctx_fl_block       = (ctx_flags & PFM_FL_NOTIFY_BLOCK) ? 1 : 0;
2689         ctx->ctx_fl_system      = (ctx_flags & PFM_FL_SYSTEM_WIDE) ? 1: 0;
2690         ctx->ctx_fl_is_sampling = ctx->ctx_buf_fmt ? 1 : 0; /* assume record() is defined */
2691         ctx->ctx_fl_no_msg      = (ctx_flags & PFM_FL_OVFL_NO_MSG) ? 1: 0;
2692         /*
2693          * will move to set properties
2694          * ctx->ctx_fl_excl_idle   = (ctx_flags & PFM_FL_EXCL_IDLE) ? 1: 0;
2695          */
2696
2697         /*
2698          * init restart semaphore to locked
2699          */
2700         sema_init(&ctx->ctx_restart_sem, 0);
2701
2702         /*
2703          * activation is used in SMP only
2704          */
2705         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
2706         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
2707
2708         /*
2709          * initialize notification message queue
2710          */
2711         ctx->ctx_msgq_head = ctx->ctx_msgq_tail = 0;
2712         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_msgq_wait);
2713         init_waitqueue_head(&ctx->ctx_zombieq);
2714
2715         DPRINT(("ctx=%p flags=0x%x system=%d notify_block=%d excl_idle=%d no_msg=%d ctx_fd=%d \n",
2716                 ctx,
2717                 ctx_flags,
2718                 ctx->ctx_fl_system,
2719                 ctx->ctx_fl_block,
2720                 ctx->ctx_fl_excl_idle,
2721                 ctx->ctx_fl_no_msg,
2722                 ctx->ctx_fd));
2723
2724         /*
2725          * initialize soft PMU state
2726          */
2727         pfm_reset_pmu_state(ctx);
2728
2729         return 0;
2730
2731 buffer_error:
2732         pfm_free_fd(ctx->ctx_fd, filp);
2733
2734         if (ctx->ctx_buf_fmt) {
2735                 pfm_buf_fmt_exit(ctx->ctx_buf_fmt, current, NULL, regs);
2736         }
2737 error_file:
2738         pfm_context_free(ctx);
2739
2740 error:
2741         return ret;
2742 }
2743
2744 static inline unsigned long
2745 pfm_new_counter_value (pfm_counter_t *reg, int is_long_reset)
2746 {
2747         unsigned long val = is_long_reset ? reg->long_reset : reg->short_reset;
2748         unsigned long new_seed, old_seed = reg->seed, mask = reg->mask;
2749         extern unsigned long carta_random32 (unsigned long seed);
2750
2751         if (reg->flags & PFM_REGFL_RANDOM) {
2752                 new_seed = carta_random32(old_seed);
2753                 val -= (old_seed & mask);       /* counter values are negative numbers! */
2754                 if ((mask >> 32) != 0)
2755                         /* construct a full 64-bit random value: */
2756                         new_seed |= carta_random32(old_seed >> 32) << 32;
2757                 reg->seed = new_seed;
2758         }
2759         reg->lval = val;
2760         return val;
2761 }
2762
2763 static void
2764 pfm_reset_regs_masked(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2765 {
2766         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2767         unsigned long reset_others = 0UL;
2768         unsigned long val;
2769         int i;
2770
2771         /*
2772          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2773          */
2774         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2775         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2776
2777                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2778
2779                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2780                 reset_others        |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2781
2782                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2783         }
2784
2785         /*
2786          * Now take care of resetting the other registers
2787          */
2788         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2789
2790                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2791
2792                 ctx->ctx_pmds[i].val = val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2793
2794                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2795                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2796         }
2797 }
2798
2799 static void
2800 pfm_reset_regs(pfm_context_t *ctx, unsigned long *ovfl_regs, int is_long_reset)
2801 {
2802         unsigned long mask = ovfl_regs[0];
2803         unsigned long reset_others = 0UL;
2804         unsigned long val;
2805         int i;
2806
2807         DPRINT_ovfl(("ovfl_regs=0x%lx is_long_reset=%d\n", ovfl_regs[0], is_long_reset));
2808
2809         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) {
2810                 pfm_reset_regs_masked(ctx, ovfl_regs, is_long_reset);
2811                 return;
2812         }
2813
2814         /*
2815          * now restore reset value on sampling overflowed counters
2816          */
2817         mask >>= PMU_FIRST_COUNTER;
2818         for(i = PMU_FIRST_COUNTER; mask; i++, mask >>= 1) {
2819
2820                 if ((mask & 0x1UL) == 0UL) continue;
2821
2822                 val           = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds+ i, is_long_reset);
2823                 reset_others |= ctx->ctx_pmds[i].reset_pmds[0];
2824
2825                 DPRINT_ovfl((" %s reset ctx_pmds[%d]=%lx\n", is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2826
2827                 pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2828         }
2829
2830         /*
2831          * Now take care of resetting the other registers
2832          */
2833         for(i = 0; reset_others; i++, reset_others >>= 1) {
2834
2835                 if ((reset_others & 0x1) == 0) continue;
2836
2837                 val = pfm_new_counter_value(ctx->ctx_pmds + i, is_long_reset);
2838
2839                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
2840                         pfm_write_soft_counter(ctx, i, val);
2841                 } else {
2842                         ia64_set_pmd(i, val);
2843                 }
2844                 DPRINT_ovfl(("%s reset_others pmd[%d]=%lx\n",
2845                           is_long_reset ? "long" : "short", i, val));
2846         }
2847         ia64_srlz_d();
2848 }
2849
2850 static int
2851 pfm_write_pmcs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
2852 {
2853         struct thread_struct *thread = NULL;
2854         struct task_struct *task;
2855         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
2856         unsigned long value, pmc_pm;
2857         unsigned long smpl_pmds, reset_pmds, impl_pmds;
2858         unsigned int cnum, reg_flags, flags, pmc_type;
2859         int i, can_access_pmu = 0, is_loaded, is_system, expert_mode;
2860         int is_monitor, is_counting, state;
2861         int ret = -EINVAL;
2862         pfm_reg_check_t wr_func;
2863 #define PFM_CHECK_PMC_PM(x, y, z) ((x)->ctx_fl_system ^ PMC_PM(y, z))
2864
2865         state     = ctx->ctx_state;
2866         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
2867         is_system = ctx->ctx_fl_system;
2868         task      = ctx->ctx_task;
2869         impl_pmds = pmu_conf->impl_pmds[0];
2870
2871         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
2872
2873         if (is_loaded) {
2874                 thread = &task->thread;
2875                 /*
2876                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
2877                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
2878                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
2879                  */
2880                 if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
2881                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
2882                         return -EBUSY;
2883                 }
2884                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
2885         }
2886         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
2887
2888         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
2889
2890                 cnum       = req->reg_num;
2891                 reg_flags  = req->reg_flags;
2892                 value      = req->reg_value;
2893                 smpl_pmds  = req->reg_smpl_pmds[0];
2894                 reset_pmds = req->reg_reset_pmds[0];
2895                 flags      = 0;
2896
2897
2898                 if (cnum >= PMU_MAX_PMCS) {
2899                         DPRINT(("pmc%u is invalid\n", cnum));
2900                         goto error;
2901                 }
2902
2903                 pmc_type   = pmu_conf->pmc_desc[cnum].type;
2904                 pmc_pm     = (value >> pmu_conf->pmc_desc[cnum].pm_pos) & 0x1;
2905                 is_counting = (pmc_type & PFM_REG_COUNTING) == PFM_REG_COUNTING ? 1 : 0;
2906                 is_monitor  = (pmc_type & PFM_REG_MONITOR) == PFM_REG_MONITOR ? 1 : 0;
2907
2908                 /*
2909                  * we reject all non implemented PMC as well
2910                  * as attempts to modify PMC[0-3] which are used
2911                  * as status registers by the PMU
2912                  */
2913                 if ((pmc_type & PFM_REG_IMPL) == 0 || (pmc_type & PFM_REG_CONTROL) == PFM_REG_CONTROL) {
2914                         DPRINT(("pmc%u is unimplemented or no-access pmc_type=%x\n", cnum, pmc_type));
2915                         goto error;
2916                 }
2917                 wr_func = pmu_conf->pmc_desc[cnum].write_check;
2918                 /*
2919                  * If the PMC is a monitor, then if the value is not the default:
2920                  *      - system-wide session: PMCx.pm=1 (privileged monitor)
2921                  *      - per-task           : PMCx.pm=0 (user monitor)
2922                  */
2923                 if (is_monitor && value != PMC_DFL_VAL(cnum) && is_system ^ pmc_pm) {
2924                         DPRINT(("pmc%u pmc_pm=%lu is_system=%d\n",
2925                                 cnum,
2926                                 pmc_pm,
2927                                 is_system));
2928                         goto error;
2929                 }
2930
2931                 if (is_counting) {
2932                         /*
2933                          * enforce generation of overflow interrupt. Necessary on all
2934                          * CPUs.
2935                          */
2936                         value |= 1 << PMU_PMC_OI;
2937
2938                         if (reg_flags & PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY) {
2939                                 flags |= PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY;
2940                         }
2941
2942                         if (reg_flags & PFM_REGFL_RANDOM) flags |= PFM_REGFL_RANDOM;
2943
2944                         /* verify validity of smpl_pmds */
2945                         if ((smpl_pmds & impl_pmds) != smpl_pmds) {
2946                                 DPRINT(("invalid smpl_pmds 0x%lx for pmc%u\n", smpl_pmds, cnum));
2947                                 goto error;
2948                         }
2949
2950                         /* verify validity of reset_pmds */
2951                         if ((reset_pmds & impl_pmds) != reset_pmds) {
2952                                 DPRINT(("invalid reset_pmds 0x%lx for pmc%u\n", reset_pmds, cnum));
2953                                 goto error;
2954                         }
2955                 } else {
2956                         if (reg_flags & (PFM_REGFL_OVFL_NOTIFY|PFM_REGFL_RANDOM)) {
2957                                 DPRINT(("cannot set ovfl_notify or random on pmc%u\n", cnum));
2958                                 goto error;
2959                         }
2960                         /* eventid on non-counting monitors are ignored */
2961                 }
2962
2963                 /*
2964                  * execute write checker, if any
2965                  */
2966                 if (likely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
2967                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &value, regs);
2968                         if (ret) goto error;
2969                         ret = -EINVAL;
2970                 }
2971
2972                 /*
2973                  * no error on this register
2974                  */
2975                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
2976
2977                 /*
2978                  * Now we commit the changes to the software state
2979                  */
2980
2981                 /*
2982                  * update overflow information
2983                  */
2984                 if (is_counting) {
2985                         /*
2986                          * full flag update each time a register is programmed
2987                          */
2988                         ctx->ctx_pmds[cnum].flags = flags;
2989
2990                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0] = reset_pmds;
2991                         ctx->ctx_pmds[cnum].smpl_pmds[0]  = smpl_pmds;
2992                         ctx->ctx_pmds[cnum].eventid       = req->reg_smpl_eventid;
2993
2994                         /*
2995                          * Mark all PMDS to be accessed as used.
2996                          *
2997                          * We do not keep track of PMC because we have to
2998                          * systematically restore ALL of them.
2999                          *
3000                          * We do not update the used_monitors mask, because
3001                          * if we have not programmed them, then will be in
3002                          * a quiescent state, therefore we will not need to
3003                          * mask/restore then when context is MASKED.
3004                          */
3005                         CTX_USED_PMD(ctx, reset_pmds);
3006                         CTX_USED_PMD(ctx, smpl_pmds);
3007                         /*
3008                          * make sure we do not try to reset on
3009                          * restart because we have established new values
3010                          */
3011                         if (state == PFM_CTX_MASKED) ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3012                 }
3013                 /*
3014                  * Needed in case the user does not initialize the equivalent
3015                  * PMD. Clearing is done indirectly via pfm_reset_pmu_state() so there is no
3016                  * possible leak here.
3017                  */
3018                 CTX_USED_PMD(ctx, pmu_conf->pmc_desc[cnum].dep_pmd[0]);
3019
3020                 /*
3021                  * keep track of the monitor PMC that we are using.
3022                  * we save the value of the pmc in ctx_pmcs[] and if
3023                  * the monitoring is not stopped for the context we also
3024                  * place it in the saved state area so that it will be
3025                  * picked up later by the context switch code.
3026                  *
3027                  * The value in ctx_pmcs[] can only be changed in pfm_write_pmcs().
3028                  *
3029                  * The value in thread->pmcs[] may be modified on overflow, i.e.,  when
3030                  * monitoring needs to be stopped.
3031                  */
3032                 if (is_monitor) CTX_USED_MONITOR(ctx, 1UL << cnum);
3033
3034                 /*
3035                  * update context state
3036                  */
3037                 ctx->ctx_pmcs[cnum] = value;
3038
3039                 if (is_loaded) {
3040                         /*
3041                          * write thread state
3042                          */
3043                         if (is_system == 0) thread->pmcs[cnum] = value;
3044
3045                         /*
3046                          * write hardware register if we can
3047                          */
3048                         if (can_access_pmu) {
3049                                 ia64_set_pmc(cnum, value);
3050                         }
3051 #ifdef CONFIG_SMP
3052                         else {
3053                                 /*
3054                                  * per-task SMP only here
3055                                  *
3056                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3057                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3058                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3059                                  */
3060                                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] |= 1UL << cnum;
3061                         }
3062 #endif
3063                 }
3064
3065                 DPRINT(("pmc[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d flags=0x%x all_pmcs=0x%lx used_pmds=0x%lx eventid=%ld smpl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reloads_pmcs=0x%lx used_monitors=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3066                           cnum,
3067                           value,
3068                           is_loaded,
3069                           can_access_pmu,
3070                           flags,
3071                           ctx->ctx_all_pmcs[0],
3072                           ctx->ctx_used_pmds[0],
3073                           ctx->ctx_pmds[cnum].eventid,
3074                           smpl_pmds,
3075                           reset_pmds,
3076                           ctx->ctx_reload_pmcs[0],
3077                           ctx->ctx_used_monitors[0],
3078                           ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3079         }
3080
3081         /*
3082          * make sure the changes are visible
3083          */
3084         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3085
3086         return 0;
3087 error:
3088         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3089         return ret;
3090 }
3091
3092 static int
3093 pfm_write_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3094 {
3095         struct thread_struct *thread = NULL;
3096         struct task_struct *task;
3097         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3098         unsigned long value, hw_value, ovfl_mask;
3099         unsigned int cnum;
3100         int i, can_access_pmu = 0, state;
3101         int is_counting, is_loaded, is_system, expert_mode;
3102         int ret = -EINVAL;
3103         pfm_reg_check_t wr_func;
3104
3105
3106         state     = ctx->ctx_state;
3107         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3108         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3109         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3110         task      = ctx->ctx_task;
3111
3112         if (unlikely(state == PFM_CTX_ZOMBIE)) return -EINVAL;
3113
3114         /*
3115          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3116          * the owner of the local PMU.
3117          */
3118         if (likely(is_loaded)) {
3119                 thread = &task->thread;
3120                 /*
3121                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3122                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3123                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3124                  */
3125                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3126                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3127                         return -EBUSY;
3128                 }
3129                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3130         }
3131         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3132
3133         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3134
3135                 cnum  = req->reg_num;
3136                 value = req->reg_value;
3137
3138                 if (!PMD_IS_IMPL(cnum)) {
3139                         DPRINT(("pmd[%u] is unimplemented or invalid\n", cnum));
3140                         goto abort_mission;
3141                 }
3142                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3143                 wr_func     = pmu_conf->pmd_desc[cnum].write_check;
3144
3145                 /*
3146                  * execute write checker, if any
3147                  */
3148                 if (unlikely(expert_mode == 0 && wr_func)) {
3149                         unsigned long v = value;
3150
3151                         ret = (*wr_func)(task, ctx, cnum, &v, regs);
3152                         if (ret) goto abort_mission;
3153
3154                         value = v;
3155                         ret   = -EINVAL;
3156                 }
3157
3158                 /*
3159                  * no error on this register
3160                  */
3161                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
3162
3163                 /*
3164                  * now commit changes to software state
3165                  */
3166                 hw_value = value;
3167
3168                 /*
3169                  * update virtualized (64bits) counter
3170                  */
3171                 if (is_counting) {
3172                         /*
3173                          * write context state
3174                          */
3175                         ctx->ctx_pmds[cnum].lval = value;
3176
3177                         /*
3178                          * when context is load we use the split value
3179                          */
3180                         if (is_loaded) {
3181                                 hw_value = value &  ovfl_mask;
3182                                 value    = value & ~ovfl_mask;
3183                         }
3184                 }
3185                 /*
3186                  * update reset values (not just for counters)
3187                  */
3188                 ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset  = req->reg_long_reset;
3189                 ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset = req->reg_short_reset;
3190
3191                 /*
3192                  * update randomization parameters (not just for counters)
3193                  */
3194                 ctx->ctx_pmds[cnum].seed = req->reg_random_seed;
3195                 ctx->ctx_pmds[cnum].mask = req->reg_random_mask;
3196
3197                 /*
3198                  * update context value
3199                  */
3200                 ctx->ctx_pmds[cnum].val  = value;
3201
3202                 /*
3203                  * Keep track of what we use
3204                  *
3205                  * We do not keep track of PMC because we have to
3206                  * systematically restore ALL of them.
3207                  */
3208                 CTX_USED_PMD(ctx, PMD_PMD_DEP(cnum));
3209
3210                 /*
3211                  * mark this PMD register used as well
3212                  */
3213                 CTX_USED_PMD(ctx, RDEP(cnum));
3214
3215                 /*
3216                  * make sure we do not try to reset on
3217                  * restart because we have established new values
3218                  */
3219                 if (is_counting && state == PFM_CTX_MASKED) {
3220                         ctx->ctx_ovfl_regs[0] &= ~1UL << cnum;
3221                 }
3222
3223                 if (is_loaded) {
3224                         /*
3225                          * write thread state
3226                          */
3227                         if (is_system == 0) thread->pmds[cnum] = hw_value;
3228
3229                         /*
3230                          * write hardware register if we can
3231                          */
3232                         if (can_access_pmu) {
3233                                 ia64_set_pmd(cnum, hw_value);
3234                         } else {
3235 #ifdef CONFIG_SMP
3236                                 /*
3237                                  * we are guaranteed that the task is not running on the other CPU,
3238                                  * we indicate that this PMD will need to be reloaded if the task
3239                                  * is rescheduled on the CPU it ran last on.
3240                                  */
3241                                 ctx->ctx_reload_pmds[0] |= 1UL << cnum;
3242 #endif
3243                         }
3244                 }
3245
3246                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx ld=%d apmu=%d, hw_value=0x%lx ctx_pmd=0x%lx  short_reset=0x%lx "
3247                           "long_reset=0x%lx notify=%c seed=0x%lx mask=0x%lx used_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx reload_pmds=0x%lx all_pmds=0x%lx ovfl_regs=0x%lx\n",
3248                         cnum,
3249                         value,
3250                         is_loaded,
3251                         can_access_pmu,
3252                         hw_value,
3253                         ctx->ctx_pmds[cnum].val,
3254                         ctx->ctx_pmds[cnum].short_reset,
3255                         ctx->ctx_pmds[cnum].long_reset,
3256                         PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, cnum) ? 'Y':'N',
3257                         ctx->ctx_pmds[cnum].seed,
3258                         ctx->ctx_pmds[cnum].mask,
3259                         ctx->ctx_used_pmds[0],
3260                         ctx->ctx_pmds[cnum].reset_pmds[0],
3261                         ctx->ctx_reload_pmds[0],
3262                         ctx->ctx_all_pmds[0],
3263                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3264         }
3265
3266         /*
3267          * make changes visible
3268          */
3269         if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3270
3271         return 0;
3272
3273 abort_mission:
3274         /*
3275          * for now, we have only one possibility for error
3276          */
3277         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3278         return ret;
3279 }
3280
3281 /*
3282  * By the way of PROTECT_CONTEXT(), interrupts are masked while we are in this function.
3283  * Therefore we know, we do not have to worry about the PMU overflow interrupt. If an
3284  * interrupt is delivered during the call, it will be kept pending until we leave, making
3285  * it appears as if it had been generated at the UNPROTECT_CONTEXT(). At least we are
3286  * guaranteed to return consistent data to the user, it may simply be old. It is not
3287  * trivial to treat the overflow while inside the call because you may end up in
3288  * some module sampling buffer code causing deadlocks.
3289  */
3290 static int
3291 pfm_read_pmds(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3292 {
3293         struct thread_struct *thread = NULL;
3294         struct task_struct *task;
3295         unsigned long val = 0UL, lval, ovfl_mask, sval;
3296         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
3297         unsigned int cnum, reg_flags = 0;
3298         int i, can_access_pmu = 0, state;
3299         int is_loaded, is_system, is_counting, expert_mode;
3300         int ret = -EINVAL;
3301         pfm_reg_check_t rd_func;
3302
3303         /*
3304          * access is possible when loaded only for
3305          * self-monitoring tasks or in UP mode
3306          */
3307
3308         state     = ctx->ctx_state;
3309         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3310         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3311         ovfl_mask = pmu_conf->ovfl_val;
3312         task      = ctx->ctx_task;
3313
3314         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3315
3316         if (likely(is_loaded)) {
3317                 thread = &task->thread;
3318                 /*
3319                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3320                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3321                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3322                  */
3323                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3324                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3325                         return -EBUSY;
3326                 }
3327                 /*
3328                  * this can be true when not self-monitoring only in UP
3329                  */
3330                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3331
3332                 if (can_access_pmu) ia64_srlz_d();
3333         }
3334         expert_mode = pfm_sysctl.expert_mode;
3335
3336         DPRINT(("ld=%d apmu=%d ctx_state=%d\n",
3337                 is_loaded,
3338                 can_access_pmu,
3339                 state));
3340
3341         /*
3342          * on both UP and SMP, we can only read the PMD from the hardware register when
3343          * the task is the owner of the local PMU.
3344          */
3345
3346         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3347
3348                 cnum        = req->reg_num;
3349                 reg_flags   = req->reg_flags;
3350
3351                 if (unlikely(!PMD_IS_IMPL(cnum))) goto error;
3352                 /*
3353                  * we can only read the register that we use. That includes
3354                  * the one we explicitely initialize AND the one we want included
3355                  * in the sampling buffer (smpl_regs).
3356                  *
3357                  * Having this restriction allows optimization in the ctxsw routine
3358                  * without compromising security (leaks)
3359                  */
3360                 if (unlikely(!CTX_IS_USED_PMD(ctx, cnum))) goto error;
3361
3362                 sval        = ctx->ctx_pmds[cnum].val;
3363                 lval        = ctx->ctx_pmds[cnum].lval;
3364                 is_counting = PMD_IS_COUNTING(cnum);
3365
3366                 /*
3367                  * If the task is not the current one, then we check if the
3368                  * PMU state is still in the local live register due to lazy ctxsw.
3369                  * If true, then we read directly from the registers.
3370                  */
3371                 if (can_access_pmu){
3372                         val = ia64_get_pmd(cnum);
3373                 } else {
3374                         /*
3375                          * context has been saved
3376                          * if context is zombie, then task does not exist anymore.
3377                          * In this case, we use the full value saved in the context (pfm_flush_regs()).
3378                          */
3379                         val = is_loaded ? thread->pmds[cnum] : 0UL;
3380                 }
3381                 rd_func = pmu_conf->pmd_desc[cnum].read_check;
3382
3383                 if (is_counting) {
3384                         /*
3385                          * XXX: need to check for overflow when loaded
3386                          */
3387                         val &= ovfl_mask;
3388                         val += sval;
3389                 }
3390
3391                 /*
3392                  * execute read checker, if any
3393                  */
3394                 if (unlikely(expert_mode == 0 && rd_func)) {
3395                         unsigned long v = val;
3396                         ret = (*rd_func)(ctx->ctx_task, ctx, cnum, &v, regs);
3397                         if (ret) goto error;
3398                         val = v;
3399                         ret = -EINVAL;
3400                 }
3401
3402                 PFM_REG_RETFLAG_SET(reg_flags, 0);
3403
3404                 DPRINT(("pmd[%u]=0x%lx\n", cnum, val));
3405
3406                 /*
3407                  * update register return value, abort all if problem during copy.
3408                  * we only modify the reg_flags field. no check mode is fine because
3409                  * access has been verified upfront in sys_perfmonctl().
3410                  */
3411                 req->reg_value            = val;
3412                 req->reg_flags            = reg_flags;
3413                 req->reg_last_reset_val   = lval;
3414         }
3415
3416         return 0;
3417
3418 error:
3419         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3420         return ret;
3421 }
3422
3423 int
3424 pfm_mod_write_pmcs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3425 {
3426         pfm_context_t *ctx;
3427
3428         if (req == NULL) return -EINVAL;
3429
3430         ctx = GET_PMU_CTX();
3431
3432         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3433
3434         /*
3435          * for now limit to current task, which is enough when calling
3436          * from overflow handler
3437          */
3438         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3439
3440         return pfm_write_pmcs(ctx, req, nreq, regs);
3441 }
3442 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_pmcs);
3443
3444 int
3445 pfm_mod_read_pmds(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3446 {
3447         pfm_context_t *ctx;
3448
3449         if (req == NULL) return -EINVAL;
3450
3451         ctx = GET_PMU_CTX();
3452
3453         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3454
3455         /*
3456          * for now limit to current task, which is enough when calling
3457          * from overflow handler
3458          */
3459         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3460
3461         return pfm_read_pmds(ctx, req, nreq, regs);
3462 }
3463 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_read_pmds);
3464
3465 /*
3466  * Only call this function when a process it trying to
3467  * write the debug registers (reading is always allowed)
3468  */
3469 int
3470 pfm_use_debug_registers(struct task_struct *task)
3471 {
3472         pfm_context_t *ctx = task->thread.pfm_context;
3473         unsigned long flags;
3474         int ret = 0;
3475
3476         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3477
3478         DPRINT(("called for [%d]\n", task->pid));
3479
3480         /*
3481          * do it only once
3482          */
3483         if (task->thread.flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) return 0;
3484
3485         /*
3486          * Even on SMP, we do not need to use an atomic here because
3487          * the only way in is via ptrace() and this is possible only when the
3488          * process is stopped. Even in the case where the ctxsw out is not totally
3489          * completed by the time we come here, there is no way the 'stopped' process
3490          * could be in the middle of fiddling with the pfm_write_ibr_dbr() routine.
3491          * So this is always safe.
3492          */
3493         if (ctx && ctx->ctx_fl_using_dbreg == 1) return -1;
3494
3495         LOCK_PFS(flags);
3496
3497         /*
3498          * We cannot allow setting breakpoints when system wide monitoring
3499          * sessions are using the debug registers.
3500          */
3501         if (pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs> 0)
3502                 ret = -1;
3503         else
3504                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs++;
3505
3506         DPRINT(("ptrace_use_dbregs=%u  sys_use_dbregs=%u by [%d] ret = %d\n",
3507                   pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs,
3508                   pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
3509                   task->pid, ret));
3510
3511         UNLOCK_PFS(flags);
3512
3513         return ret;
3514 }
3515
3516 /*
3517  * This function is called for every task that exits with the
3518  * IA64_THREAD_DBG_VALID set. This indicates a task which was
3519  * able to use the debug registers for debugging purposes via
3520  * ptrace(). Therefore we know it was not using them for
3521  * perfmormance monitoring, so we only decrement the number
3522  * of "ptraced" debug register users to keep the count up to date
3523  */
3524 int
3525 pfm_release_debug_registers(struct task_struct *task)
3526 {
3527         unsigned long flags;
3528         int ret;
3529
3530         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return 0;
3531
3532         LOCK_PFS(flags);
3533         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs == 0) {
3534                 printk(KERN_ERR "perfmon: invalid release for [%d] ptrace_use_dbregs=0\n", task->pid);
3535                 ret = -1;
3536         }  else {
3537                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs--;
3538                 ret = 0;
3539         }
3540         UNLOCK_PFS(flags);
3541
3542         return ret;
3543 }
3544
3545 static int
3546 pfm_restart(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3547 {
3548         struct task_struct *task;
3549         pfm_buffer_fmt_t *fmt;
3550         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
3551         int state, is_system;
3552         int ret = 0;
3553
3554         state     = ctx->ctx_state;
3555         fmt       = ctx->ctx_buf_fmt;
3556         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3557         task      = PFM_CTX_TASK(ctx);
3558
3559         switch(state) {
3560                 case PFM_CTX_MASKED:
3561                         break;
3562                 case PFM_CTX_LOADED:
3563                         if (CTX_HAS_SMPL(ctx) && fmt->fmt_restart_active) break;
3564                         /* fall through */
3565                 case PFM_CTX_UNLOADED:
3566                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
3567                         DPRINT(("invalid state=%d\n", state));
3568                         return -EBUSY;
3569                 default:
3570                         DPRINT(("state=%d, cannot operate (no active_restart handler)\n", state));
3571                         return -EINVAL;
3572         }
3573
3574         /*
3575          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3576          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3577          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3578          */
3579         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3580                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3581                 return -EBUSY;
3582         }
3583
3584         /* sanity check */
3585         if (unlikely(task == NULL)) {
3586                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] pfm_restart no task\n", current->pid);
3587                 return -EINVAL;
3588         }
3589
3590         if (task == current || is_system) {
3591
3592                 fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
3593
3594                 DPRINT(("restarting self %d ovfl=0x%lx\n",
3595                         task->pid,
3596                         ctx->ctx_ovfl_regs[0]));
3597
3598                 if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
3599
3600                         prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
3601
3602                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3603                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
3604
3605                         if (state == PFM_CTX_LOADED)
3606                                 ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3607                         else
3608                                 ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, task, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
3609                 } else {
3610                         rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
3611                         rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
3612                 }
3613
3614                 if (ret == 0) {
3615                         if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds)
3616                                 pfm_reset_regs(ctx, ctx->ctx_ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
3617
3618                         if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
3619                                 DPRINT(("resuming monitoring for [%d]\n", task->pid));
3620
3621                                 if (state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(task);
3622                         } else {
3623                                 DPRINT(("keeping monitoring stopped for [%d]\n", task->pid));
3624
3625                                 // cannot use pfm_stop_monitoring(task, regs);
3626                         }
3627                 }
3628                 /*
3629                  * clear overflowed PMD mask to remove any stale information
3630                  */
3631                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
3632
3633                 /*
3634                  * back to LOADED state
3635                  */
3636                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
3637
3638                 /*
3639                  * XXX: not really useful for self monitoring
3640                  */
3641                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3642
3643                 return 0;
3644         }
3645
3646         /*
3647          * restart another task
3648          */
3649
3650         /*
3651          * When PFM_CTX_MASKED, we cannot issue a restart before the previous
3652          * one is seen by the task.
3653          */
3654         if (state == PFM_CTX_MASKED) {
3655                 if (ctx->ctx_fl_can_restart == 0) return -EINVAL;
3656                 /*
3657                  * will prevent subsequent restart before this one is
3658                  * seen by other task
3659                  */
3660                 ctx->ctx_fl_can_restart = 0;
3661         }
3662
3663         /*
3664          * if blocking, then post the semaphore is PFM_CTX_MASKED, i.e.
3665          * the task is blocked or on its way to block. That's the normal
3666          * restart path. If the monitoring is not masked, then the task
3667          * can be actively monitoring and we cannot directly intervene.
3668          * Therefore we use the trap mechanism to catch the task and
3669          * force it to reset the buffer/reset PMDs.
3670          *
3671          * if non-blocking, then we ensure that the task will go into
3672          * pfm_handle_work() before returning to user mode.
3673          *
3674          * We cannot explicitely reset another task, it MUST always
3675          * be done by the task itself. This works for system wide because
3676          * the tool that is controlling the session is logically doing
3677          * "self-monitoring".
3678          */
3679         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && state == PFM_CTX_MASKED) {
3680                 DPRINT(("unblocking [%d] \n", task->pid));
3681                 up(&ctx->ctx_restart_sem);
3682         } else {
3683                 DPRINT(("[%d] armed exit trap\n", task->pid));
3684
3685                 ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_RESET;
3686
3687                 PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
3688
3689                 pfm_set_task_notify(task);
3690
3691                 /*
3692                  * XXX: send reschedule if task runs on another CPU
3693                  */
3694         }
3695         return 0;
3696 }
3697
3698 static int
3699 pfm_debug(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3700 {
3701         unsigned int m = *(unsigned int *)arg;
3702
3703         pfm_sysctl.debug = m == 0 ? 0 : 1;
3704
3705         pfm_debug_var = pfm_sysctl.debug;
3706
3707         printk(KERN_INFO "perfmon debugging %s (timing reset)\n", pfm_sysctl.debug ? "on" : "off");
3708
3709         if (m == 0) {
3710                 memset(pfm_stats, 0, sizeof(pfm_stats));
3711                 for(m=0; m < NR_CPUS; m++) pfm_stats[m].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
3712         }
3713         return 0;
3714 }
3715
3716 /*
3717  * arg can be NULL and count can be zero for this function
3718  */
3719 static int
3720 pfm_write_ibr_dbr(int mode, pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3721 {
3722         struct thread_struct *thread = NULL;
3723         struct task_struct *task;
3724         pfarg_dbreg_t *req = (pfarg_dbreg_t *)arg;
3725         unsigned long flags;
3726         dbreg_t dbreg;
3727         unsigned int rnum;
3728         int first_time;
3729         int ret = 0, state;
3730         int i, can_access_pmu = 0;
3731         int is_system, is_loaded;
3732
3733         if (pmu_conf->use_rr_dbregs == 0) return -EINVAL;
3734
3735         state     = ctx->ctx_state;
3736         is_loaded = state == PFM_CTX_LOADED ? 1 : 0;
3737         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3738         task      = ctx->ctx_task;
3739
3740         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) return -EINVAL;
3741
3742         /*
3743          * on both UP and SMP, we can only write to the PMC when the task is
3744          * the owner of the local PMU.
3745          */
3746         if (is_loaded) {
3747                 thread = &task->thread;
3748                 /*
3749                  * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3750                  * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3751                  * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3752                  */
3753                 if (unlikely(is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id())) {
3754                         DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
3755                         return -EBUSY;
3756                 }
3757                 can_access_pmu = GET_PMU_OWNER() == task || is_system ? 1 : 0;
3758         }
3759
3760         /*
3761          * we do not need to check for ipsr.db because we do clear ibr.x, dbr.r, and dbr.w
3762          * ensuring that no real breakpoint can be installed via this call.
3763          *
3764          * IMPORTANT: regs can be NULL in this function
3765          */
3766
3767         first_time = ctx->ctx_fl_using_dbreg == 0;
3768
3769         /*
3770          * don't bother if we are loaded and task is being debugged
3771          */
3772         if (is_loaded && (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) != 0) {
3773                 DPRINT(("debug registers already in use for [%d]\n", task->pid));
3774                 return -EBUSY;
3775         }
3776
3777         /*
3778          * check for debug registers in system wide mode
3779          *
3780          * If though a check is done in pfm_context_load(),
3781          * we must repeat it here, in case the registers are
3782          * written after the context is loaded
3783          */
3784         if (is_loaded) {
3785                 LOCK_PFS(flags);
3786
3787                 if (first_time && is_system) {
3788                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs)
3789                                 ret = -EBUSY;
3790                         else
3791                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
3792                 }
3793                 UNLOCK_PFS(flags);
3794         }
3795
3796         if (ret != 0) return ret;
3797
3798         /*
3799          * mark ourself as user of the debug registers for
3800          * perfmon purposes.
3801          */
3802         ctx->ctx_fl_using_dbreg = 1;
3803
3804         /*
3805          * clear hardware registers to make sure we don't
3806          * pick up stale state.
3807          *
3808          * for a system wide session, we do not use
3809          * thread.dbr, thread.ibr because this process
3810          * never leaves the current CPU and the state
3811          * is shared by all processes running on it
3812          */
3813         if (first_time && can_access_pmu) {
3814                 DPRINT(("[%d] clearing ibrs, dbrs\n", task->pid));
3815                 for (i=0; i < pmu_conf->num_ibrs; i++) {
3816                         ia64_set_ibr(i, 0UL);
3817                         ia64_dv_serialize_instruction();
3818                 }
3819                 ia64_srlz_i();
3820                 for (i=0; i < pmu_conf->num_dbrs; i++) {
3821                         ia64_set_dbr(i, 0UL);
3822                         ia64_dv_serialize_data();
3823                 }
3824                 ia64_srlz_d();
3825         }
3826
3827         /*
3828          * Now install the values into the registers
3829          */
3830         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
3831
3832                 rnum      = req->dbreg_num;
3833                 dbreg.val = req->dbreg_value;
3834
3835                 ret = -EINVAL;
3836
3837                 if ((mode == PFM_CODE_RR && rnum >= PFM_NUM_IBRS) || ((mode == PFM_DATA_RR) && rnum >= PFM_NUM_DBRS)) {
3838                         DPRINT(("invalid register %u val=0x%lx mode=%d i=%d count=%d\n",
3839                                   rnum, dbreg.val, mode, i, count));
3840
3841                         goto abort_mission;
3842                 }
3843
3844                 /*
3845                  * make sure we do not install enabled breakpoint
3846                  */
3847                 if (rnum & 0x1) {
3848                         if (mode == PFM_CODE_RR)
3849                                 dbreg.ibr.ibr_x = 0;
3850                         else
3851                                 dbreg.dbr.dbr_r = dbreg.dbr.dbr_w = 0;
3852                 }
3853
3854                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, 0);
3855
3856                 /*
3857                  * Debug registers, just like PMC, can only be modified
3858                  * by a kernel call. Moreover, perfmon() access to those
3859                  * registers are centralized in this routine. The hardware
3860                  * does not modify the value of these registers, therefore,
3861                  * if we save them as they are written, we can avoid having
3862                  * to save them on context switch out. This is made possible
3863                  * by the fact that when perfmon uses debug registers, ptrace()
3864                  * won't be able to modify them concurrently.
3865                  */
3866                 if (mode == PFM_CODE_RR) {
3867                         CTX_USED_IBR(ctx, rnum);
3868
3869                         if (can_access_pmu) {
3870                                 ia64_set_ibr(rnum, dbreg.val);
3871                                 ia64_dv_serialize_instruction();
3872                         }
3873
3874                         ctx->ctx_ibrs[rnum] = dbreg.val;
3875
3876                         DPRINT(("write ibr%u=0x%lx used_ibrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3877                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_ibrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3878                 } else {
3879                         CTX_USED_DBR(ctx, rnum);
3880
3881                         if (can_access_pmu) {
3882                                 ia64_set_dbr(rnum, dbreg.val);
3883                                 ia64_dv_serialize_data();
3884                         }
3885                         ctx->ctx_dbrs[rnum] = dbreg.val;
3886
3887                         DPRINT(("write dbr%u=0x%lx used_dbrs=0x%x ld=%d apmu=%d\n",
3888                                 rnum, dbreg.val, ctx->ctx_used_dbrs[0], is_loaded, can_access_pmu));
3889                 }
3890         }
3891
3892         return 0;
3893
3894 abort_mission:
3895         /*
3896          * in case it was our first attempt, we undo the global modifications
3897          */
3898         if (first_time) {
3899                 LOCK_PFS(flags);
3900                 if (ctx->ctx_fl_system) {
3901                         pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
3902                 }
3903                 UNLOCK_PFS(flags);
3904                 ctx->ctx_fl_using_dbreg = 0;
3905         }
3906         /*
3907          * install error return flag
3908          */
3909         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->dbreg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
3910
3911         return ret;
3912 }
3913
3914 static int
3915 pfm_write_ibrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3916 {
3917         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_CODE_RR, ctx, arg, count, regs);
3918 }
3919
3920 static int
3921 pfm_write_dbrs(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3922 {
3923         return pfm_write_ibr_dbr(PFM_DATA_RR, ctx, arg, count, regs);
3924 }
3925
3926 int
3927 pfm_mod_write_ibrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3928 {
3929         pfm_context_t *ctx;
3930
3931         if (req == NULL) return -EINVAL;
3932
3933         ctx = GET_PMU_CTX();
3934
3935         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3936
3937         /*
3938          * for now limit to current task, which is enough when calling
3939          * from overflow handler
3940          */
3941         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3942
3943         return pfm_write_ibrs(ctx, req, nreq, regs);
3944 }
3945 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_ibrs);
3946
3947 int
3948 pfm_mod_write_dbrs(struct task_struct *task, void *req, unsigned int nreq, struct pt_regs *regs)
3949 {
3950         pfm_context_t *ctx;
3951
3952         if (req == NULL) return -EINVAL;
3953
3954         ctx = GET_PMU_CTX();
3955
3956         if (ctx == NULL) return -EINVAL;
3957
3958         /*
3959          * for now limit to current task, which is enough when calling
3960          * from overflow handler
3961          */
3962         if (task != current && ctx->ctx_fl_system == 0) return -EBUSY;
3963
3964         return pfm_write_dbrs(ctx, req, nreq, regs);
3965 }
3966 EXPORT_SYMBOL(pfm_mod_write_dbrs);
3967
3968
3969 static int
3970 pfm_get_features(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3971 {
3972         pfarg_features_t *req = (pfarg_features_t *)arg;
3973
3974         req->ft_version = PFM_VERSION;
3975         return 0;
3976 }
3977
3978 static int
3979 pfm_stop(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
3980 {
3981         struct pt_regs *tregs;
3982         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
3983         int state, is_system;
3984
3985         state     = ctx->ctx_state;
3986         is_system = ctx->ctx_fl_system;
3987
3988         /*
3989          * context must be attached to issue the stop command (includes LOADED,MASKED,ZOMBIE)
3990          */
3991         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return -EINVAL;
3992
3993         /*
3994          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
3995          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
3996          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
3997          */
3998         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
3999                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4000                 return -EBUSY;
4001         }
4002         DPRINT(("task [%d] ctx_state=%d is_system=%d\n",
4003                 PFM_CTX_TASK(ctx)->pid,
4004                 state,
4005                 is_system));
4006         /*
4007          * in system mode, we need to update the PMU directly
4008          * and the user level state of the caller, which may not
4009          * necessarily be the creator of the context.
4010          */
4011         if (is_system) {
4012                 /*
4013                  * Update local PMU first
4014                  *
4015                  * disable dcr pp
4016                  */
4017                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) & ~IA64_DCR_PP);
4018                 ia64_srlz_i();
4019
4020                 /*
4021                  * update local cpuinfo
4022                  */
4023                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4024
4025                 /*
4026                  * stop monitoring, does srlz.i
4027                  */
4028                 pfm_clear_psr_pp();
4029
4030                 /*
4031                  * stop monitoring in the caller
4032                  */
4033                 ia64_psr(regs)->pp = 0;
4034
4035                 return 0;
4036         }
4037         /*
4038          * per-task mode
4039          */
4040
4041         if (task == current) {
4042                 /* stop monitoring  at kernel level */
4043                 pfm_clear_psr_up();
4044
4045                 /*
4046                  * stop monitoring at the user level
4047                  */
4048                 ia64_psr(regs)->up = 0;
4049         } else {
4050                 tregs = ia64_task_regs(task);
4051
4052                 /*
4053                  * stop monitoring at the user level
4054                  */
4055                 ia64_psr(tregs)->up = 0;
4056
4057                 /*
4058                  * monitoring disabled in kernel at next reschedule
4059                  */
4060                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0;
4061                 DPRINT(("task=[%d]\n", task->pid));
4062         }
4063         return 0;
4064 }
4065
4066
4067 static int
4068 pfm_start(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4069 {
4070         struct pt_regs *tregs;
4071         int state, is_system;
4072
4073         state     = ctx->ctx_state;
4074         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4075
4076         if (state != PFM_CTX_LOADED) return -EINVAL;
4077
4078         /*
4079          * In system wide and when the context is loaded, access can only happen
4080          * when the caller is running on the CPU being monitored by the session.
4081          * It does not have to be the owner (ctx_task) of the context per se.
4082          */
4083         if (is_system && ctx->ctx_cpu != smp_processor_id()) {
4084                 DPRINT(("should be running on CPU%d\n", ctx->ctx_cpu));
4085                 return -EBUSY;
4086         }
4087
4088         /*
4089          * in system mode, we need to update the PMU directly
4090          * and the user level state of the caller, which may not
4091          * necessarily be the creator of the context.
4092          */
4093         if (is_system) {
4094
4095                 /*
4096                  * set user level psr.pp for the caller
4097                  */
4098                 ia64_psr(regs)->pp = 1;
4099
4100                 /*
4101                  * now update the local PMU and cpuinfo
4102                  */
4103                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4104
4105                 /*
4106                  * start monitoring at kernel level
4107                  */
4108                 pfm_set_psr_pp();
4109
4110                 /* enable dcr pp */
4111                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR) | IA64_DCR_PP);
4112                 ia64_srlz_i();
4113
4114                 return 0;
4115         }
4116
4117         /*
4118          * per-process mode
4119          */
4120
4121         if (ctx->ctx_task == current) {
4122
4123                 /* start monitoring at kernel level */
4124                 pfm_set_psr_up();
4125
4126                 /*
4127                  * activate monitoring at user level
4128                  */
4129                 ia64_psr(regs)->up = 1;
4130
4131         } else {
4132                 tregs = ia64_task_regs(ctx->ctx_task);
4133
4134                 /*
4135                  * start monitoring at the kernel level the next
4136                  * time the task is scheduled
4137                  */
4138                 ctx->ctx_saved_psr_up = IA64_PSR_UP;
4139
4140                 /*
4141                  * activate monitoring at user level
4142                  */
4143                 ia64_psr(tregs)->up = 1;
4144         }
4145         return 0;
4146 }
4147
4148 static int
4149 pfm_get_pmc_reset(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4150 {
4151         pfarg_reg_t *req = (pfarg_reg_t *)arg;
4152         unsigned int cnum;
4153         int i;
4154         int ret = -EINVAL;
4155
4156         for (i = 0; i < count; i++, req++) {
4157
4158                 cnum = req->reg_num;
4159
4160                 if (!PMC_IS_IMPL(cnum)) goto abort_mission;
4161
4162                 req->reg_value = PMC_DFL_VAL(cnum);
4163
4164                 PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, 0);
4165
4166                 DPRINT(("pmc_reset_val pmc[%u]=0x%lx\n", cnum, req->reg_value));
4167         }
4168         return 0;
4169
4170 abort_mission:
4171         PFM_REG_RETFLAG_SET(req->reg_flags, PFM_REG_RETFL_EINVAL);
4172         return ret;
4173 }
4174
4175 static int
4176 pfm_check_task_exist(pfm_context_t *ctx)
4177 {
4178         struct task_struct *g, *t;
4179         int ret = -ESRCH;
4180
4181         read_lock(&tasklist_lock);
4182
4183         do_each_thread (g, t) {
4184                 if (t->thread.pfm_context == ctx) {
4185                         ret = 0;
4186                         break;
4187                 }
4188         } while_each_thread (g, t);
4189
4190         read_unlock(&tasklist_lock);
4191
4192         DPRINT(("pfm_check_task_exist: ret=%d ctx=%p\n", ret, ctx));
4193
4194         return ret;
4195 }
4196
4197 static int
4198 pfm_context_load(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4199 {
4200         struct task_struct *task;
4201         struct thread_struct *thread;
4202         struct pfm_context_t *old;
4203         unsigned long flags;
4204 #ifndef CONFIG_SMP
4205         struct task_struct *owner_task = NULL;
4206 #endif
4207         pfarg_load_t *req = (pfarg_load_t *)arg;
4208         unsigned long *pmcs_source, *pmds_source;
4209         int the_cpu;
4210         int ret = 0;
4211         int state, is_system, set_dbregs = 0;
4212
4213         state     = ctx->ctx_state;
4214         is_system = ctx->ctx_fl_system;
4215         /*
4216          * can only load from unloaded or terminated state
4217          */
4218         if (state != PFM_CTX_UNLOADED) {
4219                 DPRINT(("cannot load to [%d], invalid ctx_state=%d\n",
4220                         req->load_pid,
4221                         ctx->ctx_state));
4222                 return -EINVAL;
4223         }
4224
4225         DPRINT(("load_pid [%d] using_dbreg=%d\n", req->load_pid, ctx->ctx_fl_using_dbreg));
4226
4227         if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && req->load_pid == current->pid) {
4228                 DPRINT(("cannot use blocking mode on self\n"));
4229                 return -EINVAL;
4230         }
4231
4232         ret = pfm_get_task(ctx, req->load_pid, &task);
4233         if (ret) {
4234                 DPRINT(("load_pid [%d] get_task=%d\n", req->load_pid, ret));
4235                 return ret;
4236         }
4237
4238         ret = -EINVAL;
4239
4240         /*
4241          * system wide is self monitoring only
4242          */
4243         if (is_system && task != current) {
4244                 DPRINT(("system wide is self monitoring only load_pid=%d\n",
4245                         req->load_pid));
4246                 goto error;
4247         }
4248
4249         thread = &task->thread;
4250
4251         ret = 0;
4252         /*
4253          * cannot load a context which is using range restrictions,
4254          * into a task that is being debugged.
4255          */
4256         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4257                 if (thread->flags & IA64_THREAD_DBG_VALID) {
4258                         ret = -EBUSY;
4259                         DPRINT(("load_pid [%d] task is debugged, cannot load range restrictions\n", req->load_pid));
4260                         goto error;
4261                 }
4262                 LOCK_PFS(flags);
4263
4264                 if (is_system) {
4265                         if (pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs) {
4266                                 DPRINT(("cannot load [%d] dbregs in use\n", task->pid));
4267                                 ret = -EBUSY;
4268                         } else {
4269                                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs++;
4270                                 DPRINT(("load [%d] increased sys_use_dbreg=%u\n", task->pid, pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs));
4271                                 set_dbregs = 1;
4272                         }
4273                 }
4274
4275                 UNLOCK_PFS(flags);
4276
4277                 if (ret) goto error;
4278         }
4279
4280         /*
4281          * SMP system-wide monitoring implies self-monitoring.
4282          *
4283          * The programming model expects the task to
4284          * be pinned on a CPU throughout the session.
4285          * Here we take note of the current CPU at the
4286          * time the context is loaded. No call from
4287          * another CPU will be allowed.
4288          *
4289          * The pinning via shed_setaffinity()
4290          * must be done by the calling task prior
4291          * to this call.
4292          *
4293          * systemwide: keep track of CPU this session is supposed to run on
4294          */
4295         the_cpu = ctx->ctx_cpu = smp_processor_id();
4296
4297         ret = -EBUSY;
4298         /*
4299          * now reserve the session
4300          */
4301         ret = pfm_reserve_session(current, is_system, the_cpu);
4302         if (ret) goto error;
4303
4304         /*
4305          * task is necessarily stopped at this point.
4306          *
4307          * If the previous context was zombie, then it got removed in
4308          * pfm_save_regs(). Therefore we should not see it here.
4309          * If we see a context, then this is an active context
4310          *
4311          * XXX: needs to be atomic
4312          */
4313         DPRINT(("before cmpxchg() old_ctx=%p new_ctx=%p\n",
4314                 thread->pfm_context, ctx));
4315
4316         old = ia64_cmpxchg(acq, &thread->pfm_context, NULL, ctx, sizeof(pfm_context_t *));
4317         if (old != NULL) {
4318                 DPRINT(("load_pid [%d] already has a context\n", req->load_pid));
4319                 goto error_unres;
4320         }
4321
4322         pfm_reset_msgq(ctx);
4323
4324         ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4325
4326         /*
4327          * link context to task
4328          */
4329         ctx->ctx_task = task;
4330
4331         if (is_system) {
4332                 /*
4333                  * we load as stopped
4334                  */
4335                 PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4336                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_DCR_PP);
4337
4338                 if (ctx->ctx_fl_excl_idle) PFM_CPUINFO_SET(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4339         } else {
4340                 thread->flags |= IA64_THREAD_PM_VALID;
4341         }
4342
4343         /*
4344          * propagate into thread-state
4345          */
4346         pfm_copy_pmds(task, ctx);
4347         pfm_copy_pmcs(task, ctx);
4348
4349         pmcs_source = thread->pmcs;
4350         pmds_source = thread->pmds;
4351
4352         /*
4353          * always the case for system-wide
4354          */
4355         if (task == current) {
4356
4357                 if (is_system == 0) {
4358
4359                         /* allow user level control */
4360                         ia64_psr(regs)->sp = 0;
4361                         DPRINT(("clearing psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4362
4363                         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
4364                         INC_ACTIVATION();
4365                         SET_ACTIVATION(ctx);
4366 #ifndef CONFIG_SMP
4367                         /*
4368                          * push the other task out, if any
4369                          */
4370                         owner_task = GET_PMU_OWNER();
4371                         if (owner_task) pfm_lazy_save_regs(owner_task);
4372 #endif
4373                 }
4374                 /*
4375                  * load all PMD from ctx to PMU (as opposed to thread state)
4376                  * restore all PMC from ctx to PMU
4377                  */
4378                 pfm_restore_pmds(pmds_source, ctx->ctx_all_pmds[0]);
4379                 pfm_restore_pmcs(pmcs_source, ctx->ctx_all_pmcs[0]);
4380
4381                 ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
4382                 ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
4383
4384                 /*
4385                  * guaranteed safe by earlier check against DBG_VALID
4386                  */
4387                 if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
4388                         pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
4389                         pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
4390                 }
4391                 /*
4392                  * set new ownership
4393                  */
4394                 SET_PMU_OWNER(task, ctx);
4395
4396                 DPRINT(("context loaded on PMU for [%d]\n", task->pid));
4397         } else {
4398                 /*
4399                  * when not current, task MUST be stopped, so this is safe
4400                  */
4401                 regs = ia64_task_regs(task);
4402
4403                 /* force a full reload */
4404                 ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4405                 SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4406
4407                 /* initial saved psr (stopped) */
4408                 ctx->ctx_saved_psr_up = 0UL;
4409                 ia64_psr(regs)->up = ia64_psr(regs)->pp = 0;
4410         }
4411
4412         ret = 0;
4413
4414 error_unres:
4415         if (ret) pfm_unreserve_session(ctx, ctx->ctx_fl_system, the_cpu);
4416 error:
4417         /*
4418          * we must undo the dbregs setting (for system-wide)
4419          */
4420         if (ret && set_dbregs) {
4421                 LOCK_PFS(flags);
4422                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs--;
4423                 UNLOCK_PFS(flags);
4424         }
4425         /*
4426          * release task, there is now a link with the context
4427          */
4428         if (is_system == 0 && task != current) {
4429                 pfm_put_task(task);
4430
4431                 if (ret == 0) {
4432                         ret = pfm_check_task_exist(ctx);
4433                         if (ret) {
4434                                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4435                                 ctx->ctx_task  = NULL;
4436                         }
4437                 }
4438         }
4439         return ret;
4440 }
4441
4442 /*
4443  * in this function, we do not need to increase the use count
4444  * for the task via get_task_struct(), because we hold the
4445  * context lock. If the task were to disappear while having
4446  * a context attached, it would go through pfm_exit_thread()
4447  * which also grabs the context lock  and would therefore be blocked
4448  * until we are here.
4449  */
4450 static void pfm_flush_pmds(struct task_struct *, pfm_context_t *ctx);
4451
4452 static int
4453 pfm_context_unload(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs)
4454 {
4455         struct task_struct *task = PFM_CTX_TASK(ctx);
4456         struct pt_regs *tregs;
4457         int prev_state, is_system;
4458         int ret;
4459
4460         DPRINT(("ctx_state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task ? task->pid : -1));
4461
4462         prev_state = ctx->ctx_state;
4463         is_system  = ctx->ctx_fl_system;
4464
4465         /*
4466          * unload only when necessary
4467          */
4468         if (prev_state == PFM_CTX_UNLOADED) {
4469                 DPRINT(("ctx_state=%d, nothing to do\n", prev_state));
4470                 return 0;
4471         }
4472
4473         /*
4474          * clear psr and dcr bits
4475          */
4476         ret = pfm_stop(ctx, NULL, 0, regs);
4477         if (ret) return ret;
4478
4479         ctx->ctx_state = PFM_CTX_UNLOADED;
4480
4481         /*
4482          * in system mode, we need to update the PMU directly
4483          * and the user level state of the caller, which may not
4484          * necessarily be the creator of the context.
4485          */
4486         if (is_system) {
4487
4488                 /*
4489                  * Update cpuinfo
4490                  *
4491                  * local PMU is taken care of in pfm_stop()
4492                  */
4493                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_SYST_WIDE);
4494                 PFM_CPUINFO_CLEAR(PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE);
4495
4496                 /*
4497                  * save PMDs in context
4498                  * release ownership
4499                  */
4500                 pfm_flush_pmds(current, ctx);
4501
4502                 /*
4503                  * at this point we are done with the PMU
4504                  * so we can unreserve the resource.
4505                  */
4506                 if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4507                         pfm_unreserve_session(ctx, 1 , ctx->ctx_cpu);
4508
4509                 /*
4510                  * disconnect context from task
4511                  */
4512                 task->thread.pfm_context = NULL;
4513                 /*
4514                  * disconnect task from context
4515                  */
4516                 ctx->ctx_task = NULL;
4517
4518                 /*
4519                  * There is nothing more to cleanup here.
4520                  */
4521                 return 0;
4522         }
4523
4524         /*
4525          * per-task mode
4526          */
4527         tregs = task == current ? regs : ia64_task_regs(task);
4528
4529         if (task == current) {
4530                 /*
4531                  * cancel user level control
4532                  */
4533                 ia64_psr(regs)->sp = 1;
4534
4535                 DPRINT(("setting psr.sp for [%d]\n", task->pid));
4536         }
4537         /*
4538          * save PMDs to context
4539          * release ownership
4540          */
4541         pfm_flush_pmds(task, ctx);
4542
4543         /*
4544          * at this point we are done with the PMU
4545          * so we can unreserve the resource.
4546          *
4547          * when state was ZOMBIE, we have already unreserved.
4548          */
4549         if (prev_state != PFM_CTX_ZOMBIE)
4550                 pfm_unreserve_session(ctx, 0 , ctx->ctx_cpu);
4551
4552         /*
4553          * reset activation counter and psr
4554          */
4555         ctx->ctx_last_activation = PFM_INVALID_ACTIVATION;
4556         SET_LAST_CPU(ctx, -1);
4557
4558         /*
4559          * PMU state will not be restored
4560          */
4561         task->thread.flags &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
4562
4563         /*
4564          * break links between context and task
4565          */
4566         task->thread.pfm_context  = NULL;
4567         ctx->ctx_task             = NULL;
4568
4569         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
4570
4571         ctx->ctx_fl_trap_reason  = PFM_TRAP_REASON_NONE;
4572         ctx->ctx_fl_can_restart  = 0;
4573         ctx->ctx_fl_going_zombie = 0;
4574
4575         DPRINT(("disconnected [%d] from context\n", task->pid));
4576
4577         return 0;
4578 }
4579
4580
4581 /*
4582  * called only from exit_thread(): task == current
4583  * we come here only if current has a context attached (loaded or masked)
4584  */
4585 void
4586 pfm_exit_thread(struct task_struct *task)
4587 {
4588         pfm_context_t *ctx;
4589         unsigned long flags;
4590         struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
4591         int ret, state;
4592         int free_ok = 0;
4593
4594         ctx = PFM_GET_CTX(task);
4595
4596         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4597
4598         DPRINT(("state=%d task [%d]\n", ctx->ctx_state, task->pid));
4599
4600         state = ctx->ctx_state;
4601         switch(state) {
4602                 case PFM_CTX_UNLOADED:
4603                         /*
4604                          * only comes to thios function if pfm_context is not NULL, i.e., cannot
4605                          * be in unloaded state
4606                          */
4607                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] ctx unloaded\n", task->pid);
4608                         break;
4609                 case PFM_CTX_LOADED:
4610                 case PFM_CTX_MASKED:
4611                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4612                         if (ret) {
4613                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4614                         }
4615                         DPRINT(("ctx unloaded for current state was %d\n", state));
4616
4617                         pfm_end_notify_user(ctx);
4618                         break;
4619                 case PFM_CTX_ZOMBIE:
4620                         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4621                         if (ret) {
4622                                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] state=%d unload failed %d\n", task->pid, state, ret);
4623                         }
4624                         free_ok = 1;
4625                         break;
4626                 default:
4627                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_exit_thread [%d] unexpected state=%d\n", task->pid, state);
4628                         break;
4629         }
4630         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4631
4632         { u64 psr = pfm_get_psr();
4633           BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
4634           BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
4635           BUG_ON(ia64_psr(regs)->up);
4636           BUG_ON(ia64_psr(regs)->pp);
4637         }
4638
4639         /*
4640          * All memory free operations (especially for vmalloc'ed memory)
4641          * MUST be done with interrupts ENABLED.
4642          */
4643         if (free_ok) pfm_context_free(ctx);
4644 }
4645
4646 /*
4647  * functions MUST be listed in the increasing order of their index (see permfon.h)
4648  */
4649 #define PFM_CMD(name, flags, arg_count, arg_type, getsz) { name, #name, flags, arg_count, sizeof(arg_type), getsz }
4650 #define PFM_CMD_S(name, flags) { name, #name, flags, 0, 0, NULL }
4651 #define PFM_CMD_PCLRWS  (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW|PFM_CMD_STOP)
4652 #define PFM_CMD_PCLRW   (PFM_CMD_FD|PFM_CMD_ARG_RW)
4653 #define PFM_CMD_NONE    { NULL, "no-cmd", 0, 0, 0, NULL}
4654
4655 static pfm_cmd_desc_t pfm_cmd_tab[]={
4656 /* 0  */PFM_CMD_NONE,
4657 /* 1  */PFM_CMD(pfm_write_pmcs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4658 /* 2  */PFM_CMD(pfm_write_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4659 /* 3  */PFM_CMD(pfm_read_pmds, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4660 /* 4  */PFM_CMD_S(pfm_stop, PFM_CMD_PCLRWS),
4661 /* 5  */PFM_CMD_S(pfm_start, PFM_CMD_PCLRWS),
4662 /* 6  */PFM_CMD_NONE,
4663 /* 7  */PFM_CMD_NONE,
4664 /* 8  */PFM_CMD(pfm_context_create, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_context_t, pfm_ctx_getsize),
4665 /* 9  */PFM_CMD_NONE,
4666 /* 10 */PFM_CMD_S(pfm_restart, PFM_CMD_PCLRW),
4667 /* 11 */PFM_CMD_NONE,
4668 /* 12 */PFM_CMD(pfm_get_features, PFM_CMD_ARG_RW, 1, pfarg_features_t, NULL),
4669 /* 13 */PFM_CMD(pfm_debug, 0, 1, unsigned int, NULL),
4670 /* 14 */PFM_CMD_NONE,
4671 /* 15 */PFM_CMD(pfm_get_pmc_reset, PFM_CMD_ARG_RW, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_reg_t, NULL),
4672 /* 16 */PFM_CMD(pfm_context_load, PFM_CMD_PCLRWS, 1, pfarg_load_t, NULL),
4673 /* 17 */PFM_CMD_S(pfm_context_unload, PFM_CMD_PCLRWS),
4674 /* 18 */PFM_CMD_NONE,
4675 /* 19 */PFM_CMD_NONE,
4676 /* 20 */PFM_CMD_NONE,
4677 /* 21 */PFM_CMD_NONE,
4678 /* 22 */PFM_CMD_NONE,
4679 /* 23 */PFM_CMD_NONE,
4680 /* 24 */PFM_CMD_NONE,
4681 /* 25 */PFM_CMD_NONE,
4682 /* 26 */PFM_CMD_NONE,
4683 /* 27 */PFM_CMD_NONE,
4684 /* 28 */PFM_CMD_NONE,
4685 /* 29 */PFM_CMD_NONE,
4686 /* 30 */PFM_CMD_NONE,
4687 /* 31 */PFM_CMD_NONE,
4688 /* 32 */PFM_CMD(pfm_write_ibrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL),
4689 /* 33 */PFM_CMD(pfm_write_dbrs, PFM_CMD_PCLRWS, PFM_CMD_ARG_MANY, pfarg_dbreg_t, NULL)
4690 };
4691 #define PFM_CMD_COUNT   (sizeof(pfm_cmd_tab)/sizeof(pfm_cmd_desc_t))
4692
4693 static int
4694 pfm_check_task_state(pfm_context_t *ctx, int cmd, unsigned long flags)
4695 {
4696         struct task_struct *task;
4697         int state, old_state;
4698
4699 recheck:
4700         state = ctx->ctx_state;
4701         task  = ctx->ctx_task;
4702
4703         if (task == NULL) {
4704                 DPRINT(("context %d no task, state=%d\n", ctx->ctx_fd, state));
4705                 return 0;
4706         }
4707
4708         DPRINT(("context %d state=%d [%d] task_state=%ld must_stop=%d\n",
4709                 ctx->ctx_fd,
4710                 state,
4711                 task->pid,
4712                 task->state, PFM_CMD_STOPPED(cmd)));
4713
4714         /*
4715          * self-monitoring always ok.
4716          *
4717          * for system-wide the caller can either be the creator of the
4718          * context (to one to which the context is attached to) OR
4719          * a task running on the same CPU as the session.
4720          */
4721         if (task == current || ctx->ctx_fl_system) return 0;
4722
4723         /*
4724          * if context is UNLOADED we are safe to go
4725          */
4726         if (state == PFM_CTX_UNLOADED) return 0;
4727
4728         /*
4729          * no command can operate on a zombie context
4730          */
4731         if (state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
4732                 DPRINT(("cmd %d state zombie cannot operate on context\n", cmd));
4733                 return -EINVAL;
4734         }
4735
4736         /*
4737          * context is LOADED or MASKED. Some commands may need to have
4738          * the task stopped.
4739          *
4740          * We could lift this restriction for UP but it would mean that
4741          * the user has no guarantee the task would not run between
4742          * two successive calls to perfmonctl(). That's probably OK.
4743          * If this user wants to ensure the task does not run, then
4744          * the task must be stopped.
4745          */
4746         if (PFM_CMD_STOPPED(cmd)) {
4747                 if ((task->state != TASK_STOPPED) && (task->state != TASK_TRACED)) {
4748                         DPRINT(("[%d] task not in stopped state\n", task->pid));
4749                         return -EBUSY;
4750                 }
4751                 /*
4752                  * task is now stopped, wait for ctxsw out
4753                  *
4754                  * This is an interesting point in the code.
4755                  * We need to unprotect the context because
4756                  * the pfm_save_regs() routines needs to grab
4757                  * the same lock. There are danger in doing
4758                  * this because it leaves a window open for
4759                  * another task to get access to the context
4760                  * and possibly change its state. The one thing
4761                  * that is not possible is for the context to disappear
4762                  * because we are protected by the VFS layer, i.e.,
4763                  * get_fd()/put_fd().
4764                  */
4765                 old_state = state;
4766
4767                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4768
4769                 wait_task_inactive(task);
4770
4771                 PROTECT_CTX(ctx, flags);
4772
4773                 /*
4774                  * we must recheck to verify if state has changed
4775                  */
4776                 if (ctx->ctx_state != old_state) {
4777                         DPRINT(("old_state=%d new_state=%d\n", old_state, ctx->ctx_state));
4778                         goto recheck;
4779                 }
4780         }
4781         return 0;
4782 }
4783
4784 /*
4785  * system-call entry point (must return long)
4786  */
4787 asmlinkage long
4788 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void __user *arg, int count, long arg5, long arg6, long arg7,
4789                 long arg8, long stack)
4790 {
4791         struct pt_regs *regs = (struct pt_regs *)&stack;
4792         struct file *file = NULL;
4793         pfm_context_t *ctx = NULL;
4794         unsigned long flags = 0UL;
4795         void *args_k = NULL;
4796         long ret; /* will expand int return types */
4797         size_t base_sz, sz, xtra_sz = 0;
4798         int narg, completed_args = 0, call_made = 0, cmd_flags;
4799         int (*func)(pfm_context_t *ctx, void *arg, int count, struct pt_regs *regs);
4800         int (*getsize)(void *arg, size_t *sz);
4801 #define PFM_MAX_ARGSIZE 4096
4802
4803         /*
4804          * reject any call if perfmon was disabled at initialization
4805          */
4806         if (unlikely(pmu_conf == NULL)) return -ENOSYS;
4807
4808         if (unlikely(cmd < 0 || cmd >= PFM_CMD_COUNT)) {
4809                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4810                 return -EINVAL;
4811         }
4812
4813         func      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_func;
4814         narg      = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_narg;
4815         base_sz   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_argsize;
4816         getsize   = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_getsize;
4817         cmd_flags = pfm_cmd_tab[cmd].cmd_flags;
4818
4819         if (unlikely(func == NULL)) {
4820                 DPRINT(("invalid cmd=%d\n", cmd));
4821                 return -EINVAL;
4822         }
4823
4824         DPRINT(("cmd=%s idx=%d narg=0x%x argsz=%lu count=%d\n",
4825                 PFM_CMD_NAME(cmd),
4826                 cmd,
4827                 narg,
4828                 base_sz,
4829                 count));
4830
4831         /*
4832          * check if number of arguments matches what the command expects
4833          */
4834         if (unlikely((narg == PFM_CMD_ARG_MANY && count <= 0) || (narg > 0 && narg != count)))
4835                 return -EINVAL;
4836
4837 restart_args:
4838         sz = xtra_sz + base_sz*count;
4839         /*
4840          * limit abuse to min page size
4841          */
4842         if (unlikely(sz > PFM_MAX_ARGSIZE)) {
4843                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] argument too big %lu\n", current->pid, sz);
4844                 return -E2BIG;
4845         }
4846
4847         /*
4848          * allocate default-sized argument buffer
4849          */
4850         if (likely(count && args_k == NULL)) {
4851                 args_k = kmalloc(PFM_MAX_ARGSIZE, GFP_KERNEL);
4852                 if (args_k == NULL) return -ENOMEM;
4853         }
4854
4855         ret = -EFAULT;
4856
4857         /*
4858          * copy arguments
4859          *
4860          * assume sz = 0 for command without parameters
4861          */
4862         if (sz && copy_from_user(args_k, arg, sz)) {
4863                 DPRINT(("cannot copy_from_user %lu bytes @%p\n", sz, arg));
4864                 goto error_args;
4865         }
4866
4867         /*
4868          * check if command supports extra parameters
4869          */
4870         if (completed_args == 0 && getsize) {
4871                 /*
4872                  * get extra parameters size (based on main argument)
4873                  */
4874                 ret = (*getsize)(args_k, &xtra_sz);
4875                 if (ret) goto error_args;
4876
4877                 completed_args = 1;
4878
4879                 DPRINT(("restart_args sz=%lu xtra_sz=%lu\n", sz, xtra_sz));
4880
4881                 /* retry if necessary */
4882                 if (likely(xtra_sz)) goto restart_args;
4883         }
4884
4885         if (unlikely((cmd_flags & PFM_CMD_FD) == 0)) goto skip_fd;
4886
4887         ret = -EBADF;
4888
4889         file = fget(fd);
4890         if (unlikely(file == NULL)) {
4891                 DPRINT(("invalid fd %d\n", fd));
4892                 goto error_args;
4893         }
4894         if (unlikely(PFM_IS_FILE(file) == 0)) {
4895                 DPRINT(("fd %d not related to perfmon\n", fd));
4896                 goto error_args;
4897         }
4898
4899         ctx = (pfm_context_t *)file->private_data;
4900         if (unlikely(ctx == NULL)) {
4901                 DPRINT(("no context for fd %d\n", fd));
4902                 goto error_args;
4903         }
4904         prefetch(&ctx->ctx_state);
4905
4906         PROTECT_CTX(ctx, flags);
4907
4908         /*
4909          * check task is stopped
4910          */
4911         ret = pfm_check_task_state(ctx, cmd, flags);
4912         if (unlikely(ret)) goto abort_locked;
4913
4914 skip_fd:
4915         ret = (*func)(ctx, args_k, count, regs);
4916
4917         call_made = 1;
4918
4919 abort_locked:
4920         if (likely(ctx)) {
4921                 DPRINT(("context unlocked\n"));
4922                 UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
4923                 fput(file);
4924         }
4925
4926         /* copy argument back to user, if needed */
4927         if (call_made && PFM_CMD_RW_ARG(cmd) && copy_to_user(arg, args_k, base_sz*count)) ret = -EFAULT;
4928
4929 error_args:
4930         if (args_k) kfree(args_k);
4931
4932         DPRINT(("cmd=%s ret=%ld\n", PFM_CMD_NAME(cmd), ret));
4933
4934         return ret;
4935 }
4936
4937 static void
4938 pfm_resume_after_ovfl(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_regs, struct pt_regs *regs)
4939 {
4940         pfm_buffer_fmt_t *fmt = ctx->ctx_buf_fmt;
4941         pfm_ovfl_ctrl_t rst_ctrl;
4942         int state;
4943         int ret = 0;
4944
4945         state = ctx->ctx_state;
4946         /*
4947          * Unlock sampling buffer and reset index atomically
4948          * XXX: not really needed when blocking
4949          */
4950         if (CTX_HAS_SMPL(ctx)) {
4951
4952                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4953                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 0;
4954
4955                 if (state == PFM_CTX_LOADED)
4956                         ret = pfm_buf_fmt_restart_active(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4957                 else
4958                         ret = pfm_buf_fmt_restart(fmt, current, &rst_ctrl, ctx->ctx_smpl_hdr, regs);
4959         } else {
4960                 rst_ctrl.bits.mask_monitoring = 0;
4961                 rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = 1;
4962         }
4963
4964         if (ret == 0) {
4965                 if (rst_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) {
4966                         pfm_reset_regs(ctx, &ovfl_regs, PFM_PMD_LONG_RESET);
4967                 }
4968                 if (rst_ctrl.bits.mask_monitoring == 0) {
4969                         DPRINT(("resuming monitoring\n"));
4970                         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_MASKED) pfm_restore_monitoring(current);
4971                 } else {
4972                         DPRINT(("stopping monitoring\n"));
4973                         //pfm_stop_monitoring(current, regs);
4974                 }
4975                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_LOADED;
4976         }
4977 }
4978
4979 /*
4980  * context MUST BE LOCKED when calling
4981  * can only be called for current
4982  */
4983 static void
4984 pfm_context_force_terminate(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
4985 {
4986         int ret;
4987
4988         DPRINT(("entering for [%d]\n", current->pid));
4989
4990         ret = pfm_context_unload(ctx, NULL, 0, regs);
4991         if (ret) {
4992                 printk(KERN_ERR "pfm_context_force_terminate: [%d] unloaded failed with %d\n", current->pid, ret);
4993         }
4994
4995         /*
4996          * and wakeup controlling task, indicating we are now disconnected
4997          */
4998         wake_up_interruptible(&ctx->ctx_zombieq);
4999
5000         /*
5001          * given that context is still locked, the controlling
5002          * task will only get access when we return from
5003          * pfm_handle_work().
5004          */
5005 }
5006
5007 static int pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds);
5008
5009 void
5010 pfm_handle_work(void)
5011 {
5012         pfm_context_t *ctx;
5013         struct pt_regs *regs;
5014         unsigned long flags;
5015         unsigned long ovfl_regs;
5016         unsigned int reason;
5017         int ret;
5018
5019         ctx = PFM_GET_CTX(current);
5020         if (ctx == NULL) {
5021                 printk(KERN_ERR "perfmon: [%d] has no PFM context\n", current->pid);
5022                 return;
5023         }
5024
5025         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5026
5027         PFM_SET_WORK_PENDING(current, 0);
5028
5029         pfm_clear_task_notify();
5030
5031         regs = ia64_task_regs(current);
5032
5033         /*
5034          * extract reason for being here and clear
5035          */
5036         reason = ctx->ctx_fl_trap_reason;
5037         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_NONE;
5038         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5039
5040         DPRINT(("reason=%d state=%d\n", reason, ctx->ctx_state));
5041
5042         /*
5043          * must be done before we check for simple-reset mode
5044          */
5045         if (ctx->ctx_fl_going_zombie || ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) goto do_zombie;
5046
5047
5048         //if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx)) goto skip_blocking;
5049         if (reason == PFM_TRAP_REASON_RESET) goto skip_blocking;
5050
5051         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5052
5053          /*
5054           * pfm_handle_work() is currently called with interrupts disabled.
5055           * The down_interruptible call may sleep, therefore we
5056           * must re-enable interrupts to avoid deadlocks. It is
5057           * safe to do so because this function is called ONLY
5058           * when returning to user level (PUStk=1), in which case
5059           * there is no risk of kernel stack overflow due to deep
5060           * interrupt nesting.
5061           */
5062         BUG_ON(flags & IA64_PSR_I);
5063         local_irq_enable();
5064
5065         DPRINT(("before block sleeping\n"));
5066
5067         /*
5068          * may go through without blocking on SMP systems
5069          * if restart has been received already by the time we call down()
5070          */
5071         ret = down_interruptible(&ctx->ctx_restart_sem);
5072
5073         DPRINT(("after block sleeping ret=%d\n", ret));
5074
5075         /*
5076          * disable interrupts to restore state we had upon entering
5077          * this function
5078          */
5079         local_irq_disable();
5080
5081         PROTECT_CTX(ctx, flags);
5082
5083         /*
5084          * we need to read the ovfl_regs only after wake-up
5085          * because we may have had pfm_write_pmds() in between
5086          * and that can changed PMD values and therefore
5087          * ovfl_regs is reset for these new PMD values.
5088          */
5089         ovfl_regs = ctx->ctx_ovfl_regs[0];
5090
5091         if (ctx->ctx_fl_going_zombie) {
5092 do_zombie:
5093                 DPRINT(("context is zombie, bailing out\n"));
5094                 pfm_context_force_terminate(ctx, regs);
5095                 goto nothing_to_do;
5096         }
5097         /*
5098          * in case of interruption of down() we don't restart anything
5099          */
5100         if (ret < 0) goto nothing_to_do;
5101
5102 skip_blocking:
5103         pfm_resume_after_ovfl(ctx, ovfl_regs, regs);
5104         ctx->ctx_ovfl_regs[0] = 0UL;
5105
5106 nothing_to_do:
5107
5108         UNPROTECT_CTX(ctx, flags);
5109 }
5110
5111 static int
5112 pfm_notify_user(pfm_context_t *ctx, pfm_msg_t *msg)
5113 {
5114         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5115                 DPRINT(("ignoring overflow notification, owner is zombie\n"));
5116                 return 0;
5117         }
5118
5119         DPRINT(("waking up somebody\n"));
5120
5121         if (msg) wake_up_interruptible(&ctx->ctx_msgq_wait);
5122
5123         /*
5124          * safe, we are not in intr handler, nor in ctxsw when
5125          * we come here
5126          */
5127         kill_fasync (&ctx->ctx_async_queue, SIGIO, POLL_IN);
5128
5129         return 0;
5130 }
5131
5132 static int
5133 pfm_ovfl_notify_user(pfm_context_t *ctx, unsigned long ovfl_pmds)
5134 {
5135         pfm_msg_t *msg = NULL;
5136
5137         if (ctx->ctx_fl_no_msg == 0) {
5138                 msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5139                 if (msg == NULL) {
5140                         printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_ovfl_notify_user no more notification msgs\n");
5141                         return -1;
5142                 }
5143
5144                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_type         = PFM_MSG_OVFL;
5145                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ctx_fd       = ctx->ctx_fd;
5146                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_active_set   = 0;
5147                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[0] = ovfl_pmds;
5148                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[1] = 0UL;
5149                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[2] = 0UL;
5150                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_ovfl_pmds[3] = 0UL;
5151                 msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp       = 0UL;
5152         }
5153
5154         DPRINT(("ovfl msg: msg=%p no_msg=%d fd=%d ovfl_pmds=0x%lx\n",
5155                 msg,
5156                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5157                 ctx->ctx_fd,
5158                 ovfl_pmds));
5159
5160         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5161 }
5162
5163 static int
5164 pfm_end_notify_user(pfm_context_t *ctx)
5165 {
5166         pfm_msg_t *msg;
5167
5168         msg = pfm_get_new_msg(ctx);
5169         if (msg == NULL) {
5170                 printk(KERN_ERR "perfmon: pfm_end_notify_user no more notification msgs\n");
5171                 return -1;
5172         }
5173         /* no leak */
5174         memset(msg, 0, sizeof(*msg));
5175
5176         msg->pfm_end_msg.msg_type    = PFM_MSG_END;
5177         msg->pfm_end_msg.msg_ctx_fd  = ctx->ctx_fd;
5178         msg->pfm_ovfl_msg.msg_tstamp = 0UL;
5179
5180         DPRINT(("end msg: msg=%p no_msg=%d ctx_fd=%d\n",
5181                 msg,
5182                 ctx->ctx_fl_no_msg,
5183                 ctx->ctx_fd));
5184
5185         return pfm_notify_user(ctx, msg);
5186 }
5187
5188 /*
5189  * main overflow processing routine.
5190  * it can be called from the interrupt path or explicitely during the context switch code
5191  */
5192 static void
5193 pfm_overflow_handler(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx, u64 pmc0, struct pt_regs *regs)
5194 {
5195         pfm_ovfl_arg_t *ovfl_arg;
5196         unsigned long mask;
5197         unsigned long old_val, ovfl_val, new_val;
5198         unsigned long ovfl_notify = 0UL, ovfl_pmds = 0UL, smpl_pmds = 0UL, reset_pmds;
5199         unsigned long tstamp;
5200         pfm_ovfl_ctrl_t ovfl_ctrl;
5201         unsigned int i, has_smpl;
5202         int must_notify = 0;
5203
5204         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) goto stop_monitoring;
5205
5206         /*
5207          * sanity test. Should never happen
5208          */
5209         if (unlikely((pmc0 & 0x1) == 0)) goto sanity_check;
5210
5211         tstamp   = ia64_get_itc();
5212         mask     = pmc0 >> PMU_FIRST_COUNTER;
5213         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
5214         has_smpl = CTX_HAS_SMPL(ctx);
5215
5216         DPRINT_ovfl(("pmc0=0x%lx pid=%d iip=0x%lx, %s "
5217                      "used_pmds=0x%lx\n",
5218                         pmc0,
5219                         task ? task->pid: -1,
5220                         (regs ? regs->cr_iip : 0),
5221                         CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) ? "nonblocking" : "blocking",
5222                         ctx->ctx_used_pmds[0]));
5223
5224
5225         /*
5226          * first we update the virtual counters
5227          * assume there was a prior ia64_srlz_d() issued
5228          */
5229         for (i = PMU_FIRST_COUNTER; mask ; i++, mask >>= 1) {
5230
5231                 /* skip pmd which did not overflow */
5232                 if ((mask & 0x1) == 0) continue;
5233
5234                 /*
5235                  * Note that the pmd is not necessarily 0 at this point as qualified events
5236                  * may have happened before the PMU was frozen. The residual count is not
5237                  * taken into consideration here but will be with any read of the pmd via
5238                  * pfm_read_pmds().
5239                  */
5240                 old_val              = new_val = ctx->ctx_pmds[i].val;
5241                 new_val             += 1 + ovfl_val;
5242                 ctx->ctx_pmds[i].val = new_val;
5243
5244                 /*
5245                  * check for overflow condition
5246                  */
5247                 if (likely(old_val > new_val)) {
5248                         ovfl_pmds |= 1UL << i;
5249                         if (PMC_OVFL_NOTIFY(ctx, i)) ovfl_notify |= 1UL << i;
5250                 }
5251
5252                 DPRINT_ovfl(("ctx_pmd[%d].val=0x%lx old_val=0x%lx pmd=0x%lx ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx\n",
5253                         i,
5254                         new_val,
5255                         old_val,
5256                         ia64_get_pmd(i) & ovfl_val,
5257                         ovfl_pmds,
5258                         ovfl_notify));
5259         }
5260
5261         /*
5262          * there was no 64-bit overflow, nothing else to do
5263          */
5264         if (ovfl_pmds == 0UL) return;
5265
5266         /*
5267          * reset all control bits
5268          */
5269         ovfl_ctrl.val = 0;
5270         reset_pmds    = 0UL;
5271
5272         /*
5273          * if a sampling format module exists, then we "cache" the overflow by
5274          * calling the module's handler() routine.
5275          */
5276         if (has_smpl) {
5277                 unsigned long start_cycles, end_cycles;
5278                 unsigned long pmd_mask;
5279                 int j, k, ret = 0;
5280                 int this_cpu = smp_processor_id();
5281
5282                 pmd_mask = ovfl_pmds >> PMU_FIRST_COUNTER;
5283                 ovfl_arg = &ctx->ctx_ovfl_arg;
5284
5285                 prefetch(ctx->ctx_smpl_hdr);
5286
5287                 for(i=PMU_FIRST_COUNTER; pmd_mask && ret == 0; i++, pmd_mask >>=1) {
5288
5289                         mask = 1UL << i;
5290
5291                         if ((pmd_mask & 0x1) == 0) continue;
5292
5293                         ovfl_arg->ovfl_pmd      = (unsigned char )i;
5294                         ovfl_arg->ovfl_notify   = ovfl_notify & mask ? 1 : 0;
5295                         ovfl_arg->active_set    = 0;
5296                         ovfl_arg->ovfl_ctrl.val = 0; /* module must fill in all fields */
5297                         ovfl_arg->smpl_pmds[0]  = smpl_pmds = ctx->ctx_pmds[i].smpl_pmds[0];
5298
5299                         ovfl_arg->pmd_value      = ctx->ctx_pmds[i].val;
5300                         ovfl_arg->pmd_last_reset = ctx->ctx_pmds[i].lval;
5301                         ovfl_arg->pmd_eventid    = ctx->ctx_pmds[i].eventid;
5302
5303                         /*
5304                          * copy values of pmds of interest. Sampling format may copy them
5305                          * into sampling buffer.
5306                          */
5307                         if (smpl_pmds) {
5308                                 for(j=0, k=0; smpl_pmds; j++, smpl_pmds >>=1) {
5309                                         if ((smpl_pmds & 0x1) == 0) continue;
5310                                         ovfl_arg->smpl_pmds_values[k++] = PMD_IS_COUNTING(j) ?  pfm_read_soft_counter(ctx, j) : ia64_get_pmd(j);
5311                                         DPRINT_ovfl(("smpl_pmd[%d]=pmd%u=0x%lx\n", k-1, j, ovfl_arg->smpl_pmds_values[k-1]));
5312                                 }
5313                         }
5314
5315                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_calls++;
5316
5317                         start_cycles = ia64_get_itc();
5318
5319                         /*
5320                          * call custom buffer format record (handler) routine
5321                          */
5322                         ret = (*ctx->ctx_buf_fmt->fmt_handler)(task, ctx->ctx_smpl_hdr, ovfl_arg, regs, tstamp);
5323
5324                         end_cycles = ia64_get_itc();
5325
5326                         /*
5327                          * For those controls, we take the union because they have
5328                          * an all or nothing behavior.
5329                          */
5330                         ovfl_ctrl.bits.notify_user     |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.notify_user;
5331                         ovfl_ctrl.bits.block_task      |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.block_task;
5332                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring |= ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring;
5333                         /*
5334                          * build the bitmask of pmds to reset now
5335                          */
5336                         if (ovfl_arg->ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds) reset_pmds |= mask;
5337
5338                         pfm_stats[this_cpu].pfm_smpl_handler_cycles += end_cycles - start_cycles;
5339                 }
5340                 /*
5341                  * when the module cannot handle the rest of the overflows, we abort right here
5342                  */
5343                 if (ret && pmd_mask) {
5344                         DPRINT(("handler aborts leftover ovfl_pmds=0x%lx\n",
5345                                 pmd_mask<<PMU_FIRST_COUNTER));
5346                 }
5347                 /*
5348                  * remove the pmds we reset now from the set of pmds to reset in pfm_restart()
5349                  */
5350                 ovfl_pmds &= ~reset_pmds;
5351         } else {
5352                 /*
5353                  * when no sampling module is used, then the default
5354                  * is to notify on overflow if requested by user
5355                  */
5356                 ovfl_ctrl.bits.notify_user     = ovfl_notify ? 1 : 0;
5357                 ovfl_ctrl.bits.block_task      = ovfl_notify ? 1 : 0;
5358                 ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring = ovfl_notify ? 1 : 0; /* XXX: change for saturation */
5359                 ovfl_ctrl.bits.reset_ovfl_pmds = ovfl_notify ? 0 : 1;
5360                 /*
5361                  * if needed, we reset all overflowed pmds
5362                  */
5363                 if (ovfl_notify == 0) reset_pmds = ovfl_pmds;
5364         }
5365
5366         DPRINT_ovfl(("ovfl_pmds=0x%lx reset_pmds=0x%lx\n", ovfl_pmds, reset_pmds));
5367
5368         /*
5369          * reset the requested PMD registers using the short reset values
5370          */
5371         if (reset_pmds) {
5372                 unsigned long bm = reset_pmds;
5373                 pfm_reset_regs(ctx, &bm, PFM_PMD_SHORT_RESET);
5374         }
5375
5376         if (ovfl_notify && ovfl_ctrl.bits.notify_user) {
5377                 /*
5378                  * keep track of what to reset when unblocking
5379                  */
5380                 ctx->ctx_ovfl_regs[0] = ovfl_pmds;
5381
5382                 /*
5383                  * check for blocking context
5384                  */
5385                 if (CTX_OVFL_NOBLOCK(ctx) == 0 && ovfl_ctrl.bits.block_task) {
5386
5387                         ctx->ctx_fl_trap_reason = PFM_TRAP_REASON_BLOCK;
5388
5389                         /*
5390                          * set the perfmon specific checking pending work for the task
5391                          */
5392                         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 1);
5393
5394                         /*
5395                          * when coming from ctxsw, current still points to the
5396                          * previous task, therefore we must work with task and not current.
5397                          */
5398                         pfm_set_task_notify(task);
5399                 }
5400                 /*
5401                  * defer until state is changed (shorten spin window). the context is locked
5402                  * anyway, so the signal receiver would come spin for nothing.
5403                  */
5404                 must_notify = 1;
5405         }
5406
5407         DPRINT_ovfl(("owner [%d] pending=%ld reason=%u ovfl_pmds=0x%lx ovfl_notify=0x%lx masked=%d\n",
5408                         GET_PMU_OWNER() ? GET_PMU_OWNER()->pid : -1,
5409                         PFM_GET_WORK_PENDING(task),
5410                         ctx->ctx_fl_trap_reason,
5411                         ovfl_pmds,
5412                         ovfl_notify,
5413                         ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring ? 1 : 0));
5414         /*
5415          * in case monitoring must be stopped, we toggle the psr bits
5416          */
5417         if (ovfl_ctrl.bits.mask_monitoring) {
5418                 pfm_mask_monitoring(task);
5419                 ctx->ctx_state = PFM_CTX_MASKED;
5420                 ctx->ctx_fl_can_restart = 1;
5421         }
5422
5423         /*
5424          * send notification now
5425          */
5426         if (must_notify) pfm_ovfl_notify_user(ctx, ovfl_notify);
5427
5428         return;
5429
5430 sanity_check:
5431         printk(KERN_ERR "perfmon: CPU%d overflow handler [%d] pmc0=0x%lx\n",
5432                         smp_processor_id(),
5433                         task ? task->pid : -1,
5434                         pmc0);
5435         return;
5436
5437 stop_monitoring:
5438         /*
5439          * in SMP, zombie context is never restored but reclaimed in pfm_load_regs().
5440          * Moreover, zombies are also reclaimed in pfm_save_regs(). Therefore we can
5441          * come here as zombie only if the task is the current task. In which case, we
5442          * can access the PMU  hardware directly.
5443          *
5444          * Note that zombies do have PM_VALID set. So here we do the minimal.
5445          *
5446          * In case the context was zombified it could not be reclaimed at the time
5447          * the monitoring program exited. At this point, the PMU reservation has been
5448          * returned, the sampiing buffer has been freed. We must convert this call
5449          * into a spurious interrupt. However, we must also avoid infinite overflows
5450          * by stopping monitoring for this task. We can only come here for a per-task
5451          * context. All we need to do is to stop monitoring using the psr bits which
5452          * are always task private. By re-enabling secure montioring, we ensure that
5453          * the monitored task will not be able to re-activate monitoring.
5454          * The task will eventually be context switched out, at which point the context
5455          * will be reclaimed (that includes releasing ownership of the PMU).
5456          *
5457          * So there might be a window of time where the number of per-task session is zero
5458          * yet one PMU might have a owner and get at most one overflow interrupt for a zombie
5459          * context. This is safe because if a per-task session comes in, it will push this one
5460          * out and by the virtue on pfm_save_regs(), this one will disappear. If a system wide
5461          * session is force on that CPU, given that we use task pinning, pfm_save_regs() will
5462          * also push our zombie context out.
5463          *
5464          * Overall pretty hairy stuff....
5465          */
5466         DPRINT(("ctx is zombie for [%d], converted to spurious\n", task ? task->pid: -1));
5467         pfm_clear_psr_up();
5468         ia64_psr(regs)->up = 0;
5469         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5470         return;
5471 }
5472
5473 static int
5474 pfm_do_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5475 {
5476         struct task_struct *task;
5477         pfm_context_t *ctx;
5478         unsigned long flags;
5479         u64 pmc0;
5480         int this_cpu = smp_processor_id();
5481         int retval = 0;
5482
5483         pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_count++;
5484
5485         /*
5486          * srlz.d done before arriving here
5487          */
5488         pmc0 = ia64_get_pmc(0);
5489
5490         task = GET_PMU_OWNER();
5491         ctx  = GET_PMU_CTX();
5492
5493         /*
5494          * if we have some pending bits set
5495          * assumes : if any PMC0.bit[63-1] is set, then PMC0.fr = 1
5496          */
5497         if (PMC0_HAS_OVFL(pmc0) && task) {
5498                 /*
5499                  * we assume that pmc0.fr is always set here
5500                  */
5501
5502                 /* sanity check */
5503                 if (!ctx) goto report_spurious1;
5504
5505                 if (ctx->ctx_fl_system == 0 && (task->thread.flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)
5506                         goto report_spurious2;
5507
5508                 PROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5509
5510                 pfm_overflow_handler(task, ctx, pmc0, regs);
5511
5512                 UNPROTECT_CTX_NOPRINT(ctx, flags);
5513
5514         } else {
5515                 pfm_stats[this_cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count++;
5516                 retval = -1;
5517         }
5518         /*
5519          * keep it unfrozen at all times
5520          */
5521         pfm_unfreeze_pmu();
5522
5523         return retval;
5524
5525 report_spurious1:
5526         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d has no PFM context\n",
5527                 this_cpu, task->pid);
5528         pfm_unfreeze_pmu();
5529         return -1;
5530 report_spurious2:
5531         printk(KERN_INFO "perfmon: spurious overflow interrupt on CPU%d: process %d, invalid flag\n",
5532                 this_cpu,
5533                 task->pid);
5534         pfm_unfreeze_pmu();
5535         return -1;
5536 }
5537
5538 static irqreturn_t
5539 pfm_interrupt_handler(int irq, void *arg, struct pt_regs *regs)
5540 {
5541         unsigned long start_cycles, total_cycles;
5542         unsigned long min, max;
5543         int this_cpu;
5544         int ret;
5545
5546         this_cpu = get_cpu();
5547         min      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min;
5548         max      = pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max;
5549
5550         start_cycles = ia64_get_itc();
5551
5552         ret = pfm_do_interrupt_handler(irq, arg, regs);
5553
5554         total_cycles = ia64_get_itc();
5555
5556         /*
5557          * don't measure spurious interrupts
5558          */
5559         if (likely(ret == 0)) {
5560                 total_cycles -= start_cycles;
5561
5562                 if (total_cycles < min) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min = total_cycles;
5563                 if (total_cycles > max) pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max = total_cycles;
5564
5565                 pfm_stats[this_cpu].pfm_ovfl_intr_cycles += total_cycles;
5566         }
5567         put_cpu_no_resched();
5568         return IRQ_HANDLED;
5569 }
5570
5571 /*
5572  * /proc/perfmon interface, for debug only
5573  */
5574
5575 #define PFM_PROC_SHOW_HEADER    ((void *)NR_CPUS+1)
5576
5577 static void *
5578 pfm_proc_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
5579 {
5580         if (*pos == 0) {
5581                 return PFM_PROC_SHOW_HEADER;
5582         }
5583
5584         while (*pos <= NR_CPUS) {
5585                 if (cpu_online(*pos - 1)) {
5586                         return (void *)*pos;
5587                 }
5588                 ++*pos;
5589         }
5590         return NULL;
5591 }
5592
5593 static void *
5594 pfm_proc_next(struct seq_file *m, void *v, loff_t *pos)
5595 {
5596         ++*pos;
5597         return pfm_proc_start(m, pos);
5598 }
5599
5600 static void
5601 pfm_proc_stop(struct seq_file *m, void *v)
5602 {
5603 }
5604
5605 static void
5606 pfm_proc_show_header(struct seq_file *m)
5607 {
5608         struct list_head * pos;
5609         pfm_buffer_fmt_t * entry;
5610         unsigned long flags;
5611
5612         seq_printf(m,
5613                 "perfmon version           : %u.%u\n"
5614                 "model                     : %s\n"
5615                 "fastctxsw                 : %s\n"
5616                 "expert mode               : %s\n"
5617                 "ovfl_mask                 : 0x%lx\n"
5618                 "PMU flags                 : 0x%x\n",
5619                 PFM_VERSION_MAJ, PFM_VERSION_MIN,
5620                 pmu_conf->pmu_name,
5621                 pfm_sysctl.fastctxsw > 0 ? "Yes": "No",
5622                 pfm_sysctl.expert_mode > 0 ? "Yes": "No",
5623                 pmu_conf->ovfl_val,
5624                 pmu_conf->flags);
5625
5626         LOCK_PFS(flags);
5627
5628         seq_printf(m,
5629                 "proc_sessions             : %u\n"
5630                 "sys_sessions              : %u\n"
5631                 "sys_use_dbregs            : %u\n"
5632                 "ptrace_use_dbregs         : %u\n",
5633                 pfm_sessions.pfs_task_sessions,
5634                 pfm_sessions.pfs_sys_sessions,
5635                 pfm_sessions.pfs_sys_use_dbregs,
5636                 pfm_sessions.pfs_ptrace_use_dbregs);
5637
5638         UNLOCK_PFS(flags);
5639
5640         spin_lock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5641
5642         list_for_each(pos, &pfm_buffer_fmt_list) {
5643                 entry = list_entry(pos, pfm_buffer_fmt_t, fmt_list);
5644                 seq_printf(m, "format                    : %02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x-%02x %s\n",
5645                         entry->fmt_uuid[0],
5646                         entry->fmt_uuid[1],
5647                         entry->fmt_uuid[2],
5648                         entry->fmt_uuid[3],
5649                         entry->fmt_uuid[4],
5650                         entry->fmt_uuid[5],
5651                         entry->fmt_uuid[6],
5652                         entry->fmt_uuid[7],
5653                         entry->fmt_uuid[8],
5654                         entry->fmt_uuid[9],
5655                         entry->fmt_uuid[10],
5656                         entry->fmt_uuid[11],
5657                         entry->fmt_uuid[12],
5658                         entry->fmt_uuid[13],
5659                         entry->fmt_uuid[14],
5660                         entry->fmt_uuid[15],
5661                         entry->fmt_name);
5662         }
5663         spin_unlock(&pfm_buffer_fmt_lock);
5664
5665 }
5666
5667 static int
5668 pfm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
5669 {
5670         unsigned long psr;
5671         unsigned int i;
5672         int cpu;
5673
5674         if (v == PFM_PROC_SHOW_HEADER) {
5675                 pfm_proc_show_header(m);
5676                 return 0;
5677         }
5678
5679         /* show info for CPU (v - 1) */
5680
5681         cpu = (long)v - 1;
5682         seq_printf(m,
5683                 "CPU%-2d overflow intrs      : %lu\n"
5684                 "CPU%-2d overflow cycles     : %lu\n"
5685                 "CPU%-2d overflow min        : %lu\n"
5686                 "CPU%-2d overflow max        : %lu\n"
5687                 "CPU%-2d smpl handler calls  : %lu\n"
5688                 "CPU%-2d smpl handler cycles : %lu\n"
5689                 "CPU%-2d spurious intrs      : %lu\n"
5690                 "CPU%-2d replay   intrs      : %lu\n"
5691                 "CPU%-2d syst_wide           : %d\n"
5692                 "CPU%-2d dcr_pp              : %d\n"
5693                 "CPU%-2d exclude idle        : %d\n"
5694                 "CPU%-2d owner               : %d\n"
5695                 "CPU%-2d context             : %p\n"
5696                 "CPU%-2d activations         : %lu\n",
5697                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_count,
5698                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles,
5699                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_min,
5700                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_ovfl_intr_cycles_max,
5701                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_calls,
5702                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_smpl_handler_cycles,
5703                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_spurious_ovfl_intr_count,
5704                 cpu, pfm_stats[cpu].pfm_replay_ovfl_intr_count,
5705                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_SYST_WIDE ? 1 : 0,
5706                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0,
5707                 cpu, pfm_get_cpu_data(pfm_syst_info, cpu) & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE ? 1 : 0,
5708                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu) ? pfm_get_cpu_data(pmu_owner, cpu)->pid: -1,
5709                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_ctx, cpu),
5710                 cpu, pfm_get_cpu_data(pmu_activation_number, cpu));
5711
5712         if (num_online_cpus() == 1 && pfm_sysctl.debug > 0) {
5713
5714                 psr = pfm_get_psr();
5715
5716                 ia64_srlz_d();
5717
5718                 seq_printf(m,
5719                         "CPU%-2d psr                 : 0x%lx\n"
5720                         "CPU%-2d pmc0                : 0x%lx\n",
5721                         cpu, psr,
5722                         cpu, ia64_get_pmc(0));
5723
5724                 for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
5725                         if (PMC_IS_COUNTING(i) == 0) continue;
5726                         seq_printf(m,
5727                                 "CPU%-2d pmc%u                : 0x%lx\n"
5728                                 "CPU%-2d pmd%u                : 0x%lx\n",
5729                                 cpu, i, ia64_get_pmc(i),
5730                                 cpu, i, ia64_get_pmd(i));
5731                 }
5732         }
5733         return 0;
5734 }
5735
5736 struct seq_operations pfm_seq_ops = {
5737         .start =        pfm_proc_start,
5738         .next =         pfm_proc_next,
5739         .stop =         pfm_proc_stop,
5740         .show =         pfm_proc_show
5741 };
5742
5743 static int
5744 pfm_proc_open(struct inode *inode, struct file *file)
5745 {
5746         return seq_open(file, &pfm_seq_ops);
5747 }
5748
5749
5750 /*
5751  * we come here as soon as local_cpu_data->pfm_syst_wide is set. this happens
5752  * during pfm_enable() hence before pfm_start(). We cannot assume monitoring
5753  * is active or inactive based on mode. We must rely on the value in
5754  * local_cpu_data->pfm_syst_info
5755  */
5756 void
5757 pfm_syst_wide_update_task(struct task_struct *task, unsigned long info, int is_ctxswin)
5758 {
5759         struct pt_regs *regs;
5760         unsigned long dcr;
5761         unsigned long dcr_pp;
5762
5763         dcr_pp = info & PFM_CPUINFO_DCR_PP ? 1 : 0;
5764
5765         /*
5766          * pid 0 is guaranteed to be the idle task. There is one such task with pid 0
5767          * on every CPU, so we can rely on the pid to identify the idle task.
5768          */
5769         if ((info & PFM_CPUINFO_EXCL_IDLE) == 0 || task->pid) {
5770                 regs = ia64_task_regs(task);
5771                 ia64_psr(regs)->pp = is_ctxswin ? dcr_pp : 0;
5772                 return;
5773         }
5774         /*
5775          * if monitoring has started
5776          */
5777         if (dcr_pp) {
5778                 dcr = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
5779                 /*
5780                  * context switching in?
5781                  */
5782                 if (is_ctxswin) {
5783                         /* mask monitoring for the idle task */
5784                         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr & ~IA64_DCR_PP);
5785                         pfm_clear_psr_pp();
5786                         ia64_srlz_i();
5787                         return;
5788                 }
5789                 /*
5790                  * context switching out
5791                  * restore monitoring for next task
5792                  *
5793                  * Due to inlining this odd if-then-else construction generates
5794                  * better code.
5795                  */
5796                 ia64_setreg(_IA64_REG_CR_DCR, dcr |IA64_DCR_PP);
5797                 pfm_set_psr_pp();
5798                 ia64_srlz_i();
5799         }
5800 }
5801
5802 #ifdef CONFIG_SMP
5803
5804 static void
5805 pfm_force_cleanup(pfm_context_t *ctx, struct pt_regs *regs)
5806 {
5807         struct task_struct *task = ctx->ctx_task;
5808
5809         ia64_psr(regs)->up = 0;
5810         ia64_psr(regs)->sp = 1;
5811
5812         if (GET_PMU_OWNER() == task) {
5813                 DPRINT(("cleared ownership for [%d]\n", ctx->ctx_task->pid));
5814                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5815         }
5816
5817         /*
5818          * disconnect the task from the context and vice-versa
5819          */
5820         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
5821
5822         task->thread.pfm_context  = NULL;
5823         task->thread.flags       &= ~IA64_THREAD_PM_VALID;
5824
5825         DPRINT(("force cleanup for [%d]\n",  task->pid));
5826 }
5827
5828
5829 /*
5830  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
5831  */
5832 void
5833 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5834 {
5835         pfm_context_t *ctx;
5836         struct thread_struct *t;
5837         unsigned long flags;
5838         u64 psr;
5839
5840
5841         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5842         if (ctx == NULL) return;
5843         t = &task->thread;
5844
5845         /*
5846          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
5847          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
5848          * access, not CPU concurrency.
5849          */
5850         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
5851
5852         if (ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE) {
5853                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
5854
5855                 pfm_clear_psr_up();
5856
5857                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
5858
5859                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
5860
5861                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5862
5863                 pfm_context_free(ctx);
5864                 return;
5865         }
5866
5867         /*
5868          * save current PSR: needed because we modify it
5869          */
5870         ia64_srlz_d();
5871         psr = pfm_get_psr();
5872
5873         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5874
5875         /*
5876          * stop monitoring:
5877          * This is the last instruction which may generate an overflow
5878          *
5879          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5880          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5881          */
5882         pfm_clear_psr_up();
5883
5884         /*
5885          * keep a copy of psr.up (for reload)
5886          */
5887         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5888
5889         /*
5890          * release ownership of this PMU.
5891          * PM interrupts are masked, so nothing
5892          * can happen.
5893          */
5894         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5895
5896         /*
5897          * we systematically save the PMD as we have no
5898          * guarantee we will be schedule at that same
5899          * CPU again.
5900          */
5901         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5902
5903         /*
5904          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5905          * we will need it on the restore path to check
5906          * for pending overflow.
5907          */
5908         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5909
5910         /*
5911          * unfreeze PMU if had pending overflows
5912          */
5913         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
5914
5915         /*
5916          * finally, allow context access.
5917          * interrupts will still be masked after this call.
5918          */
5919         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
5920 }
5921
5922 #else /* !CONFIG_SMP */
5923 void
5924 pfm_save_regs(struct task_struct *task)
5925 {
5926         pfm_context_t *ctx;
5927         u64 psr;
5928
5929         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5930         if (ctx == NULL) return;
5931
5932         /*
5933          * save current PSR: needed because we modify it
5934          */
5935         psr = pfm_get_psr();
5936
5937         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_I));
5938
5939         /*
5940          * stop monitoring:
5941          * This is the last instruction which may generate an overflow
5942          *
5943          * We do not need to set psr.sp because, it is irrelevant in kernel.
5944          * It will be restored from ipsr when going back to user level
5945          */
5946         pfm_clear_psr_up();
5947
5948         /*
5949          * keep a copy of psr.up (for reload)
5950          */
5951         ctx->ctx_saved_psr_up = psr & IA64_PSR_UP;
5952 }
5953
5954 static void
5955 pfm_lazy_save_regs (struct task_struct *task)
5956 {
5957         pfm_context_t *ctx;
5958         struct thread_struct *t;
5959         unsigned long flags;
5960
5961         { u64 psr  = pfm_get_psr();
5962           BUG_ON(psr & IA64_PSR_UP);
5963         }
5964
5965         ctx = PFM_GET_CTX(task);
5966         t   = &task->thread;
5967
5968         /*
5969          * we need to mask PMU overflow here to
5970          * make sure that we maintain pmc0 until
5971          * we save it. overflow interrupts are
5972          * treated as spurious if there is no
5973          * owner.
5974          *
5975          * XXX: I don't think this is necessary
5976          */
5977         PROTECT_CTX(ctx,flags);
5978
5979         /*
5980          * release ownership of this PMU.
5981          * must be done before we save the registers.
5982          *
5983          * after this call any PMU interrupt is treated
5984          * as spurious.
5985          */
5986         SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
5987
5988         /*
5989          * save all the pmds we use
5990          */
5991         pfm_save_pmds(t->pmds, ctx->ctx_used_pmds[0]);
5992
5993         /*
5994          * save pmc0 ia64_srlz_d() done in pfm_save_pmds()
5995          * it is needed to check for pended overflow
5996          * on the restore path
5997          */
5998         t->pmcs[0] = ia64_get_pmc(0);
5999
6000         /*
6001          * unfreeze PMU if had pending overflows
6002          */
6003         if (t->pmcs[0] & ~0x1UL) pfm_unfreeze_pmu();
6004
6005         /*
6006          * now get can unmask PMU interrupts, they will
6007          * be treated as purely spurious and we will not
6008          * lose any information
6009          */
6010         UNPROTECT_CTX(ctx,flags);
6011 }
6012 #endif /* CONFIG_SMP */
6013
6014 #ifdef CONFIG_SMP
6015 /*
6016  * in 2.6, interrupts are masked when we come here and the runqueue lock is held
6017  */
6018 void
6019 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6020 {
6021         pfm_context_t *ctx;
6022         struct thread_struct *t;
6023         unsigned long pmc_mask = 0UL, pmd_mask = 0UL;
6024         unsigned long flags;
6025         u64 psr, psr_up;
6026         int need_irq_resend;
6027
6028         ctx = PFM_GET_CTX(task);
6029         if (unlikely(ctx == NULL)) return;
6030
6031         BUG_ON(GET_PMU_OWNER());
6032
6033         t     = &task->thread;
6034         /*
6035          * possible on unload
6036          */
6037         if (unlikely((t->flags & IA64_THREAD_PM_VALID) == 0)) return;
6038
6039         /*
6040          * we always come here with interrupts ALREADY disabled by
6041          * the scheduler. So we simply need to protect against concurrent
6042          * access, not CPU concurrency.
6043          */
6044         flags = pfm_protect_ctx_ctxsw(ctx);
6045         psr   = pfm_get_psr();
6046
6047         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6048
6049         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6050         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6051
6052         if (unlikely(ctx->ctx_state == PFM_CTX_ZOMBIE)) {
6053                 struct pt_regs *regs = ia64_task_regs(task);
6054
6055                 BUG_ON(ctx->ctx_smpl_hdr);
6056
6057                 pfm_force_cleanup(ctx, regs);
6058
6059                 pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6060
6061                 /*
6062                  * this one (kmalloc'ed) is fine with interrupts disabled
6063                  */
6064                 pfm_context_free(ctx);
6065
6066                 return;
6067         }
6068
6069         /*
6070          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6071          * stale state.
6072          */
6073         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6074                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6075                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6076         }
6077         /*
6078          * retrieve saved psr.up
6079          */
6080         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6081
6082         /*
6083          * if we were the last user of the PMU on that CPU,
6084          * then nothing to do except restore psr
6085          */
6086         if (GET_LAST_CPU(ctx) == smp_processor_id() && ctx->ctx_last_activation == GET_ACTIVATION()) {
6087
6088                 /*
6089                  * retrieve partial reload masks (due to user modifications)
6090                  */
6091                 pmc_mask = ctx->ctx_reload_pmcs[0];
6092                 pmd_mask = ctx->ctx_reload_pmds[0];
6093
6094         } else {
6095                 /*
6096                  * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6097                  * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6098                  * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6099                  * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6100                  */
6101                 pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6102
6103                 /*
6104                  * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6105                  * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6106                  * up stale configuration.
6107                  *
6108                  * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately.
6109                  */
6110                 pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6111         }
6112         /*
6113          * when context is MASKED, we will restore PMC with plm=0
6114          * and PMD with stale information, but that's ok, nothing
6115          * will be captured.
6116          *
6117          * XXX: optimize here
6118          */
6119         if (pmd_mask) pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6120         if (pmc_mask) pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6121
6122         /*
6123          * check for pending overflow at the time the state
6124          * was saved.
6125          */
6126         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6127                 /*
6128                  * reload pmc0 with the overflow information
6129                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6130                  */
6131                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6132                 ia64_srlz_d();
6133                 t->pmcs[0] = 0UL;
6134
6135                 /*
6136                  * will replay the PMU interrupt
6137                  */
6138                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6139
6140                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6141         }
6142
6143         /*
6144          * we just did a reload, so we reset the partial reload fields
6145          */
6146         ctx->ctx_reload_pmcs[0] = 0UL;
6147         ctx->ctx_reload_pmds[0] = 0UL;
6148
6149         SET_LAST_CPU(ctx, smp_processor_id());
6150
6151         /*
6152          * dump activation value for this PMU
6153          */
6154         INC_ACTIVATION();
6155         /*
6156          * record current activation for this context
6157          */
6158         SET_ACTIVATION(ctx);
6159
6160         /*
6161          * establish new ownership.
6162          */
6163         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6164
6165         /*
6166          * restore the psr.up bit. measurement
6167          * is active again.
6168          * no PMU interrupt can happen at this point
6169          * because we still have interrupts disabled.
6170          */
6171         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6172
6173         /*
6174          * allow concurrent access to context
6175          */
6176         pfm_unprotect_ctx_ctxsw(ctx, flags);
6177 }
6178 #else /*  !CONFIG_SMP */
6179 /*
6180  * reload PMU state for UP kernels
6181  * in 2.5 we come here with interrupts disabled
6182  */
6183 void
6184 pfm_load_regs (struct task_struct *task)
6185 {
6186         struct thread_struct *t;
6187         pfm_context_t *ctx;
6188         struct task_struct *owner;
6189         unsigned long pmd_mask, pmc_mask;
6190         u64 psr, psr_up;
6191         int need_irq_resend;
6192
6193         owner = GET_PMU_OWNER();
6194         ctx   = PFM_GET_CTX(task);
6195         t     = &task->thread;
6196         psr   = pfm_get_psr();
6197
6198         BUG_ON(psr & (IA64_PSR_UP|IA64_PSR_PP));
6199         BUG_ON(psr & IA64_PSR_I);
6200
6201         /*
6202          * we restore ALL the debug registers to avoid picking up
6203          * stale state.
6204          *
6205          * This must be done even when the task is still the owner
6206          * as the registers may have been modified via ptrace()
6207          * (not perfmon) by the previous task.
6208          */
6209         if (ctx->ctx_fl_using_dbreg) {
6210                 pfm_restore_ibrs(ctx->ctx_ibrs, pmu_conf->num_ibrs);
6211                 pfm_restore_dbrs(ctx->ctx_dbrs, pmu_conf->num_dbrs);
6212         }
6213
6214         /*
6215          * retrieved saved psr.up
6216          */
6217         psr_up = ctx->ctx_saved_psr_up;
6218         need_irq_resend = pmu_conf->flags & PFM_PMU_IRQ_RESEND;
6219
6220         /*
6221          * short path, our state is still there, just
6222          * need to restore psr and we go
6223          *
6224          * we do not touch either PMC nor PMD. the psr is not touched
6225          * by the overflow_handler. So we are safe w.r.t. to interrupt
6226          * concurrency even without interrupt masking.
6227          */
6228         if (likely(owner == task)) {
6229                 if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6230                 return;
6231         }
6232
6233         /*
6234          * someone else is still using the PMU, first push it out and
6235          * then we'll be able to install our stuff !
6236          *
6237          * Upon return, there will be no owner for the current PMU
6238          */
6239         if (owner) pfm_lazy_save_regs(owner);
6240
6241         /*
6242          * To avoid leaking information to the user level when psr.sp=0,
6243          * we must reload ALL implemented pmds (even the ones we don't use).
6244          * In the kernel we only allow PFM_READ_PMDS on registers which
6245          * we initialized or requested (sampling) so there is no risk there.
6246          */
6247         pmd_mask = pfm_sysctl.fastctxsw ?  ctx->ctx_used_pmds[0] : ctx->ctx_all_pmds[0];
6248
6249         /*
6250          * ALL accessible PMCs are systematically reloaded, unused registers
6251          * get their default (from pfm_reset_pmu_state()) values to avoid picking
6252          * up stale configuration.
6253          *
6254          * PMC0 is never in the mask. It is always restored separately
6255          */
6256         pmc_mask = ctx->ctx_all_pmcs[0];
6257
6258         pfm_restore_pmds(t->pmds, pmd_mask);
6259         pfm_restore_pmcs(t->pmcs, pmc_mask);
6260
6261         /*
6262          * check for pending overflow at the time the state
6263          * was saved.
6264          */
6265         if (unlikely(PMC0_HAS_OVFL(t->pmcs[0]))) {
6266                 /*
6267                  * reload pmc0 with the overflow information
6268                  * On McKinley PMU, this will trigger a PMU interrupt
6269                  */
6270                 ia64_set_pmc(0, t->pmcs[0]);
6271                 ia64_srlz_d();
6272
6273                 t->pmcs[0] = 0UL;
6274
6275                 /*
6276                  * will replay the PMU interrupt
6277                  */
6278                 if (need_irq_resend) hw_resend_irq(NULL, IA64_PERFMON_VECTOR);
6279
6280                 pfm_stats[smp_processor_id()].pfm_replay_ovfl_intr_count++;
6281         }
6282
6283         /*
6284          * establish new ownership.
6285          */
6286         SET_PMU_OWNER(task, ctx);
6287
6288         /*
6289          * restore the psr.up bit. measurement
6290          * is active again.
6291          * no PMU interrupt can happen at this point
6292          * because we still have interrupts disabled.
6293          */
6294         if (likely(psr_up)) pfm_set_psr_up();
6295 }
6296 #endif /* CONFIG_SMP */
6297
6298 /*
6299  * this function assumes monitoring is stopped
6300  */
6301 static void
6302 pfm_flush_pmds(struct task_struct *task, pfm_context_t *ctx)
6303 {
6304         u64 pmc0;
6305         unsigned long mask2, val, pmd_val, ovfl_val;
6306         int i, can_access_pmu = 0;
6307         int is_self;
6308
6309         /*
6310          * is the caller the task being monitored (or which initiated the
6311          * session for system wide measurements)
6312          */
6313         is_self = ctx->ctx_task == task ? 1 : 0;
6314
6315         /*
6316          * can access PMU is task is the owner of the PMU state on the current CPU
6317          * or if we are running on the CPU bound to the context in system-wide mode
6318          * (that is not necessarily the task the context is attached to in this mode).
6319          * In system-wide we always have can_access_pmu true because a task running on an
6320          * invalid processor is flagged earlier in the call stack (see pfm_stop).
6321          */
6322         can_access_pmu = (GET_PMU_OWNER() == task) || (ctx->ctx_fl_system && ctx->ctx_cpu == smp_processor_id());
6323         if (can_access_pmu) {
6324                 /*
6325                  * Mark the PMU as not owned
6326                  * This will cause the interrupt handler to do nothing in case an overflow
6327                  * interrupt was in-flight
6328                  * This also guarantees that pmc0 will contain the final state
6329                  * It virtually gives us full control on overflow processing from that point
6330                  * on.
6331                  */
6332                 SET_PMU_OWNER(NULL, NULL);
6333                 DPRINT(("releasing ownership\n"));
6334
6335                 /*
6336                  * read current overflow status:
6337                  *
6338                  * we are guaranteed to read the final stable state
6339                  */
6340                 ia64_srlz_d();
6341                 pmc0 = ia64_get_pmc(0); /* slow */
6342
6343                 /*
6344                  * reset freeze bit, overflow status information destroyed
6345                  */
6346                 pfm_unfreeze_pmu();
6347         } else {
6348                 pmc0 = task->thread.pmcs[0];
6349                 /*
6350                  * clear whatever overflow status bits there were
6351                  */
6352                 task->thread.pmcs[0] = 0;
6353         }
6354         ovfl_val = pmu_conf->ovfl_val;
6355         /*
6356          * we save all the used pmds
6357          * we take care of overflows for counting PMDs
6358          *
6359          * XXX: sampling situation is not taken into account here
6360          */
6361         mask2 = ctx->ctx_used_pmds[0];
6362
6363         DPRINT(("is_self=%d ovfl_val=0x%lx mask2=0x%lx\n", is_self, ovfl_val, mask2));
6364
6365         for (i = 0; mask2; i++, mask2>>=1) {
6366
6367                 /* skip non used pmds */
6368                 if ((mask2 & 0x1) == 0) continue;
6369
6370                 /*
6371                  * can access PMU always true in system wide mode
6372                  */
6373                 val = pmd_val = can_access_pmu ? ia64_get_pmd(i) : task->thread.pmds[i];
6374
6375                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) {
6376                         DPRINT(("[%d] pmd[%d] ctx_pmd=0x%lx hw_pmd=0x%lx\n",
6377                                 task->pid,
6378                                 i,
6379                                 ctx->ctx_pmds[i].val,
6380                                 val & ovfl_val));
6381
6382                         /*
6383                          * we rebuild the full 64 bit value of the counter
6384                          */
6385                         val = ctx->ctx_pmds[i].val + (val & ovfl_val);
6386
6387                         /*
6388                          * now everything is in ctx_pmds[] and we need
6389                          * to clear the saved context from save_regs() such that
6390                          * pfm_read_pmds() gets the correct value
6391                          */
6392                         pmd_val = 0UL;
6393
6394                         /*
6395                          * take care of overflow inline
6396                          */
6397                         if (pmc0 & (1UL << i)) {
6398                                 val += 1 + ovfl_val;
6399                                 DPRINT(("[%d] pmd[%d] overflowed\n", task->pid, i));
6400                         }
6401                 }
6402
6403                 DPRINT(("[%d] ctx_pmd[%d]=0x%lx  pmd_val=0x%lx\n", task->pid, i, val, pmd_val));
6404
6405                 if (is_self) task->thread.pmds[i] = pmd_val;
6406
6407                 ctx->ctx_pmds[i].val = val;
6408         }
6409 }
6410
6411 static struct irqaction perfmon_irqaction = {
6412         .handler = pfm_interrupt_handler,
6413         .flags   = SA_INTERRUPT,
6414         .name    = "perfmon"
6415 };
6416
6417 /*
6418  * perfmon initialization routine, called from the initcall() table
6419  */
6420 static int init_pfm_fs(void);
6421
6422 static int __init
6423 pfm_probe_pmu(void)
6424 {
6425         pmu_config_t **p;
6426         int family;
6427
6428         family = local_cpu_data->family;
6429         p      = pmu_confs;
6430
6431         while(*p) {
6432                 if ((*p)->probe) {
6433                         if ((*p)->probe() == 0) goto found;
6434                 } else if ((*p)->pmu_family == family || (*p)->pmu_family == 0xff) {
6435                         goto found;
6436                 }
6437                 p++;
6438         }
6439         return -1;
6440 found:
6441         pmu_conf = *p;
6442         return 0;
6443 }
6444
6445 static struct file_operations pfm_proc_fops = {
6446         .open           = pfm_proc_open,
6447         .read           = seq_read,
6448         .llseek         = seq_lseek,
6449         .release        = seq_release,
6450 };
6451
6452 int __init
6453 pfm_init(void)
6454 {
6455         unsigned int n, n_counters, i;
6456
6457         printk("perfmon: version %u.%u IRQ %u\n",
6458                 PFM_VERSION_MAJ,
6459                 PFM_VERSION_MIN,
6460                 IA64_PERFMON_VECTOR);
6461
6462         if (pfm_probe_pmu()) {
6463                 printk(KERN_INFO "perfmon: disabled, there is no support for processor family %d\n",
6464                                 local_cpu_data->family);
6465                 return -ENODEV;
6466         }
6467
6468         /*
6469          * compute the number of implemented PMD/PMC from the
6470          * description tables
6471          */
6472         n = 0;
6473         for (i=0; PMC_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6474                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6475                 pmu_conf->impl_pmcs[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6476                 n++;
6477         }
6478         pmu_conf->num_pmcs = n;
6479
6480         n = 0; n_counters = 0;
6481         for (i=0; PMD_IS_LAST(i) == 0;  i++) {
6482                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6483                 pmu_conf->impl_pmds[i>>6] |= 1UL << (i&63);
6484                 n++;
6485                 if (PMD_IS_COUNTING(i)) n_counters++;
6486         }
6487         pmu_conf->num_pmds      = n;
6488         pmu_conf->num_counters  = n_counters;
6489
6490         /*
6491          * sanity checks on the number of debug registers
6492          */
6493         if (pmu_conf->use_rr_dbregs) {
6494                 if (pmu_conf->num_ibrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6495                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of code debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6496                         pmu_conf = NULL;
6497                         return -1;
6498                 }
6499                 if (pmu_conf->num_dbrs > IA64_NUM_DBG_REGS) {
6500                         printk(KERN_INFO "perfmon: unsupported number of data debug registers (%u)\n", pmu_conf->num_ibrs);
6501                         pmu_conf = NULL;
6502                         return -1;
6503                 }
6504         }
6505
6506         printk("perfmon: %s PMU detected, %u PMCs, %u PMDs, %u counters (%lu bits)\n",
6507                pmu_conf->pmu_name,
6508                pmu_conf->num_pmcs,
6509                pmu_conf->num_pmds,
6510                pmu_conf->num_counters,
6511                ffz(pmu_conf->ovfl_val));
6512
6513         /* sanity check */
6514         if (pmu_conf->num_pmds >= IA64_NUM_PMD_REGS || pmu_conf->num_pmcs >= IA64_NUM_PMC_REGS) {
6515                 printk(KERN_ERR "perfmon: not enough pmc/pmd, perfmon disabled\n");
6516                 pmu_conf = NULL;
6517                 return -1;
6518         }
6519
6520         /*
6521          * create /proc/perfmon (mostly for debugging purposes)
6522          */
6523         perfmon_dir = create_proc_entry("perfmon", S_IRUGO, NULL);
6524         if (perfmon_dir == NULL) {
6525                 printk(KERN_ERR "perfmon: cannot create /proc entry, perfmon disabled\n");
6526                 pmu_conf = NULL;
6527                 return -1;
6528         }
6529         /*
6530          * install customized file operations for /proc/perfmon entry
6531          */
6532         perfmon_dir->proc_fops = &pfm_proc_fops;
6533
6534         /*
6535          * create /proc/sys/kernel/perfmon (for debugging purposes)
6536          */
6537         pfm_sysctl_header = register_sysctl_table(pfm_sysctl_root, 0);
6538
6539         /*
6540          * initialize all our spinlocks
6541          */
6542         spin_lock_init(&pfm_sessions.pfs_lock);
6543         spin_lock_init(&pfm_buffer_fmt_lock);
6544
6545         init_pfm_fs();
6546
6547         for(i=0; i < NR_CPUS; i++) pfm_stats[i].pfm_ovfl_intr_cycles_min = ~0UL;
6548
6549         return 0;
6550 }
6551
6552 __initcall(pfm_init);
6553
6554 /*
6555  * this function is called before pfm_init()
6556  */
6557 void
6558 pfm_init_percpu (void)
6559 {
6560         /*
6561          * make sure no measurement is active
6562          * (may inherit programmed PMCs from EFI).
6563          */
6564         pfm_clear_psr_pp();
6565         pfm_clear_psr_up();
6566
6567         /*
6568          * we run with the PMU not frozen at all times
6569          */
6570         pfm_unfreeze_pmu();
6571
6572         if (smp_processor_id() == 0)
6573                 register_percpu_irq(IA64_PERFMON_VECTOR, &perfmon_irqaction);
6574
6575         ia64_setreg(_IA64_REG_CR_PMV, IA64_PERFMON_VECTOR);
6576         ia64_srlz_d();
6577 }
6578
6579 /*
6580  * used for debug purposes only
6581  */
6582 void
6583 dump_pmu_state(const char *from)
6584 {
6585         struct task_struct *task;
6586         struct thread_struct *t;
6587         struct pt_regs *regs;
6588         pfm_context_t *ctx;
6589         unsigned long psr, dcr, info, flags;
6590         int i, this_cpu;
6591
6592         local_irq_save(flags);
6593
6594         this_cpu = smp_processor_id();
6595         regs     = ia64_task_regs(current);
6596         info     = PFM_CPUINFO_GET();
6597         dcr      = ia64_getreg(_IA64_REG_CR_DCR);
6598
6599         if (info == 0 && ia64_psr(regs)->pp == 0 && (dcr & IA64_DCR_PP) == 0) {
6600                 local_irq_restore(flags);
6601                 return;
6602         }
6603
6604         printk("CPU%d from %s() current [%d] iip=0x%lx %s\n",
6605                 this_cpu,
6606                 from,
6607                 current->pid,
6608                 regs->cr_iip,
6609                 current->comm);
6610
6611         task = GET_PMU_OWNER();
6612         ctx  = GET_PMU_CTX();
6613
6614         printk("->CPU%d owner [%d] ctx=%p\n", this_cpu, task ? task->pid : -1, ctx);
6615
6616         psr = pfm_get_psr();
6617
6618         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",
6619                 this_cpu,
6620                 ia64_get_pmc(0),
6621                 psr & IA64_PSR_PP ? 1 : 0,
6622                 psr & IA64_PSR_UP ? 1 : 0,
6623                 dcr & IA64_DCR_PP ? 1 : 0,
6624                 info,
6625                 ia64_psr(regs)->up,
6626                 ia64_psr(regs)->pp);
6627
6628         ia64_psr(regs)->up = 0;
6629         ia64_psr(regs)->pp = 0;
6630
6631         t = &current->thread;
6632
6633         for (i=1; PMC_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6634                 if (PMC_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6635                 printk("->CPU%d pmc[%d]=0x%lx thread_pmc[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmc(i), i, t->pmcs[i]);
6636         }
6637
6638         for (i=1; PMD_IS_LAST(i) == 0; i++) {
6639                 if (PMD_IS_IMPL(i) == 0) continue;
6640                 printk("->CPU%d pmd[%d]=0x%lx thread_pmd[%d]=0x%lx\n", this_cpu, i, ia64_get_pmd(i), i, t->pmds[i]);
6641         }
6642
6643         if (ctx) {
6644                 printk("->CPU%d ctx_state=%d vaddr=%p addr=%p fd=%d ctx_task=[%d] saved_psr_up=0x%lx\n",
6645                                 this_cpu,
6646                                 ctx->ctx_state,
6647                                 ctx->ctx_smpl_vaddr,
6648                                 ctx->ctx_smpl_hdr,
6649                                 ctx->ctx_msgq_head,
6650                                 ctx->ctx_msgq_tail,
6651                                 ctx->ctx_saved_psr_up);
6652         }
6653         local_irq_restore(flags);
6654 }
6655
6656 /*
6657  * called from process.c:copy_thread(). task is new child.
6658  */
6659 void
6660 pfm_inherit(struct task_struct *task, struct pt_regs *regs)
6661 {
6662         struct thread_struct *thread;
6663
6664         DPRINT(("perfmon: pfm_inherit clearing state for [%d]\n", task->pid));
6665
6666         thread = &task->thread;
6667
6668         /*
6669          * cut links inherited from parent (current)
6670          */
6671         thread->pfm_context = NULL;
6672
6673         PFM_SET_WORK_PENDING(task, 0);
6674
6675         /*
6676          * the psr bits are already set properly in copy_threads()
6677          */
6678 }
6679 #else  /* !CONFIG_PERFMON */
6680 asmlinkage long
6681 sys_perfmonctl (int fd, int cmd, void *arg, int count, long arg5, long arg6, long arg7,
6682                 long arg8, long stack)
6683 {
6684         return -ENOSYS;
6685 }
6686 #endif /* CONFIG_PERFMON */